
サーモスタット式膨張弁(TXV)は、蒸発器出口の過熱度に応じて、液体冷媒を直接膨張式蒸発器に供給します。. このバルブは、感知バルブ圧力、蒸発器圧力、スプリング力のバランスをとり、蒸発器が現在の負荷に十分な冷媒を受け取るようにしつつ、蒸発器出口からコンプレッサーに到達する前に蒸気が排出されるようにします。正しいTXVの選定には配管サイズだけでなく、冷媒、容量、蒸発温度、凝縮条件、圧力損失、イコライザー方式、ディストリビューター構成、バルブチャージ、接続タイプ、試運転時の過熱度目標などの確認が必要です。.
このガイドは、冷凍技術者、OEMバイヤー、施工業者、販売代理店、プロジェクトチームが新しいバルブや交換用バルブを比較するために作成されています。バルブの動作原理と、完成したシステムで安定した制御ができるかどうかを決定する選定・設置の判断を分けて説明しています。.
サーモスタット式膨張弁の役割
TXVは、液ラインと蒸発器の間に設置される絞りおよび計量装置です。圧力差を生み出し、冷媒の飽和温度を下げ、蒸発器への質量流量を調整します。バルブは単に一定割合で開くのではなく、蒸発器出口の状態に反応して動作します。.
| 購入者の質問 | 実用的なTXVの回答 | RFQで重要な理由 |
|---|---|---|
| 何を制御しますか? | 直接膨張式蒸発器への冷媒質量流量 | バルブは負荷、冷媒、運転温度に適合する必要があります |
| どの信号を使用しますか? | 出口温度と蒸発器圧力(過熱度として表現) | 感知バルブとイコライザーの設置位置を定義する必要があります |
| 何から保護しますか? | 正しく適用・調整された場合の液戻り | 感知バルブの接触不良、不適切なチャージ、過剰供給はコンプレッサーを損傷する可能性があります |
| 固定式ですか、それとも調整式ですか? | 負荷や過熱度の変化に応じて開度を調整します | 安定した制御には容量および圧力損失データが必要です |
| どこに設置されますか? | 蒸発器入口付近の液体供給部に設置されます | ディストリビューターの配置やサービスアクセスが設置に影響します |
「サーモスタティック」という言葉は、温度応答素子を指し、室内用サーモスタットを指すものではありません。TXVは室温の直接設定、コンプレッサーの段階制御、または霜取りタイミングを直接制御しません。これらの機能はより広範な冷凍制御システムに属します。その範囲については、 冷凍制御ガイド.
サーモスタティック膨張弁の仕組み

バルブにはパワーエレメント、感知バルブ、キャピラリーチューブ、ダイヤフラム、スプリング、バルブシート、オリフィス、そしてイコライザー通路または接続部があります。定常状態では、主に3つの力がバランスします:
| 力 | 発生源 | ダイヤフラムへの方向 | 作動効果 |
|---|---|---|---|
| バルブ圧力 | 感知バルブ内の流体が吸引ライン温度に反応します | バルブを開きます | 感知温度が高いほど、一般的に開く力が増加します |
| 蒸発器圧力 | 内部または外部イコライザーを通じて伝達される圧力 | バルブを閉じる | 蒸発圧力および蒸発器内の圧力損失とともに変化する |
| スプリング圧力 | 過熱度調整用スプリング | バルブを閉じる | 過熱度設定の静的部分を確立する |
簡略化したバランスは次の通りです バルブ圧力 = 蒸発器圧力 + スプリング力. 負荷が上昇すると、蒸発器出口が温かくなりやすく、バルブ圧力が上昇します。ダイヤフラムが開方向に動き、より多くの液体を通します。出口が冷えて過熱度が下がると、閉じる力がバランスを取り戻し、バルブは流量を減らします。.
この応答性により、TXVは固定絞りよりも変動する負荷に効果的に対応できます。ただし、すべてのシステム問題をバルブが修正できるわけではありません。液ラインの不足、フィルタードライヤーの詰まり、不十分なサブクーリング、冷媒充填量の誤り、風量不足、またはバルブの誤った設置は、すべて計量の問題として現れる可能性があります。.
この ASHRAE冷凍制御機器の章 は同じ圧力バランスを説明し、静的過熱度、開度過熱度、運転過熱度を区別しています。 DanfossのTXV解説 は、設置やサービスチームの研修時にも役立ちます。.
過熱度:購入者が定義すべき制御変数

