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Die
Erfindung betrifft ein thermostatisches Expansionsventil für einen
Kältekreislauf,
umfassend einen in einem Ventilgehäuse definierten Ventilsitz und
ein Ventilelement, die ein Drosselorgan zwischen einer Hoch- und
einer Niederdruckseite des Kältekreislaufs
definieren, dessen Abdichtungscharakteristik eine hohe Abdichtung
der Hoch- gegenüber
der Niederdruckseite ermöglicht,
eine zumindest abschnittsweise durch eine dehnbare Trennvorrichtung
begrenzte Kammer – des
weiteren Thermokopf genannt, die mit dem niederdruckseitigen Kältemittel druckbeaufschlagt
ist und eine Steuerfüllung
enthält, deren
maximale Regel- bzw. Betriebstemperatur (Maximal Operating Temperatur
= MOT) unterhalb 30°C
liegt, sowie einen ein derartiges thermostatisches Expansionsventil
verwendenden unterkritischen Kältekreislauf.
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Bei
heutigen Fahrzeugklimaanlagen wird in einem unterkritischen Kältekreislauf
gasförmiges Kältemittel,
zum Beispiel R134a, durch einen Kältemittelverdichter komprimiert.
Das komprimierte Kältemittel
wird einem Kondensator zugeführt,
der einen Wärmeaustausch
zwischen dem vom Verdichter komprimierten Kältemittel und der Umgebung
bewirkt. Das den Kondensator verlassende Kältemittel gelangt an einen
Sammler oder Receiver, der die Funktion hat, Kältemittel für die unterschiedlichen Klimalasten
zu bevorraten. Anschließend
wird das Kältemittel
im thermostatischen Expansionsventil entspannt.
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Vom
Expansionsventil gelangt das Kältemittel
an einen Verdampfer, in dem das Kältemittel Wärme aus der Umgebung aufnimmt.
Das aus dem Verdampfer strömende
Kältemittel
durchläuft
im thermostatischen Expansionsventil auf dem Rückweg zum Kältemittelverdichter (KMV) eine
Rücklaufstelle
im Ventilkörper,
an der Kältemitteldruck
und -Temperatur durch die Steuerfüllung im Thermokopf sensiert wird.
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Unter
Steuerfüllung
versteht man einen Stoff mit kältemittelähnlichen
Eigenschaften, der sich verschlossenen im Thermokopf befindet und
eine temperaturabhängige
Dichte besitzt. Steigt sie, dehnt sich die Steuerfüllung aus
und umgekehrt. Während die
oberen Wände
des Thermokopfes als starr anzusehen sind, wird die untere Seite
mit einem dünnen Blech
verschlossen – Druckmembran
genannt, das wie eine dünne,
steife Tellerfeder agiert und die Volumenänderungen der Füllung aufnehmen
und weiterleiten kann. Der temperaturabhängigen Ausdehnung der Steuerfüllung wirkt
auf der gesamten Membranoberfläche
ständig
der Saugdruck entgegen. Aus der sich hieraus ergebenden vertikalen
Verschiebung des Membranmittelpunktes entsteht der Ventilhub und
somit die thermo- (Temperaturabhängige)
und statische (druckabhängige)
Regeleigenschaft.
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Das
Stoffgemisch, aus dem die Steuerfüllung besteht, liegt im Temperaturarbeitsbereich
des thermostatischen Expansionsventils (TXV) meistens zweiphasig
vor. Wie bei den meisten Stoffen ist der Druck im Thermokopf dann
nur noch von der mittleren Temperatur der Steuerfüllung abhängig. Wenn die
im Einsatzbereich des TXV maximal auftretende Temperatur ausreicht,
um das Gemisch vollständig zu
verdampfen, tritt ein druckbegrenzender Effekt auf, der dafür sorgt,
dass mit weiter steigender Temperatur der Druck im Thermokopf nur
noch mit einem schwächeren
Gradient der Temperatur folgen kann. Der Temperaturwert, ab dem
dieser Effekt auftritt, bezeichnet man als „Maximal Operating Temperatur (MOT
= maximale Betriebstemperatur)" und
hängt von
der Füllmenge
des Gemisches im Thermokopf ab. Für jedes beliebige Stoffgemisch
ist die maximal erreichbare MOT seiner kritischen Temperatur gleich. Nur
wenn die Fülldichte
deutlich unterhalb der kritischen Dichte des Gemisches liegt, kann überhaupt den
gewünschten
druckbegrenzenden Effekt erreicht werden. Den Druckwert, bei dem
das Gemisch seinen zweiphasigen Zustand verlässt bezeichnet man als „Maximal
Operating Pressure (MOP = maximaler Betriebsdruck)".
