压力控制阀的制作方法

专利名称：压力控制阀的制作方法
技术领域：
本发明涉及对蒸汽压縮式制冷循环的散热器(气体冷却器)出口侧压力进行控制的压力
控制阀(膨胀阀)，尤其涉及适于在二氧化碳(co2)等超临界区域使用制冷剂的超临界制冷循
环的压力控制阀。
罔尿汉不
在以往的以HFC134a为制冷剂的制冷循环中，为控制蒸发器出口制冷剂的过热热量， 使用了专利文献1所揭示的图14那样的压力控制阀。该压力控制阀3具有内压对应蒸 发器4出口侧的制冷剂温度进行变化的感温部3a;将该感温部3a和导入有从蒸发器4流 出的制冷剂的空间3b隔开、且对应感温部3a内的压力变动进行变位的膜状隔膜3c;将制 冷剂减压的节流部3d;调节该节流部3d开度的阀芯3e;以及将隔膜3c的变位传递给阀 芯3e的变位传递装置3f ，在该变位传递装置3f上设有将从蒸发器4流出的制冷剂引导到 隔膜3c侧的制冷剂通道3g。由此，由从蒸发器4流出的低温制冷剂冷却隔膜3c，假若感 温部3a内的气体冷凝且该冷凝后的液滴从外部气体中吸热而蒸发，也可将感温部3a内充 分冷却，对感温部3a内的压力因空气影响而上升的现象防患于未然。
专利文献1:日本特开2002 — 13844号公报
在以该HFC134a为制冷剂的制冷循环中，为了检测低压制冷剂的温度，在制冷剂的临 界温度以下使用了压力控制阀，且以气液二相状态使用了封入感温部或隔膜上部的密闭空 间内的制冷剂。由于该气液二相状态的制冷剂压力仅取决于温度，因此，即使隔膜因制冷 循环的制冷剂压力变动而变位，隔膜上部的密闭空间容积(感温部)产生变化，压力控制阀 也始终被保持成对应检测温度的控制压力。
相反，在以二氧化碳(C02)为制冷剂的制冷循环中，由于临界温度以上是超临界状态， 故一旦隔膜变位，隔膜上部的气密空间(感温部)容积变化，那么，即使是相同制冷剂温度， 密闭空间内的封入制冷剂压力也随着容积变化而变化，压力控制阀的控制压力也变化。
因此，由专利文献2可知这样一种方法在使用了 C02制冷剂的制冷循环中，控制成 C02循环的制冷系数(C0P:Ai/AL， Ai是蒸发过程的焓变化量，AL是压縮过程的焓变化量)
相对于气体冷却器(散热器)出口的制冷剂温度为最大的高压压力。B卩，在专利文献2的压 力控制阀中，在隔膜上部的密闭空间内，相对于阀芯在将节流部闭合后状态的密闭空间容 积，以C02制冷剂温度从0°C的饱和液密度至C02制冷剂临界点的饱和液密度的范围密度封 入C02制冷剂。由此，气体冷却器的出口侧压力和气体冷却器的出口侧温度就在C02的莫里 尔图上沿大致最佳控制线得到控制，在超临界区域也效率良好地使C02循环运行。
但是，在专利文献2的压力控制阀中，有如下问题若控制压力的变动相对于隔膜变 位较大，则控制压力从COP为最大的高压压力(最佳压力)偏离较大，COP下降。
另外，若控制压力的上升相对于隔膜变位较大，则有这种情况在压力控制阀全开前， 控制压力的上升超过高压压力的上限压力。
此外，用于使用C02制冷剂的制冷循环的压力控制阀，虽然希望COP相对于控制压力的 下降越少越好，但要减少压力控制阀的相对于阀开度的容积变化，必须增大封入气体的密 闭空间(感温部)，使得压力控制阀大型化，成本高。
另外，在C02制冷剂的制冷循环中，若气体冷却器后的制冷剂温度上升，则最佳高压(COP
为最大的压力)也上升，但若高压压力变高，设备的耐久性就下降，排出温度变高。

发明内容
鉴于上述问题，本发明的第1目的在于，提供一种压力控制阀，用于超临界循环尤其
将C02用作为制冷剂的制冷循环，对由弹性构件的变位所引起的控制压力的变动进行控制， 可防止异常高压或COP(制冷系数)大幅度下降。
本发明的第2目的在于，提供一种使封入气体的密闭空间(感温部)紧凑且可抑制阀的 大型化、成本高的压力控制阀。