過熱度とは、測定点での実際の蒸気温度と、その点で測定された圧力に対応する冷媒の飽和温度との差です。TXVシステムでは、技術者は通常、機器設計やメーカー手順に従い、蒸発器出口過熱度または全吸引過熱度を評価します。.
| 用語 | 意味 | 選定や試運転時に使用 |
|---|---|---|
| 静的過熱度 | バルブが開き始める過熱度 | 工場設定やスプリング選定の一部 |
| 開放過熱度 | バルブを有効な位置まで開くために必要な追加過熱度 | メーカーの能力評価に使用 |
| 運転過熱度 | 静的過熱度と開放過熱度を作動負荷で合計したもの | 供給や液戻りリスクを評価するための現場値 |
| 蒸発器出口過熱度 | 蒸発器出口で飽和温度を上回る温度上昇 | 蒸発器が液戻りせずに供給されていることを確認するのに役立つ |
| 全吸入過熱度 | 出口過熱度と吸入ラインで拾う熱の合計 | コンプレッサー入口保護に有用だが、蒸発器出口過熱度と混同しないこと |
正確な目標値は冷媒、蒸発器設計、負荷、ディストリビューター、コンプレッサー要件、機器メーカーの指示によって異なります。システム条件が不明な場合、RFQに普遍的な数値を記載しないでください。「最大予備能力」で選定されたバルブは望ましくない過熱度で運転され、低負荷時に調節がうまくいかない場合があります。.
感知バルブとイコライザーの配置

感知バルブはバルブの温度入力です。通常は蒸発器出口の吸入ラインに設置され、代表的な蒸気温度を感知できます。ラインは清潔で、バルブはしっかりと熱接触し、クランプはチューブサイズに適合している必要があります。周囲の空気が測定値を歪める場合は断熱材が必要です。.
バルブの位置は制御設計の一部です。熱源に近すぎたり、液体が溜まりやすい場所に設置されたり、代表性の低い部分に取り付けられたり、緩く固定された場合、TXVはハンティングや供給不足、過剰供給を引き起こす可能性があります。設置者は、実際の配管径や冷媒に対してバルブメーカーが許可する向きやバルブ位置を遵守する必要があります。.

内部イコライザーは、バルブ本体内の通路を通じてエバポレーター圧力を取り込みます。外部イコライザーは、エバポレーター出口や指定された他の圧力点に接続された別のラインを使用します。エバポレーターやディストリビューター、吸引経路で有意な圧力損失が発生する場合、外部イコライザーが必要となることが多いです。選定は接続サイズから推測するのではなく、エバポレーター回路設計に基づいて確認する必要があります。.
| 配置 | 適切な開始点 | 確認すべき質問 |
|---|---|---|
| 内部イコライザー | 内部圧力損失が限定的なコンパクトな単回路エバポレーター | バルブ出口の圧力はエバポレーター出口を代表していますか? |
| 外部イコライザー | 多回路エバポレーター、ディストリビューター、または高い圧力損失 | イコライザーはどこに接続すべきか、圧力タップや継手は含まれていますか? |
| ディストリビューター付き外部イコライザー | 分配圧力損失が制御点に影響するシステム | 選定したバルブ容量はディストリビューターの圧力損失を考慮していますか? |
| 遠隔または特殊なバルブ位置 | 特殊な吸引経路や熱交換器を備えた機器 | メーカーはこの配置での検知点とチャージを承認していますか? |
TXVの種類と比較が必要な場合

