温度自動膨張弁 - 均圧形式 P122~P125

 内部均圧形と外部均圧形があるってか?ということです。

 両方のの違いを把握しておかないと、無理。テキストは広範囲です。
 『上級 冷凍受験テキスト:日本冷凍空調学会』<8次:P122右下~ (10.1.4 均圧形式)


【コラム】 温度自動膨張弁の動作

 ここで、内部均圧形温度自動膨張弁の概略図を見ながら動作原理を把握しておきましょう。大雑把な理解でもきっと役に立ちますよ。テキストは<8次:P123 内部均圧形>

内部均圧形温度自動膨張弁概略図
内部均圧形温度自動膨張弁概略図
  • 内部均圧穴からダイヤフラム下面に冷媒圧力P2が伝わる。
  • 感温筒に伝わる冷媒蒸気過熱温度は感温筒チャージ冷媒の飽和圧力P1となってダイヤフラム上面に伝わる。
  • P1とP2は過熱度調整バネの力P3と次式のようにつり合っている。
  •   P1 - P2 = P3
  1. 熱負荷が大きくなって過熱度が増大した。
  2. 蒸発器出口冷媒蒸気の温度が上昇する。
  3. 感温筒チャージ冷媒飽和圧力P1が高くなる。
  4. ダイヤフラム下面の圧力差(P1-P2)が大きくなる。
  5. ダイヤフラムが下方に動く。
  6. バネの圧力P3とつり合うまで弁開度が開き、冷媒流量が増加する。
  7. 過熱度が設定値まで戻る。

均圧形式

 均圧形式の基本

内部均圧形膨張弁概略図
内部均圧形膨張弁概略図
外部均圧形膨張弁概略図
外部均圧形膨張弁概略図

・温度自動膨張弁で制御される蒸発器出口冷媒の過熱度は、同じ圧力における冷媒の温度から
  過熱度=過熱蒸気温度-乾き飽和蒸気温度
 で表される。 H23ga/08 答え

【◯】 ぅむ。これ均圧形式の考え方の基本式。頑張ってネ。
 テキスト<8次:P122右下 (10.1.4 均圧形式)>冒頭に書いてあるからね。

・温度自動膨張弁のダイヤフラム下面に作用する冷媒圧力を、蒸発器の出口側から導入する場合を内部均圧形、蒸発器の入口側から導入する場合を外部均圧形という。 H22ga/08 答え

【×】 逆ですね。テキスト<8次:P123左 7行目~>

温度自動膨張弁のダイヤフラム下面に作用する冷媒圧力を、蒸発器の入口側から導入する場合を内部均圧形、蒸発器の出口側から導入する場合を外部均圧形という。


内部均圧形

 テキストは<8次:P123左~ ((1) 内部均圧形)

内部均圧形膨張弁概略図
内部均圧形膨張弁概略図

・温度自動膨張弁のダイヤフラム下面に作用する冷媒圧力を、蒸発器の出口側から導入する場合を内部均圧形、蒸発器の入口側から導入する場合を外部均圧形という。 H22ga/08 答え

【×】 ココにも置いておく。逆だね。テキスト<8次:P123左 7行目~>

温度自動膨張弁のダイヤフラム下面に作用する冷媒圧力を、蒸発器の入口側から導入する場合を内部均圧形、蒸発器の出口側から導入する場合を外部均圧形という。

・圧力降下の大きな蒸発器や冷媒分配にディストリビュータを使用する場合、圧力降下相当分だけ過熱度が設定値よりずれるため、内部均圧形温度自動膨張弁を使用して、過熱度がずれないようにする。 H13ho/05 答え

【×】 これは、外部均圧形調整弁のことである。

 内部均圧型は、テキスト<8次:P123右上> このために,蒸発器内の冷媒の圧力降下が大きい場合には,かなりの過熱度の制御偏差が生じる. と、いうこと。
 外部均圧型は、テキスト<8次:P124右上> デイストリビュータを用いると,冷媒の流れの圧力降下が大きくなり過熱度が過大になるので,必ず外部均圧形にしなければならない. と、いうこと。

 <8次:P128左下 ((注) このように)~>ココのほうが、ズバリかな?

・膨張弁と蒸発器との間にディストリビュータを用いる冷凍装置では、一般に内部均圧形温度自動膨張弁を使用する。 H17ga/08 答え

【×】 ディストリビュータは圧力降下が大きい → 外部均圧形を使う。
 テキスト<8次:P128左下 ((注) このように)~>これ、ずばりかも。下記に引用しておきますかね。
 【(注) このように】 ← 続きはクリック

 (注) このように内部均圧形の温度自動膨張弁を用いると,蒸発器の圧力降下の大きさに比例した蒸発器出口冷媒の過熱度の増大をもたらす.従って,圧力降下の大きな蒸発器,特に蒸発器入口にデイストリビュータを付けた蒸発器では,外部均圧形の温度自動膨張弁を使用しなければならない.


外部均圧形

 テキストは<8次:P124左~ ((2) 外部均圧形)

外部均圧形膨張弁概略図
外部均圧形膨張弁概略図

・温度自動膨張弁のダイヤフラム下面に作用する冷媒圧力を、蒸発器の出口側から導入する場合を内部均圧形、蒸発器の入口側から導入する場合を外部均圧形という。 H22ga/08 答え

【×】 (くどいけども…。)この問題はココにも置いておく。

温度自動膨張弁のダイヤフラム下面に作用する冷媒圧力を、蒸発器の入口側から導入する場合を内部均圧形、蒸発器の出口側から導入する場合を外部均圧形という。

・外部均圧形温度自動膨張弁は、蒸発器の冷媒側の圧力降下が大きい場合に使用する。 H15ho/05 答え

【◯】 はい、そのとおり。
 テキスト<8次:P124右上> デイストリビュータを用いると,冷媒の流れの圧力降下が大きくなり過熱度が過大になるので,必ず外部均圧形にしなければならない.

・外部均圧形温度自動膨張弁の冷媒流量の制御は、蒸発器出口冷媒蒸気の過熱度によって行う。 H18ga/08 答え

【◯】 蒸発器出口の感温筒で過熱蒸気温度を変換した圧力がダイヤフラムの上面に伝わり、 感温筒部分の冷媒圧力が下面に伝わる。その圧力差に応じて冷媒流量を制御する、これは過熱度の大きさにほぼ比例する。つまり、問題文の通りです!

テキスト<8次:P122右下 (10.1.4 均圧形式)

 07/12/17 08/06/29 09/03/14 10/10/09 11/08/01 12/05/19 13/12/21 14/09/01 16/12/31 19/09/21 22/03/19

修正・訂正箇所履歴

【2016/07/23 新設】(← 履歴をここに作った日

  • 均圧形全般、内部均圧形、外部均圧形の3つのファイルを一つに合体した。(2016/07/23)
  • テキスト8次改訂版へ対応済み。解説見直し。(2016(H28)/12/31)
  • 図を追加。解説文見直し。 (2019(R1)/09/21)

【参考文献・リンク】

  • 初級 受検テキスト(SIによる初級受検テキスト):日本冷凍空調学会
  • 上級 受検テキスト(SIによる上級受検テキスト):日本冷凍空調学会
  • 冷凍機械責任者(1・2・3冷)試験問題と解答例(13):日本冷凍空調学会
  • 第3種冷凍機械責任者試験模範解答集 :電気書院
  • 第1・2種冷凍機械責任者試験模範解答集 :電気書院

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