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Mit
Abschalten der Klimaanlage geht ein langsamer Prozess des Druckausgleichs
einher, bei dem das thermostatische Expansionsventil aufgrund des
ansteigenden Saugdrucks schließt.
Dieser Druckausgleich bewirkt, dass der sonst im normalen Betrieb
nicht erreichbare MOP überstiegen
und das Ventil in seine maximale Schließstellung gebracht wird. Bei
einem darauf folgendem Abkühlen
des Fahrzeugs -z.B. durch Nachtabkühlung- dürfte somit das sich auf der
Hochdruckseite befindende Kältemittel
nicht in die Niederdruckseite gelangen.
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Da
die üblich
angewandten Steuerfüllungen in
der Regel eine maximale Betriebstemperatur (MOT) im Bereich 30–40°C aufweisen,
können
heutige thermostatische Expansionsventile für automobile Anwendungen keine
100%ige Sicherheit gegen ein erneutes Öffnen der Drosselstelle garantieren,
wenn dessen Thermokopf durch zusätzliche
oder äußere Wärmeeinstrahlung
erhitzt und erneut ins Regelbereich hineinversetzt wird – wegen
erneuter Erreichung bzw. Übersteigung
der maximalen Betriebstemperatur (MOT). Außerdem ermöglichen die heute angewandten
Ventilkörper
keine 100%ige Dichtigkeit in ihrer minimalen Schließ- bzw. Öffnungsstellung.
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Weil
nach Abschalten der Klimaanlage der mittlere Kältemittelzustand zweiphasig
ist, d. h. es liegt flüssiges
und gasförmiges
Kältemittel
vor, können
sich trotz vollständigen
Druckausgleiches bei örtlich
unterschiedlicher Wärmeeinstrahlung
Temperaturunterschiede im System bilden. Hieraus entsteht ein Auftrieb
in der Gasphase, die versucht, die örtlichen Maxima im System zu
füllen.
Als Antwort darauf fließt
die Flüssigphase
in die örtlichen
Minima. Wenn der Kältemittelverdichter
kälter
ist als der Verdampfer und die Temperaturdifferenz zu den Wärmetauschern einen
gewissen Wert übersteigt,
fließt
bzw. kondensiert das Kältemittel
aufgrund des Dichteunterschieds vom Verdampfer in den Kältemittelverdichter hinein,
weil er meistens die tiefste Stelle im System ist. Heutige Kältemittelverdichter
besitzen auf der Hochdruckseite ein Rückschlagventil, das ein Zurückströmen von
Kältemittel
in den Verdichter hinein verhindert. Von der Saugseite her kann
aber all das Kondensat, das durch erneutes Öffnen des thermostatischen
Expansionsventils über
den Akkumulator und die Flüssigleitung
in den Verdampfer gelangen kann, weiter in den Kältemittelverdichter fließen.
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Wenn
dann der Flüssigkeitsspiegel
im Inneren des Verdichters die Bypassbohrung in der Mitte der Verdichterwelle
erreicht oder übersteigt,
wird der Anlauf des Verdichters solange verzögert, bis so viel Flüssigkeit
verdampft ist, dass der Flüssigkeitspegel unterhalb
von jenem Niveau liegt. Solange die Zylinder des Verdichters teils
bzw. vollständig
mit flüssigem
Kältemittel
befüllt
sind, kann kein Druckaufbau durch Verdichtung stattfinden; der Kurbelgehäusedruck
wird dementsprechend nicht abgebaut und die Taumelscheibe nicht
ausgelenkt.
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Die
Kältemittelmasse,
die sich vor dem Abschalten der Anlage im Verdampfer und in der
Saugleitung befindet, ist proportional zum Verdampfungsdruck. Das
heißt,
dass je nach Betriebs zustand sich mehr oder weniger Kondensat auf
der Saugseite bilden kann. Aufgrund der R134a-spezifischen Dichten im üblichen
Betriebsbereich reicht die dort angesammelte Masse jedoch nicht,
um nach dem Abkühlen der
Anlage den Kältemittelverdichter
bis zur Bypassbohrung auf der Wellenmitte oder darüber hinaus
mit Kondensat zu befüllen
und somit den Wiederanlauf zu verzögern. Nur wenn, begünstigt durch
die Flüssigleitungsverlegung,
kondensierendes Kältemittel
aus dem Akkumulator in den Verdampfer überfließen kann, ist es möglich, das
oben genannte kritische Niveau im Kältemittelverdampfer zu erreichen,
weil sich dann genügend
kondensierendes Kältemittel
auf der Saugseite befindet, das in den Kältemittelverdampfer überfließen und
die Wellenmitte erreichen oder übersteigen
kann.