本发明的第3目的在于，提供一种可抑制高压压力、防止设备耐久性下降和排出温度 上升的压力控制阀。
作为解决上述课题用的技术方案，本发明提供权利要求书中各权利要求所述的压力控 制阀。
技术方案1的压力控制阀是，根据对应制冷剂温度的密闭空间A的C02气体压力与C02 制冷剂的制冷循环中的高压压力的压力差，使弹性构件32变形从而对阀进行开闭，当将 阔为全闭状态时的密闭空间的全容积设为Vs，将阀为全开状态时的密闭空间的全容积设为 Vo时，其容积比Vs/(Vs—Vo)为1.9以上，由此，可使封入C02气体的密闭空间(感温部) 紧凑，减少控制压力的变动，可抑制压力控制阀的大型化和高成本。
技术方案2的压力控制阀是，相对于阔为全闭时的密闭空间A的C02气体密度，容积比 Vs/(Vs—Vo)大于图11中求得的容积比的数值，在该场合，也可有利于密闭空间的紧凑化 和控制压力变动的减少。
技术方案3的压力控制阀是，当将阀为全闭状态时的密闭空间的全容积设为Vs，将阀 为全开状态时的密闭空间A的全容积设为Vo时，容积比Vs/(Vs—Vo)为2. 4以上，由此， 可使封入C02气体的密闭空间紧凑，使最佳高压不超过上限值15Mpa，可提高设备的耐久性。
技术方案4的压力控制阀是，相对于阀为全闭时的密闭空间的C02气体密度，容积比 Vs/(Vs—Vo)大于图12中求得的容积比的数值，在该场合，也可有利于密闭空间的紧凑化 和使最佳高压不超过上限值。
技术方案5的压力控制阀是，当制冷剂温度为60。C时控制压力是14Mpa以下，如此， 当制冷剂温度为60°C时，由于控制压力的变动一旦较大，高压压力就有可能超过上限值， 故将控制压力作成14Mpa以下。
技术方案6的压力控制阀是，当制冷剂温度为40。C时控制压力是9.5Mpa以上，如此， 当制冷剂温度为40°C时，由于最佳高压是9.5Mpa，相对于上限值有余裕，另一方面，相 对于控制压力的COP变化一旦控制压力低于最佳高压就急剧降低，故将控制压力作成 9. 5MPa以上。
技术方案7的压力控制阀是，在与弹性构件32气密接合的变位传递构件31内部设有 与密闭空间A连通的空间A，由此，可增大密闭空间的容积，可减小压力控制阀的相对于 阀开度的容积变化。由此，可减小控制压力的变动。
技术方案8的压力控制阀是，由与弹性构件32接合的变位传递构件31限制对阀进行 的开闭，故压力控制阀的阀的开闭利用机械装置进行。
技术方案9的压力控制阀是，在对于密闭空间A而与弹性构件32相对一侧的盖35上 设有凹部35a，或在盖35上连接具有与密闭空间连通的空间的构件7、 8，由此，可增大 密闭空间A的容积，可减小压力控制阀的相对于阀开度的容积变化。
技术方案10的压力控制阀是，弹性构件32限定为隔膜或波纹膜。


图1是使用了本发明第1实施形态的压力控制阀的具有内部热交换器的制冷循环的模 式图。
图2是本发明第1实施形态的压力控制阀的剖视图。
图3是使用了本发明第2实施形态的压力控制阀的无内部热交换器的制冷循环的模式图。
图4是本发明第2实施形态的压力控制阀的剖视图。
图5是使用了本发明第3实施形态的压力控制阀的(a)无内部热交换器的制冷循环时 和(B)具有内部热交换器的制冷循环时的模式图。
图6是本发明第3实施形态的压力控制阀的剖视图。
图7是将密闭空间内的封入气体密度作为参数而表示制冷剂温度为40°C时的压力控制 阀的密闭空间的容积比与压力控制阔从全闭至全开场合的控制压力变动量之间关系的曲 线图。
图8是将密闭空间内的封入气体密度作为参数而表示制冷剂温度为60°C时的压力控制 阀的密闭空间的容积比与压力控制阀从全闭至全开场合的控制压力变动量之间关系的曲 线图。