異なるTXVは外観が似ていても、制御動作が異なる場合があります。入口および出口の接続だけでなく、内部構造や用途の定格も比較してください。.
| TXVの種類または特徴 | 何が変わるか | どこで役立つか |
|---|---|---|
| 内部均圧型 | 蒸発器圧力はバルブ本体を通じて感知されます | 圧力損失の小さい単純な回路 |
| 外部均圧型 | 専用の均圧管が指定された下流点の圧力を感知します | 多回路蒸発器やディストリビューター用途 |
| 従来型ポート | バルブ内の圧力条件によってポートの力が変化します | メーカー定格が許可する小規模または要求の少ない用途 |
| バランスポート | ポート設計により入口圧力変動が開力に与える影響を低減します | 指定された場合の大容量または変動するヘッド圧条件 |
| ユニバーサルバルブチャージ | 定められた温度範囲で幅広い動作応答 | チャージメーカーの範囲内での一般的な用途 |
| アンチハントまたは選択チャージ | 減衰または選択された圧力・温度応答が変調を変更する | ハンティングや狭い運転範囲が懸念されるシステム |
| 交換可能なオリフィス | 本体と計量能力はインサートと組み合わせて調整できる | メーカーが承認した場合のサービス在庫と選択された容量範囲 |
この Danfossウォークインクーラーの説明 バルブ、ダイアフラム、イコライザー、スプリングがどのように連携して動作するかを説明します。商業用または産業用のサービス可能な設計の場合、パワーエレメント、本体、オリフィス、接続部が個別部品として交換可能かどうかも記録してください。.
冷凍プロジェクトのTXV選定入力項目

メーカーや販売代理店はRFQの情報から選定を再現できる必要があります。名目馬力や配管径だけでなく、運転ポイントを提供してください。.
| 選定入力 | 提供すべき最小情報 | バルブ供給業者が必要とする理由 |
|---|---|---|
| 冷媒 | 正確な冷媒名称とブレンドまたはレトロフィット状況 | 容量、圧力・温度特性、バルブチャージ、材料はこれに依存します |
| 冷凍能力 | 設計蒸発条件で必要な能力 | バルブは未承認の予備容量に頼らず負荷に供給する必要があります |
| 蒸発温度 | 設計および想定運転範囲 | 圧力、過熱度の挙動、バルブ定格を決定する |
| 凝縮条件 | 設計凝縮温度または圧力範囲 | 利用可能な圧力損失および液供給の安定性に影響する |
| 液温およびサブクール | バルブ入口での温度および利用可能な液体サブクール | 液体がフラッシュガスなしで計量装置に到達することを確認する |
| 圧力損失 | 設計点でのバルブを跨ぐ利用可能な圧力損失 | 容量表は接続径だけでなく圧力損失に関連している |
| 蒸発器回路 | 単一または多回路、ディストリビューターの種類、圧力損失 | イコライザーの配置およびディストリビューターの適合性を決定する |
| バルブチャージおよび過熱度 | 必要なチャージファミリーおよび初期または工場設定 | 応答範囲および低負荷時の挙動を制御する |
| 接続部 | 入口/出口サイズ、チューブ材質、フレア/ろう付けまたはその他の接続 | 寸法が一致しても流量や設置の不一致を隠さないようにする |
| 周囲環境および負荷 | 室内、プロセス、プルダウン、保持負荷、およびターンダウン範囲 | バルブが広い負荷範囲で調整する必要があるかどうかを示します |
TXVをコンプレッサーの排気量だけで選定しないでください。バルブは蒸発器の負荷と圧力条件を見ています。機器が複数のモードで運転する場合は、それぞれのモードを記載し、選定したオリフィスと容量が運転範囲全体で適合するかサプライヤーに確認してください。.
TXV容量を圧力損失と負荷に合わせる

