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SOUPAPE DE DETENTE POUR INSTALLATIONS FRIGORIFIQUES.
On connaît des soupapes thermostatiques d'expansion ou détente pour installations frigorifiques dans lesquelles une soupape à pointeau régulatrice de la pression est prévue en plus d'un élément de pression guidé de manière thermique. Dans ces soupapes connues, le tuteur de l'élément thermique tête la température d'un boyau vaporisateur et effectue l'ouverture ou la fermeture de la soupape suivant que le tâteur est chauffé ou refroidi.
Dans ces soupapes de détente connues l'élément ther- mique doit être fixé de manière séparée du corps de la soupape, afin d'empêcher que le froid du corps de la soupape ne se trans- mette à l'élément thermique, ce qui mettrait ce dernier hors d'usage. Pour empêcher la transmission de frigories, la connexion rigide des parties entr'elles se fait au moyen d'un manchon en résine 'artificielle ou 3utre matière isolante analogue.
Ces soupapes connues présentent l'inconvénient que la détente de l'agent réfrigérant se fait à l'intérieur du corps
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de soupape, ce qui a pour résultat que le courant froid lèche les parois de la soupape et refroidit très fortement celles-ci, d.e sorte que la soupape prend toujours la température qui corres- pond à la température de vaporisation.
On connaît également des modes de construction de sou- papes d'après lesquelles le refroidissement de l'élément thermique en-dessous de la température du tâteur n'influence pas le mode d'action de la soupape, ces soupapes nécessitant un tâteur exces- sivement grand, car sa capacité d.oit être plus grande que la ca- pacité de l'agent de pression de l'élément thermique. De tels mode de réalisation sont utilisés d'une manière prédominante dans les soupapes à membrane et non dans les soupapes à tubes ondulés. Com- me cependant une membrane ne possède pas l'élasticité favorable que présente un tube ondulé, de telles soupapes sont beaucoup moins sensibles et par conséquent ne conviennent pas de la même manière pour tous les usages.
Enfin, il existe encore des modes de construction, dans lesquels le pointeau de soupape se trouve situé dans l'éspace de pression de l'agent refroidisseur, et la dilatation ne se produit que peu de temps avant la sortie de la soupape. Mais ce système présente de nouveau cet inconvénient considérable que l'espace de pression doit être séparé de l'espace d'aspiration, à l'endroit de traversée de la tige de pression, par une boite à bourrage spé- ciale, qui cependant produit un fort frottement, ce qui est très nuisible à la sensibilité de la soupape.
La présente invention est relative à une soupape ther- mostatique de dilatation ou de détente pour installations frigo- rifiques avec emploi de deux tubes ondulés placés l'un à l'inté- rieur de l'autre, qui agissent sur une soupape à pointeau, qui évite d'une manière simple les inconvénients ci-dessus des modes de réalisation connus par cela qu'un tuyau est prévu sur la tuyère de la soupape à pointeau pour le passage de l'agent réfrigérant,
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et situé en tous points à un certain écartement du corps de soupape, ce tuyau étant rempli de l'agent réfrigérant immobile, formateur de gaz, ce tuyau aboutissant à lE! canalisation qui mène au vaporisateur.
De cette manière on obtient cet avantage qu'on évite un fort refroidissement du corps de soupape pouvant être occa- sionné par détente de l'agent réfrigérant, de telle sorte qu'il n'est plus nécessaire de rendre l'élément thermique séparé du corps de soupape, mais il peut au contraire être rendu directe- ment solidaire de celui-ci.
@ @ @ Une autre caractéristique de l'invention consiste en à la canalisation vers le vaporisateur sert de support ce que le tuyau qui conduit/pour le pointeau de soupape, placé sous l'influence d'un ressort et de manière télescopique sur la tuyère, et est connecté rigidement avec le fond d'un tuyau on- dulé, sur lequel peut agir en plus de la pression de détente$ la pression produite par un piston têteur.
Ce mode de réalisation nécessite un seul tube ondulé comme organe agissant pour le réglage de la. pression et pour le dispositif de pression de l'élément thermique. De plus la nou- velle soupape présente ces autres avantages qu'elle ne peut pas se déplacer et il n'y spes de dépôt d'une croûte de glace qui dans les soupapes connues doit être dégelée périodiquement. De plus, la nouvelle soupape,sans devoir craindre des pertes de fri- gories, doit être disposée hors d'un espace de refroidissement. ce qui rend inutile l'isolement de la soupape ou sa construction dans une caisse isolante.
Comme de plus, la détente de l'agent ré- frigérant se produit non pas à la sortie de la tuyère, mais seu- lement à la sortie du tuyau qui entoure le pointeau de soupape, on évite les corrosions à la sortie de la tuyère par suite de la détente brusque, et on évite la gelée de la tuyère par la présen- ce de traces d'humidité. Comme le tuyau qui sert à conduire l'a- gent réfrigérant est connecté à le tuyère de manière télescopique
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on obtient un léger mouvement glissant de ce tuyau, sans que les pertes par frottement agissent défavorablement sur la sen- sibilité de la soupape.