图9是将制冷剂温度作为参数而表示具有内部热交换器的制冷循环中压力控制阀的高 压压力与COP之间关系的曲线图。
图10是将制冷剂温度作为参数而表示无内部热交换器的制冷循环中压力控制阀的高 压压力与COP之间关系的曲线图。
图11是以横轴为气体封入密度，示出图7中的制冷剂温度为40°C时的控制压力变动 幅度2Mpa线条的曲线图。
图12是以横轴为气体封入密度，示出图8中的制冷剂温度为60°C时的控制压力变动 幅度3Mpa线条的曲线图。
图13是说明压力控制阀的闭阀状态(a)及开阀状态(b)的示图。
图14是以往技术的压力控制阀的剖视图。
具体实施例方式
下面，根据

本发明实施形态的压力控制阀。图1是对装有内部热交换器的以 C02为制冷剂进行循环的制冷循环(超临界制冷循环)进行说明的示图，图2是适用于图1 所示的制冷循环的本发明第1实施形态的压力控制阀。图1中，符号1是吸入C02制冷剂 进行压缩的压縮机，符号2是对由压縮机1压縮的制冷剂进行冷却的气体冷却器(散热器)。
符号3是本实施形态的压力控制阀(膨胀阀)。该压力控制阀3具有将C02气体封入的感 温部(密闭空间)A，根据气体冷却器2出口侧的制冷剂温度，对气体冷却器2出口侧的制
冷剂压力进行控制，起到将高压的制冷剂予以减压的减压器的功能。另外，压力控制阔3 具有从气体冷却器2至内部热交换器6的制冷剂通道，和对从内部热交换器6至蒸发器4 的制冷剂通道进行开闭的阀功能。对于该压力控制阀3，如后详细说明。
在蒸发器4中，通过使由压力控制阀3减压后的气液二相制冷剂蒸发，从而对流过蒸 发器4外部的空气进行冷却。符号5是对气相制冷剂和液相制冷剂进行分离并将制冷循环 中的剩余制冷剂暂时储存的储存器。符号6是内部热交换器，配置在制冷循环内，以对从 气体冷却器2至压力控制阀3的制冷剂和从储存器5返回到压縮机1的制冷剂进行热交换。 这些压縮机l、气体冷却器2、压力控制阀3、蒸发器4、储存器5及内部热交换器6分别 通过配管连接而形成闭路。因此，从压縮机l排出的C02制冷剂通过气体冷却器2—内部热 交换器6—压力控制阀3~>蒸发器4—储存器5—内部热交换器6而被吸入到原来的压縮机 1，形成制冷循环系统。
下面，根据图2说明用于图1制冷循环的第1实施形态的压力控制阀3A。在压力控制 阀3A的本体33内，分别独立形成有从气体冷却器2至内部热交换器6的制冷剂流路的 一部分即第1流路Fl;以及从内部热交换器6通过阀口 33a至蒸发器4的制冷剂流路的一 部分即第2流路F2。在本体33上，除了形成第1流路Fl的连接在气体冷却器2侧的流入 口 33a和连接在内部热交换器6侧的流出口 33b、以及形成第2流路F2的连接在内部热交 换器6侧的流入口 33c和连接在蒸发器4侧的流出口 33d以外，还在本体33的上部形成 第l开口33e，以设置后述的感温部(密闭空间)，和在本体33的下部形成第2开口 33f， 以放置调整弹簧36。在本体33内收纳有顶端形成了阀部31a的变位传递构件31，变位传 递构件31的阀部31a对阀口 33g进行开闭，由此，第2流路F2进行开闭，内部热交换器 6与蒸发器4就成为连通或非连通状态。
在本体33的第1开口 33e安装有感温部。该感温部主要包括隔膜、波纹膜等的弹性构 件32、盖35以及下侧支承构件34，在内部形成有密闭空间A。 g卩，在盖35的中央部分形 成有用于形成密闭空间A的凹部35a,通过由盖35和下侧支承构件34对弹性构件32的周 缘进行挟持固定，形成感温部。弹性构件32呈由不锈钢材料构成的薄膜状，根据密闭空 间A内外的压力差而变形变位。下侧支承构件34具有圆筒部34a和凸缘部34b，通过将形 成于圆筒部34a外周的螺纹部与本体33的第1开口 33e螺合，感温部就被安装在本体33 上。另外，在盖35上安装有封入管35b， C02等的气体从封入管35b封入密闭空间A内。 封入气体后，将封入管35b封住。