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Die
beiliegende 5 veranschaulicht
anhand eines p-h-Diagramms
den zeitlichen Druckverlauf vor und nach dem Ausschalten einer unterkritisch
arbeitenden Klimaanlage, wenn der Thermokopf des Expansionsventils
durch zusätzliche
oder äußere Wärmeeinstrahlung
erhitzt wird. Darin gibt die gestrichelt eingezeichnete Kurve den
Druckverlauf am Thermokopf ab t = 0 beim Abschalten der Anlage bis
etwas mehr als 30 min schematisch wieder. Es ist deutlich zu erkennen,
dass nach etwas mehr als 30 min nach dem Abschalten am Thermokopf
ein Druckwert herrschen kann, bei dem das Expansionsventil wieder öffnet. Der
Regelbereich des Expansionsventils ist einerseits durch die Auslegung
der Wirkfläche
der Druckmembran und der Federsteifigkeit und andererseits durch
die eingesetzte Steuerfüllung
definiert und durch den Minimalhub und Maximalhub begrenzt.
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Die
deutsche Offenlegungsschrift
DE 102 37 532 A1 beschreibt ein thermisches
Expansionsventil für
Kälteanlagen
der eingangs genannten Art. Darin ist, um die Kältemittel Durch flussöffnung vollständig zu
schließen,
ein eigener Einsatz innerhalb des Ventilsgehäuses vorgesehen, welcher in
Bewegungsrichtung des Ventilelements durch unabhängig von der thermischen Regelung,
insbesondere willkürliche betätigbare
Mittel zwischen einer Arbeitsstellung, in der das Ventilelement
durch die Betätigungseinrichtung
zwischen einer maximalen Öffnungsstellung und
einer minimalen Öffnungsstellung
verstellbar ist, und einer Schließstellung, in der das Ventilelement die
Durchflussöffnung
verschließt,
hin und her bewegbar ist. Zur Bewegung des Einsatzes schlägt diese
Druckschrift besonders eine elektrisch betriebene Wegeerzeugungseinrichtung
vor, die z. B. eine beheizbare Membran, ein beheizbares Bimetall,
ein Schrittmotor oder auch eine pneumatische mit Unterdruck oder Überdruck
arbeitende Membrandruckdose sein kann. Es ist ohne weiteres einzusehen,
dass ein solcher zusätzlicher
Einsatz in dem Expansionsventil und die zu dessen Bewegung notwendige
Wegeerzeugungseinrichtung die Herstellungs- und Wartungskosten eines
derartigen Expansionsventils erhöhen.
Bei diesem bekannten Expansionsventil sind keine Dichtungsmaßnahmen
zur Abdichtung dieses Ventilelements gegenüber dem Ventilsitz offenbart. Ferner
sind dieser Druckschrift keine Angaben zur Fülldichte der Steuerfüllung entnehmbar.
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Es
ist deshalb Aufgabe der Erfindung, ein für den Einsatz in einem Kältekreislauf
geeignetes thermostatisches Expansionsventil der eingangs genannten
Art anzugeben, das eine betriebssichere Abdichtung der Hochdruckseite
und der Niederdruckseite des Expansionsventils ohne zusätzliche
Bauelemente erreichen und somit die Ursache für die oben geschilderte Startverzögerung vom
Kältemittelverdichter
auf ein Minimum reduzieren kann. Die Aufgabe wird anspruchsgemäß gelöst.
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Diese
Aufgabe wird bei einem eingangs beschriebenen gattungsgemäßen thermostatischen
Expansionsventil erfindungsgemäß dadurch
gelöst, dass
die Steuerfüllung
eine derart niedrige Fülldichte besitzt,
so dass deren Druckbegrenzungsfunktion bei einer Temperatur kleiner
als 30 °C
eintritt und nach Abschalten des Kältekreislaufs die Druckkraft
des Kältemittels
in der Rücklaufstelle
des Ventils die von der Steuerfüllung
erzeugten Druckkraft immer übersteigt
und somit der Ventilsitz in geschlossener Stellung gehalten wird,
und dass der Ventilsitz und/oder das Ventilelement so ausgelegt
sind, dass sie im geschlossenen Zustand eine möglichst vollständige Abdichtung
des Drosselorgans zwischen der Hoch- und Niederdruckseite erreichen.