Comme l'agent réfrigérant ne vient pas en contact avec la paroi du corps de soupape et que par conséquent un refroi- dissement de la soupape ne peut pas de produire, on obtient encore cet avantage que l'élément thermique peut être construit solidairement du corps de soupape sans isolement intermédiaire, et sans avoir à craindre que le corps de pression de l'élément thermique prendra une température plus basse que celle du tê teur, ce qui supprimerait son efficacité.
I,es dessins ci-joints montrent à titre d'exemple, un mode de réalisation de l'invention en coupe verticale.
En se reportant aux dessins,l'agent réfrigérant venant d'un compresseur, pénètre en 1 dans le corps de soupape et passe à travers une tuyère 2 qui peut être ouverte ou fermée au moyen d'un pointeau 3 A la sortie de la tuyère 2 l'agent réfrigérant ne se dilate qu'en partie. Il passe plus loin dans un tuyau 4: et ne se dilate complètement qu'à la sortie de celui-ci. Une détente complète à l'intérieur du tuyau 4 ne peut pas se pro- duire car celui-ci est si étroit que l'agent réfrigérant subit un certain étranglement. Celui-ci peut être rendu encore plus efficace, en diminuant l'ouverture de sortie du tuyau 4 de maniè re à lui donner la forme d'une tuyère.
Comme le tuyau 4 ne reste pas en contact direct avec le corps de soupape 5 ou avec son ajutage, des frigories pro- duites par la détente partielle dans le tuyau 4 ne peuvent pas être transmises à la soupape. L'effet réfrigérant ne commence donc qu'à la sortie de l'agent réfrigérant du tuyau 4, donc dans le tuyau jointif 7.
L'action du pointeau 3 se fait par un tube ondulé 8 qui réagit sur la prèssion régnant dans la soupape ou dans la
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canalisation de vaporisateur 7. Par des doigts 9 la pression de détente de l'agent réfrigérant est transmise à un tuyau 4 placé sous l'influence d'un ressort 4a et de là au pointeau 13 au moyen d'un doigt 10. Le tuyau 4 glisse à frottement dur sur la tuyère
2 de sorte qu'en cet endroit l'agent réfrigérant ne peut pas passer à l'intérieur de la soupape.
Sur la surface de fond extérieure du tube ondulé 8 agit la pression du vaporisateur et sur la surface intérieure agit la pression qui règne dans l'élément thermique 11 et qui est pro- duite par le piston tsteur 12. Pour rendre étanche le passage vers l'extérieur d'une tige de réglage 13 on se sert d'un tuyau ondulé 14 Le réglage de la soupepe se feit au moyen d'un écrou de calage
15 et d'un ressort de réglage 16 et peut se faire de manière pré- cise d'après une échelle de températures 17
L'utilisation d'un tube ondulé 14 rendu étanche pré- sente l'avantage que l'espace rempli de l'agent réfrigérant est coupé de l'air extérieur par deux tubes ondulés, de sorte que l'agent réfrigérant ne peut s'échapper à l'extérieur que lorsque les deux tubes ondulés ont perdu leur étanchéité.
Comme le manque d'étanchéité simultané de deux tubes ondulé est pratiquement ex- clu; des pertes d'agent réfrigérant à l'endroit de passage de la tige 13 ne peuvent pas se produire.
Un autre avantage important consiste en ce que la matière dont est constitué la soupape, n'est pas exposée aux variations de température du tube ondulé, de sorte que la fragi- lité souvent constatée des alliages de cuivre à des variations continues de température est supprimée, de sorte qu'en même temps il n'est plus à craindre d'avoir un manque d'étanchéité du tube' ondulé à parois minces.
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RELIEF VALVE FOR REFRIGERATION SYSTEMS.
Thermostatic expansion or expansion valves for refrigeration installations are known in which a pressure regulating needle valve is provided in addition to a thermally guided pressure element. In these known valves, the guardian of the thermal element heads the temperature of a vaporizer hose and opens or closes the valve depending on whether the feeler is heated or cooled.
In these known expansion valves the thermal element has to be fixed separately from the valve body, in order to prevent the cold from the valve body being transmitted to the thermal element, which would put a strain on the valve body. the latter out of order. To prevent the transmission of frigories, the rigid connection of the parts to each other is made by means of a sleeve of artificial resin or other similar insulating material.
These known valves have the drawback that the expansion of the coolant takes place inside the body.
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valve, which results in the cold current licking the walls of the valve and cooling them very strongly, so that the valve always takes the temperature which corresponds to the vaporization temperature.
Methods of constructing valves are also known according to which the cooling of the thermal element below the temperature of the feeler does not influence the mode of action of the valve, these valves requiring an excessive feeler. sively large, since its capacity must be greater than the capacity of the pressure medium of the thermal element. Such embodiments are used predominantly in diaphragm valves and not in corrugated tube valves. As, however, a diaphragm does not have the favorable elasticity of a corrugated tube, such valves are much less sensitive and therefore are not equally suitable for all purposes.