通过下侧支承构件34的圆筒部34a内而从阀部31a向上方延伸的变位传递构件31的 一个端部31b被固定在弹性构件32上，在圆筒部34a的内表面与变位传递构件31的外周 面之间形成有截面为环状的间隙B。该间隙B与连接在气体冷却器2出口侧的第1流路F1 连通。因此，气体冷却器2出口侧的制冷剂流入间隙B内，制冷剂温度传递给密闭空间A 内的气体，同时该气体冷却器2出口侧的制冷剂压力就作用在弹性构件32上。
另外，在变位传递构件31的端部31b上形成有与感温部的密闭空间A连通的空腔(空 间A》31d。在该场合，为使空腔31d与密闭空间A连通，当然还在弹性构件32上形成有 贯通孔32a，通过该贯通孔32a将密闭空间A与空腔(空间Aj31d连通。这样，可将感温 部的密闭空间作成密闭空间A与空间A,之和，可扩大封入气体的密闭空间，可提高感温部 的精度。
此外，变位传递构件31的通过阀口 33g而向阀部31a下方延伸的另一个端部31c上螺 合有调整螺母37。在阀口 33g的下表面周边与调整螺母37之间夹装有对变位传递构件31 的阀部31a向闭阀方向施力的调整弹簧36，通过转动调整螺母37，可任意调节调整弹簧 36的初始设定负荷(将阀口 33g闭合后状态的弹力)。这些调整弹簧36、调整螺母37等设 在与蒸发器4入口侧连接的第2流路F2的一部分即下游空间C内。通过帽盖38嵌入本体 33的第2开口33f，下游空间C的下方被关闭。
在上述那样构成的第1实施形态的压力控制阀3A中，变位传递构件31的闭阀力通过 密闭空间(A+AJ内的内压和调整弹簧36来获得，变位传递构件31的开阀力通过气体冷却 器2出口侧的制冷剂压力来获得，通过两者的平衡，压力控制阀3A就进行开闭。另外， 密闭空间(A+A》内的内压，根据流入间隙B的气体冷却器2出口侧的制冷剂温度而变化， 由此，通过阀口 33g的开度变化，来控制内部热交换器6出口侧的制冷剂压力。
在将C02用作为制冷剂的制冷循环中，我们知道，相对于气体冷却器2的出口温度，有 COP(制冷系数)为最大的高压压力。另外，作为提高COP的措施，提出了使用内部热交换 器6的技术方案，该内部热交换器6使气体冷却器2出口的制冷剂与压縮机1的吸入制冷 剂之间进行热交换。
图9是对于使用内部热交换器6、蒸发器4的蒸发温度为20°C、压縮机1的吸入制冷 剂的过热热量为20°C的场合，在气体冷却器2的出口制冷剂温度为40°C、 50°C、 60°C场 合下将高压压力与COP之间的关系作成曲线图的示图。
为了将循环的高压压力相对于气体冷却器2的出口制冷剂温度调整成COP始终为最大 的压力，C02制冷剂循环中所使用的压力控制阀3(3A)通过压力控制阀3(3A)的感温部(密闭 空间)的封入气体密度等调整压力控制特性使其呈现如图9中虚线所示的温度一压力特性。
在压力控制阀3(3A)的感温部(密闭空间)，混合封入有C02气体或C02气体和少量的氮 气等的惰性气体，但由于C02气体在约31。C以上成为超临界状态，故隔膜、波纹膜等的弹 性构件32变位时，封入有气体的密闭空间A或(A+AJ的容积也变化，气体冷却器2的出口 制冷剂温度即使不变化，密闭空间内的压力也变动。
由于压力控制阀3通过弹性构件32的变位而对阀进行开闭，故如图13所示，在阀为 闭阀的场合，弹性构件32成为向下凸出的状态，但若制冷剂流量增加，阀的提升量也变 大时，弹性构件32向上变位，感温部的密闭空间的容积也变小，因此，气体的封入密度 上升，压力也上升。因此，压力控制阀3的开度增加时，控制压力就上升。