容量表は通常、冷媒、蒸発温度、凝縮または入口条件、圧力損失によって異なります。ある運転点で十分に大きく見えるバルブでも、別の運転点では不安定になる場合があります。バルブが小さすぎるとピーク負荷時に蒸発器が不足し、大きすぎると部分負荷時に分解能が低下しハンチングを起こします。.
カタログ選定を比較する際はこの手順を使用してください:
- 設計容量およびプルダウンや最小保持負荷を含む容量範囲を明記してください。.
- バルブ入口で利用可能な液温と圧力を決定します。.
- ライン、ソレノイド、ディストリビューター、継手の損失を考慮した後、バルブ全体で利用可能な圧力損失を計算または取得します。.
- 正確な冷媒および蒸発条件に対してメーカーの容量表または選定ツールを使用してください。.
- ターンダウンを含め、低負荷および高負荷の運転点で選定したバルブを確認します。.
- バルブ、オリフィス、チャージ、イコライザー、ディストリビューターが適合した組み合わせであることを確認します。.
この パーカー・スポーラン バーチャルエンジニア選定ツール なぜ選定にアプリケーションデータが必要かを示します。カタログの結果はあくまで初期選定とし、サプライヤーが最終的な運転範囲を確認するまで確定しないでください。.
冷媒、バルブチャージ、材料の適合性
冷媒は圧力-温度特性、容量、必要な材料、サーモスタット素子の応答に影響します。交換用バルブは、回路内の実際の冷媒(レトロフィットや混合変更を含む)に対して適合性を確認する必要があります。「同じ接続」であっても適合性の証明にはなりません。.
技術提出書で以下の項目を確認してください:
- 冷媒の指定およびシステムが他の冷媒から変換されているかどうか。.
- 蒸発温度範囲に対する認定バルブチャージまたはパワーエレメント。.
- バルブ本体、シート、ダイヤフラム、シール、ガスケットの適合性。.
- 高圧側および低圧側の耐圧および許容作動圧力。.
- コンプレッサー故障や焼損後を含む、オイルおよび汚染状態。.
- バルブにフィルタードライヤー、入口ストレーナー、または上流での清掃手順が必要かどうか。.
この ダンフォス取付技術者ノート 圧力バランスと、スーパーヒート設定におけるスプリングの役割について説明します。最終選定には、バルブメーカーの最新カタログおよびアプリケーションデータが優先されます。.
一般的なTXVの症状と診断手順

システムの症状だけでTXV自体の不良と断定されることはほとんどありません。液ラインの詰まりや不適切なチャージをバルブ不良と誤認しないよう、決まった診断手順を使用してください。.
| 観察された症状 | 考えられるTXVまたはシステムの原因 | 交換前の確認事項 |
|---|---|---|
| 蒸発器能力の低下および高い出口スーパーヒート | バルブの供給不足、液圧低下、フラッシュガス、ドライヤーの詰まり、冷媒不足、バルブバルブが感知していない | 液サブクーリング、サイトグラス(装着時)、圧力損失、バルブバルブの接触、イコライザーを確認 |
| 低スーパーヒートまたは液戻りリスク | 供給過多、誤ったバルブチャージ、バルブバルブの緩み、不適切な調整、低負荷、ディストリビューターの問題 | 測定ポイント、バルブバルブの設置、負荷、冷媒チャージ、コンプレッサー保護を確認 |
| スーパーヒートのハンチング | バルブのサイズが大きすぎる、不安定な圧力降下、不適切なバルブ位置、不適合なチャージ、断続的な液供給 | 時間経過によるスーパーヒートを記録し、入口状態や負荷変動を点検する |
| バルブまたは入口部の霜付き | 圧力降下とフラッシング、水分、詰まり、または異常な低圧側の状態 | フィルタードライヤー、液温、圧力計測値、冷媒の状態を確認する |
| 調整に反応しない | パワーエレメントの損傷、ニードルの固着、イコライザーの詰まり、調整方向の誤り、または他のシステム故障 | メーカーの手順に従い、圧力および温度計器を確認する |
| ある負荷では動作するが、別の負荷では動作しない | 容量、チャージ、または運転範囲全体での圧力降下の不一致 | 低負荷および最大負荷の選定ポイントを再確認する |
調整ステムを繰り返し回さず、元の位置を記録し、システムが安定するまで待つこと。瞬間的な圧力・温度の読み取りでは、ハンチングや断続的な状態が隠れる場合がある。コンプレッサーがフラッドバックや焼損を経験した場合は、オイルやシステムの清浄度チェックもサービス計画に含めること。.
TXVの性能に影響する設置の詳細