Finally, there are still modes of construction, in which the valve needle is located in the pressure space of the coolant, and expansion occurs only a short time before the valve exits. But this system again has the considerable drawback that the pressure space must be separated from the suction space, at the point where the pressure rod passes through, by a special stuffing box, which however produces strong friction, which is very detrimental to the sensitivity of the valve.
The present invention relates to a thermostatic expansion or expansion valve for refrigeration installations using two corrugated tubes placed one inside the other, which act on a needle valve, which avoids in a simple way the above drawbacks of the known embodiments in that a pipe is provided on the nozzle of the needle valve for the passage of the refrigerant,
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and located at all points at a certain distance from the valve body, this pipe being filled with the stationary refrigerant, gas-forming agent, this pipe leading to the E! pipe leading to the vaporizer.
In this way, the advantage is obtained that a strong cooling of the valve body which can be caused by expansion of the coolant is avoided, so that it is no longer necessary to separate the thermal element from the valve. valve body, but it can on the contrary be made directly integral with the latter.
@ @ @ Another characteristic of the invention consists in the pipe to the vaporizer serves as a support which the pipe which leads / for the valve needle, placed under the influence of a spring and telescopically on the nozzle , and is rigidly connected with the bottom of a corrugated pipe, on which can act in addition to the expansion pressure $ the pressure produced by a pressure piston.
This embodiment requires a single corrugated tube as the operative member for the adjustment of the. pressure and for the pressure device of the thermal element. In addition, the new valve has these other advantages that it cannot move and there is no deposit of an ice crust which in known valves has to be thawed periodically. In addition, the new valve, without having to worry about loss of refrigeration, must be placed outside a cooling space. which makes it unnecessary to isolate the valve or to construct it in an insulating case.
As moreover, the expansion of the refrigerant does not occur at the outlet of the nozzle, but only at the outlet of the pipe which surrounds the valve needle, corrosion is avoided at the outlet of the nozzle. as a result of the sudden expansion, and freezing of the nozzle is avoided by the presence of traces of humidity. As the pipe which is used to conduct the refrigerant is connected to the nozzle in a telescopic manner
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a slight sliding movement of this pipe is obtained, without the friction losses adversely affecting the sensitivity of the valve.
Since the coolant does not come into contact with the wall of the valve body and therefore cooling of the valve cannot produce, this further advantage is obtained that the thermal element can be constructed integrally with the body. valve without intermediate insulation, and without having to fear that the pressure body of the thermal element will take a lower temperature than that of the head, which would reduce its efficiency.
I, es accompanying drawings show by way of example an embodiment of the invention in vertical section.
Referring to the drawings, the refrigerant coming from a compressor, enters at 1 in the valve body and passes through a nozzle 2 which can be opened or closed by means of a needle 3 At the outlet of the nozzle 2 the refrigerant expands only partially. It passes further into a pipe 4: and does not fully expand until it exits. Full expansion inside pipe 4 cannot occur because it is so narrow that the refrigerant is constricted to a certain extent. This can be made even more efficient, by reducing the outlet opening of the pipe 4 so as to give it the shape of a nozzle.
As the pipe 4 does not remain in direct contact with the valve body 5 or with its nozzle, frigories produced by the partial expansion in the pipe 4 cannot be transmitted to the valve. The refrigerant effect therefore only begins when the refrigerant exits from pipe 4, therefore in adjoining pipe 7.
The action of the needle 3 is done by a corrugated tube 8 which reacts on the pressure prevailing in the valve or in the
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vaporizer pipe 7. By fingers 9 the pressure relief of the refrigerant is transmitted to a pipe 4 placed under the influence of a spring 4a and from there to the needle 13 by means of a finger 10. The pipe 4 glides with hard friction on the nozzle
2 so that in this place the refrigerant cannot pass inside the valve.
On the outer bottom surface of the corrugated tube 8 acts the pressure of the vaporizer and on the inner surface acts the pressure which prevails in the thermal element 11 and which is produced by the tsteur piston 12. To seal the passage to the tube. '' outside of an adjustment rod 13 a corrugated pipe is used 14 The valve is adjusted by means of a setting nut
15 and an adjustment spring 16 and can be done precisely according to a temperature scale 17
The use of a sealed corrugated tube 14 has the advantage that the space filled with the refrigerant is cut off from the outside air by two corrugated tubes, so that the refrigerant cannot escape. escape to the outside only when the two corrugated pipes have lost their seal.
As the simultaneous lack of tightness of two corrugated pipes is practically excluded; losses of coolant where the rod 13 passes through cannot occur.
Another important advantage is that the material of which the valve is made is not exposed to the temperature variations of the corrugated tube, so that the often observed brittleness of copper alloys to continuous temperature variations is eliminated. , so that at the same time there is no longer any fear of leaking the thin-walled corrugated tube.