相对于控制压力的COP的下降最好越小越好，要减少压力控制阀3的相对于阀开度的 容积变化，必须增大封入有气体的密闭空间。因此，在本实施形态中，通过在盖35上形 成凹部35a，及/或在变位传递构件31上形成空腔31d，从而增大密闭空间A、 A+A^
图7、图8是以封入气体密度为参数来表示相对于制冷剂温度为40°C和60°C时的密闭 空间的容积比从阀全闭至全开时的控制压力的变动量的示图。
当将闭阀时的密闭空间的全容积设为Vs、将开阀时的密闭空间的全容积设为Vo时， 容积比二Vs/(Vs-Vo)。
即表示，相对于控制压力的变动，密闭空间容积Vs必须是此时阀的开闭所导致的容积 变化量(Vs-Vo)的几倍。
如图7所示，在制冷剂温度为40°C时，容积比因封入气体密度而有所不同，但在压力 控制阀3所使用的较低的封入密度(300kg/m3)的场合，容积比从压力变动为lMPa以下开始 急剧增加，另外，在较高的封入密度(600kg/m3)的场合，容积比从压力变动为2MPa以下开 始急剧增加，密闭空间的必要容积急剧变大。封入密度使用了相对于闭阀时的密闭空间容 积的密度。
同样，如图8所示，在制冷剂温度为60。C时，在封入密度(300 kg/m3)的场合，容积比 从2MPa以下开始急剧增加，在封入密度(600 kg/m3)的场合，容积比从4MPa以下开始急剧 增加，密闭空间的必要容积急剧变大。
从该情况看，要将压力控制阀3的感温部作成紧凑，最好是，当制冷剂温度为40°C时， 控制压力的变动为1 2MPa，当制冷剂温度为60°C时，控制压力的变动为2 4MPa。
下面，如图9所示，相对于控制压力来看循环的COP变化，COP下降率为10%时的压力 变动幅度，在制冷剂温度为40°C时是2MPa，在制冷剂温度为50°C时是4. 2MPa，在制冷剂 温度为60°C时是6. 7MPa，相对于制冷剂温度40°C时的压力变动幅度，在制冷剂温度50°C、
60°C下以2倍以上的压力变动幅度为相同的COP下降率。
因此，在容积比为一定的场合，制冷剂温度60。C时的控制压力的变动幅度为制冷剂温 度40。C时的约2倍，但作为循环的COP下降率，可获得同等水平。
图10表示不使用内部热交换器6时相对于控制压力的循环的COP变化，相比于图9的 使用内部热交换器6的场合，相同COP下降率时的压力变动幅度较大，因此，在不使用内 部热交换器6的场合，即使使用本实施形态的压力控制阀3， COP不会大幅下降。
图11是以图7的曲线图的横轴为气体封入密度，以其纵轴为容积比，来表示制冷剂温 度40°C时的控制压力变动幅度2MPa的线条的曲线图。
由此可知，要将压力控制阀3的感温部(密闭空间)作成紧凑、减少控制压力的变动， 则作成如下那样即可
1) 至少容积比要在1. 9以上(气体封入密度300kg/ii^时)；
2) 相对于气体封入密度，要大于图11中实线所示的容积比。
在C02制冷剂的制冷循环中，当气体冷却器2出口的制冷剂温度上升时，最佳高压(COP 为最大的压力)也上升，但是， 一旦高压压力变高，设备的耐久性下降，压縮机1的排出 温度就变高，因此，高压压力的上限值往往被设定为15MPa。
如图9所示，在使用了内部热交换器6的场合，制冷剂温度为60°C时的最佳高压约是 14MPa， 一旦控制压力的变动较大就超过上限值的15MPa。
如图9所示，制冷剂温度60。C时，由于相对于控制压力的COP变化较小，因此，若将 控制压力的下限值设为12MPa，则可获得相对于上限值最大为3MPa的充裕的幅度。
图12是以图8的曲线图的横轴为气体封入密度，以其纵轴为容积比，来表示制冷剂温 度60°C时的控制压力变动幅度3MPa的线条的曲线图。
由此，要将压力控制阀3的气体封入部即密闭空间作成紧凑、不超过上限值(15MPa)，
则
1) 至少容积比要在2. 4以上(气体封入密度300kg/i^时)；或者