バルブメーカーの設置要領書および機器図面に従うこと。 スポーラン設置要領書 バルブの位置、ディストリビューターとの近接、支持、正しいイコライザーおよびバルブの設置を強調している。.
設置点検には以下を含めるべきである:
- 回路設計が許す限り、バルブを蒸発器の近くに取り付ける。.
- バルブとディストリビューター間の配管は短くし、不要なエルボや制限を避けること。.
- バルブ本体およびパワーエレメントを過度なろう付け熱から保護してください。.
- バルブ感温筒は、指定されたクランプと向きで、清潔で代表的な吸入配管表面に取り付けてください。.
- メーカーまたは機器設計で指定されている場合は、感温筒を確実に固定し、断熱してください。.
- 外部イコライザーは、指定された圧力ポイントまで、意図しない制限やオイルポケットが発生しないように配管してください。.
- 大型バルブや配管は、振動が接合部に負荷をかけないように支持してください。.
- 回路内に水分、異物、ろう付けスケール、外気への露出が入らないようにしてください。.
ソレノイドバルブ、手動バルブ、ディストリビューター、吸入アキュムレーター、または熱交換器がTXV周辺に設置されている場合は、配管図に示し、選定時にその圧力損失を考慮してください。.
試運転およびサブクール度(スーパーヒート)確認

試運転では、TXVを調整する前に安定した基準状態を確立する必要があります。冷媒、屋外またはプラントの状態、室内またはプロセス負荷、蒸発器および吸入圧力、関連する温度、液管の状態、コンプレッサーの状態、霜取り状態を記録してください。.
| 試運転手順 | 記録 | 判断 |
|---|---|---|
| 回路を確認する | 冷媒、バルブ型式、オリフィス、感温筒のチャージ、イコライザー、配管の向き | 調整前に不一致を却下する |
| 液供給を確認する | 液温、サブクール度、バルブ入口の圧力、フィルタードライヤーの状態 | まずフラッシュガスまたは制限を修正する |
| 蒸発器出口を測定する | 指定された測定点での圧力と温度 | 意図した過熱度値を計算する |
| 安定性を観察する | プルダウン、保持、最小負荷時の測定値 | ハンティングやターンダウン不良を特定する |
| コンプレッサー吸入口を確認する | 吸入温度、圧力、メーカーの制限 | コンプレッサーが保護されていることを確認する |
| 必要な場合のみ調整する | 方向、量、安定化に許容される時間、最終測定値 | 追跡可能な最終設定を保存する |
過熱度測定には、正しい冷媒の圧力-温度関係で変換された圧力測定と、適切な配管位置での温度測定が必要です。蒸発器から数メートル離れた吸入配管の温度を、ラインの熱取得を考慮せずに蒸発器出口の目標値と比較しないでください。.
TXV見積依頼書に含めるべき内容