2) 相对于气体封入密度，要大于图12中实线所示的容积比；
3) 压力控制阀为开阀时的压力低于最佳高压(14MPa)。
另外，在制冷剂温度为40°C时，最佳高压是9.5MPa，相对于上限压力有余裕。相对于 控制压力的COP变化一旦低于最佳高压就急剧降低，因此，若将压力控制阀3的开阀时的 压力作成最佳高压，则即使控制压力稍许波动也可防止COP变动变大。
图3是说明未装入内部热交换器的C02制冷剂的制冷循环的示图，图4是适于图3所示
的制冷循环的本发明第2实施形态的压力控制阀3B。对于与图1相同的零件，标上相同编 号。即，符号1是将C02制冷剂吸入压縮的压縮机，符号2是对由压縮机1压縮后的制冷 剂进行冷却的气体冷却器。在气体冷却器2的出口侧配设有压力控制阀3(3B)，该压力控 制阀3(3B)根据气体冷却器2出口侧的制冷剂温度而对气体冷却器2出口侧的制冷剂压力 进行控制，起到将高压制冷剂予以减压的减压器的功能。
符号4是使由压力控制阀3减压后的气液二相制冷剂蒸发的蒸发器，符号5是对气相 制冷剂和液相制冷剂进行分离并将制冷循环中的剩余制冷剂暂时储存的储存器。这些压縮 机l、气体冷却器2、压力控制阀3、蒸发器4及储存器5分别通过配管连接而形成闭路。
图3的本发明第2实施形态的压力控制阀3，为用于未使用内部热交换器的循环，而 在压力控制阀3B的本体33内仅形成有从气体冷却器2通过阀口 33g至蒸发器4的制冷剂 流路的一部分即流路F。另外，在压力控制阀3B中，本体33的第2开口 33f被封住，变 位传递构件31的阀部31a下方的延伸部分、调整弹簧36及调整螺母37等被除去。此外， 在变位传递构件31的一端31b形成有的空腔31d也被除去。因此，密闭空间A由设置在 盖35上的凹部35a形成。其它结构与第1实施形态相同，故省略说明。
因此，在第2实施形态中，作为变位传递构件31的闭阀力，仅封入密闭空间A内的气 体所产生的内压起作用，该密闭空间A内是传递有流入间隙B内的气体冷却器2出口侧的 制冷剂温度的，作为开阀力，气体冷却器2出口侧的制冷剂压力起作用。在该场合，封入 密闭空间A内的气体还起到调整弹簧36的功能。这里，在密闭空间A内，混合封入有对 应温度而使内压变化的C02气体、在检测对象的温度范围内对应温度不使内压变化而发生 大致一定的内压的少量氮气等惰性气体。
另外，在第2实施形态中，为了增大感温部即密闭空间A的容积来确保容积比，尽量 增大弹性构件32的盖35的凹部35a。
图5是使用了第3实施形态的压力控制阀3C的、(a)未使用内部热交换器6时和(b) 使用了内部热交换器6时的C02制冷剂的制冷循环的模式图，图6是表示本发明第3实施 形态的压力控制阀3C的示图。除了压力控制阀3的结构，图5(a)的制冷循环的模式图中 的结构要素的配置基本上是与图3的制冷循环图相同的，图5(b)的制冷循环的模式图基本 上是与图1的制冷循环图相同的，故省略说明。S卩，图5所示的压力控制阀3C具有与 感温部即密闭空间A连接的毛细管7;以及设在毛细管7的顶端上的感温筒8。该感温筒8 配置成与气体冷却器2的出口配管接触。
在本发明的第3实施形态的压力控制阀3C中，在本体33内只形成一个流路F，在用
于图5(a)中无内部热交换器6的循环的场合，该流路F用作为从气体冷却器2通过阀口 33g至蒸发器4的制冷剂流路的一部分，在用于图5(b)中使用内部热交换器6的循环的场 合，用作为从内部热交换器6通过阀口33g至蒸发器4的制冷剂流路的一部分。另外，在 变位传递构件31的一端不设置空腔31d，代替该空腔31d而在盖35上安装顶端具有感温 筒8的毛细管7，作为与密闭空间A连通的构件，毛细管7的内部与密闭空间A连通。因 此，可增大封入气体的密闭空间的容积。其它结构与第1实施形态的压力控制阀3A相同。 在该第3实施形态的压力控制阀3C中，变位传递构件31的闭阀力及开阀力也与第1 实施形态的压力控制阀3A同样地作用，但被封入密闭空间内的气体主要受到来自配置在 气体冷却器2出口配管上的感温筒8的热量影响。