強力な見積依頼書は、サプライヤーが同等の弁を比較でき、早期に不足している技術情報を明らかにします。P&IDや配管スケッチを添付し、測定点を明示してください。.
| 見積依頼項目 | 有用な記入例 |
|---|---|
| 用途 | 中温冷蔵室、低温冷凍庫、プロセスクーラー、ヒートポンプ回路 |
| 冷媒 | 正確な名称、混合やレトロフィットの注記、関連する場合はオイル種類 |
| 容量 | 設計容量(単位付き)および必要な運転範囲 |
| 蒸発条件 | 設計蒸発温度と想定範囲 |
| 凝縮条件 | 設計凝縮温度または圧力、および周囲温度範囲 |
| 液体条件 | TXV入口での液体温度、過冷却、圧力 |
| バルブ圧力損失 | 上流および下流損失後の利用可能な圧力損失 |
| 蒸発器回路 | 回路数、ディストリビューター、回路圧力損失、外部イコライザーの必要性 |
| バルブ構造 | 本体材質、バランス型または従来型ポート、交換可能オリフィス、サービス部品 |
| 接続部 | 入口/出口サイズ、接続方式、向き、チューブ材質 |
| 書類 | 容量表、適合性声明、設置手順、予備部品、試験記録 |
サプライヤーが選定したモデル、オリフィス、チャージ、イコライザー構成、条件下での定格容量、最小/最大運転制限を必ず確認してください。「TXV、7/8インチ」だけでは購入仕様として不十分です。.
品質および受入検査チェックリスト

設置前に、納品されたバルブを承認済み提出書類および梱包リストと照合して検査してください。チェックはプロジェクトまたは機器のシリアル番号に紐付け可能である必要があります。.
- モデル、オリフィス、チャージコード、冷媒適合性、接続サイズを確認してください。.
- 本体刻印、シール、キャップ、バルブ、キャピラリーチューブ、イコライザー継手、付属品を確認してください。.
- 回路の組み立て準備が整うまで、保護キャップが所定の位置にあることを確認してください。.
- 受領した寸法および流れの方向を図面と比較してください。.
- 受け入れ前に、損傷、腐食、汚染、またはキャピラリーチューブの曲がりがないか記録してください。.
- メーカーのデータシートおよび取付説明書を機器ファイルと一緒に保管してください。.
- 設置後、圧力および温度の測定値を記録し、試運転時の基準値としてください。.
よくあるご質問
サーモスタティック膨張弁の主な機能は何ですか?
サーモスタット式膨張弁は、出口の過熱度に応じて液体冷媒の流れを直接膨張式蒸発器に制御します。適切に選定、設置、試運転された場合、蒸発器を稼働状態に保ちつつ、バルブを通じて吸引ラインに液体が戻るリスクを抑えます。.
TXVはどのようにして過熱度を維持しますか?
感知バルブは吸引ラインの温度から開放力を生み出します。蒸発器圧力とスプリングは閉鎖力を生み出します。これらのバランスによってダイアフラムが動き、負荷や出口過熱度の変化に応じて計量開口部が変化します。.
内部イコライザーと外部イコライザーのどちらを使用すべきですか?
蒸発器およびディストリビューターの圧力損失設計を基に決定してください。内部均圧式バルブは、圧力損失が限られたコンパクトな回路に適しています。外部均圧式バルブは、ディストリビューターや多回路蒸発器で圧力損失が発生し、バルブ本体の圧力が蒸発器出口の圧力を正確に反映しない場合によく使用されます。.
配管サイズだけでTXVを選定できますか?
いいえ。配管サイズは接続制約を示すものであり、必要な計量能力や制御応答を示すものではありません。冷媒、負荷、蒸発・凝縮条件、液体状態、圧力損失、均圧方式、バルブチャージ、メーカーの能力データから選定してください。.
TXVがハンティングする原因は何ですか?
ハンチングは、バルブの容量過大、不安定な入口液体、不適切なバルブ接触や設置位置、不適切なチャージ、圧力損失の変化、低負荷、またはシステムの不具合が原因で発生することがあります。調整やバルブ交換の前に、過熱度を経時的に記録し、液体供給や設置状況を確認してください。.
TXV交換の見積依頼書には何を含めるべきですか?
既存モデルおよびオリフィス(分かれば)、冷媒、容量、蒸発・凝縮条件、液体温度またはサブクーリング、利用可能な圧力損失、蒸発器回路およびディストリビューターの詳細、均圧方式、接続、バルブチャージ、用途範囲、必要書類を含めてください。回路に複数の分岐や付属品がある場合は配管図も追加してください。.