权利要求
1.一种压力控制阀，是用于CO2制冷剂的制冷循环的压力控制阀(3、3A、3B、3C)，将制冷剂温度传递给封入密闭空间(A)内的CO2气体，使其产生对应制冷剂温度的压力，利用该密闭空间的气体压力与制冷循环中的制冷剂的高压压力之间的压力差，使弹性构件(32)变形从而对阀进行开闭，其特征在于，当将阀为全闭状态时的密闭空间的全容积设为(Vs)，将阀为全开状态时的密闭空间的全容积设为(Vo)时，容积比Vs/(Vs-Vo)是Vs/(Vs-Vo)≥1.9。
2. 如权利要求1所述的压力控制阀，其特征在于，相对于阀为全闭时的密闭空间的C02 气体密度，容积比Vs/(Vs—Vo)大于图11中求得的容积比的数值。
3. —种压力控制阔，是用于C02制冷剂的制冷循环的压力控制阀(3、 3A、 3B、 3C)，将 制冷剂温度传递给封入密闭空间(A)内的C02气体，使其产生对应制冷剂温度的压力，禾U用 该密闭空间的气体压力与制冷循环中的制冷剂的高压压力之间的压力差，使弹性构件(32) 变形从而对阀进行开闭，其特征在于，当将阀为全闭状态时的密闭空间的全容积设为(Vs)，将阀为全开状态时的密闭空间的 全容积设为(Vo)时，容积比Vs/(Vs — Vo)是Vs/(Vs — Vo)^2.4。
4. 如权利要求3所述的压力控制阀，其特征在于，相对于阀为全闭时的密闭空间的C02 气体密度，容积比Vs/(Vs—Vo)大于图12中求得的容积比的数值。
5. 如权利要求3所述的压力控制阀，其特征在于，当制冷剂温度为60°C时，所述压力 控制阀的控制压力为14MPa以下。
6. 如权利要求3所述的压力控制阀，其特征在于，当制冷剂温度为40°C时，所述压力 控制阀的控制压力为9. 5MPa以上。
7. 如权利要求1 6中任一项所述的压力控制阀，其特征在于，在与所述弹性构件(32) 气密接合的变位传递构件(31)的内部，设有与密闭空间连通的空间(A,)。
8. 如权利要求7所述的压力控制阀，其特征在于，利用与所述弹性构件(32)接合的所 述变位传递构件(31)，阀进行开闭。
9. 如权利要求1 6中任一项所述的压力控制阀，其特征在于，对于密闭空间，在与所 述弹性构件(32)相对一侧的盖(35)上设置凹部(35a)，或在盖(35)上连接具有与密闭空间 连通的空间的构件(7、 8)。
10. 如权利要求1 6中任一项所述的压力控制阀，其特征在于，所述弹性构件(32)是 隔膜或波纹膜。
全文摘要
一种压力控制阀(3)，根据对应制冷剂温度的密闭空间(感温部)(A)的CO₂气体压力与CO₂制冷剂的制冷循环中的高压压力之间的压力差，使弹性构件(32)变形从而对阀进行开闭，当将阀为全闭状态时的密闭空间的全容积设为Vs，将阀为全开状态时的密闭空间的全容积设为Vo时，容积比Vs/(Vs-Vo)是1.9以上或2.4以上。为改善该容积比，在与弹性构件接合的变位传递构件(31)的内部设有与密闭空间连通的空腔(31d)，或在盖(35)上设置凹部(35a)，或在盖上连接与密闭空间连通的构件。采用本发明，可抑制因弹性构件的变位所引起的控制压力的变动，可防止异常高压和COP的大幅度下降，从而提供一种用于CO₂制冷剂的制冷循环的压力控制阀。
文档编号F16K31/68GK101105355SQ200710136860
公开日2008年1月16日 申请日期2007年7月13日 优先权日2006年7月13日
发明者太田宏已, 松田亮, 柳泽秀, 梯伸治 申请人:株式会社不二工机