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Somit
ist es bei einem derartigen erfindungsgemäßen thermostatischen Expansionsventil
durch den Einsatz einer zweckmäßig ausgewählten Steuerfüllung, die
eine niedrige Fülldichte
besitzt und somit eine niedrigere Betriebstemperatur („Maximum
Operating Temperatur" =
MOT) als bei heute üblichen Ventilausführungen
aufweist, und außerdem
durch die Auslegung des Ventilssitzes und/oder Ventilelements so,
dass sie im geschlossenem Zustand eine möglichst vollständige Abdichtung
des Drosselorgans zwischen der Hoch- und Niederdruckseite des Ventils
erreichen, ist es möglich,
nach Abschalten der Klimaanlage die Hochdruckseite von der Niederdruckseite
abzusperren und damit ein Überströmen von
Kondensat vom Akkumulator in den Kältemittelverdichter nach dem
Abschalten der Klimaanlage zu verhindern.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung von Ausführungsbeispielen
der Erfindung, anhand der Figuren der Zeichnung, die erfindungswesentliche
Einzelheiten zeigen und aus den Patentansprüchen. Die einzelnen Merkmale
können
je einzeln für sich
oder zu mehreren in beliebiger Kombination bei Varianten der Erfindung
verwirklicht sein.
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Ausführungsbeispiele
sind in der schematischen Zeichnung dargestellt und werden in der
nachfolgenden Beschreibung erläutert.
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Dabei
zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung eines Kältemittelkreislaufs;
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2 eine
schematische Darstellung einer Ausführungsform eines thermostatischen
Expansionsventils;
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3 eine
schematische Darstellung zweier alternativer Ausführungsformen
von Ventilsitz und Ventilelement zur Verwendung im thermostatischen Expansionsventil
gemäß 2;
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4 graphisch
zeitliche Druckverläufe
im erfindungsgemäßen thermostatischen
Expansionsventil vor und nach dem Abschalten eines das vorgeschlagene
thermostatische Expansionsventil enthaltenden Kältemittelkreislaufs; und
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5 graphisch
den eingangs bereits beschriebenen zeitlichen Druckverlauf eines üblichen thermostatischen
Expansionsventils vor und nach dem Abschalten eines dieses enthaltenden
Kältemittelkreislaufs.
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1 zeigt
in schematischer Darstellung einen Kältekreislauf 1 einer
Klimaanlage eines Fahrzeugs. In einem Kältemittelverdichter 2 wird
ein gasförmiges
Kältemittel,
wie R134a, komprimiert. Das komprimierte Kältemittel wird einem Kondensator 3 zugeführt, wo
ein Wärmeaustausch
zwischen dem komprimierten Kältemittel
und der Umgebung stattfindet, um das Kältemittel zu kühlen. Das
den Kondensator 3 verlassende Kältemittel gelangt an einen Receiver 4,
in dem Kältemittel
für unterschiedliche Lasten
bevorratet wird. Anschließend
gelangt das Kältemittel
an ein Expansionsventil 5. Das Expansionsventil 5 wirkt
zum einen dahingehend den Druck des Kältemittels zu begrenzen, und
zum anderen den Druck des Kältemittels
am Ausgang des Receivers 4 zu regeln. Vom Expansionsventil 5 gelangt
das Kältemittel
an einen Verdampfer 6. Im Verdampfer 6 nimmt das
Kältemittel
Wärme aus
der Umgebung auf. Nach Verdampferaustritt verläuft das Kältemittel erneut durch das
thermostatische Expansionsventil, an dessen Rücklaufstelle Temperatur und
Druck der saugseitigen Kältemittelströmung sensiert
wird.
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Das
nachstehend an Ausführungsbeispielen anhand
der 2 und 3 beschriebene erfindungsgemäße thermostatische
Expansionsventil trägt
der eingangs geschilderten Problematik Rechnung, dass sich bei einer
mit einem herkömmlichen thermostatischen
Expansionsventil ausgestatteten Klimaanlage nach dem Abkühlen des
Fahrzeugs je nach geostatischen Verhältnissen Kondensat im Kältemittelverdichter 2 ansammeln
kann und dass es dadurch beim Wiederstarten der Anlage zu einer
mehrminutigen Startverzögerung
kommen kann, die eine kundengerechte Abkühlung des Fahrzeuginnenraums
verhindert.
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Die
in 2 in einem schematischen Querschnitt dargestellte
Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen thermostatischen
Expansionsventils 10 weist ein Ventilgehäuse 11 auf,
das eine Rücklaufstelle 12 für das aus
dem Verdampfer kommende Kältemittel
aufweist (Pfeil A). Die Rücklaufstelle 12 führt unmittelbar
an einer niederdruckseitigen Kammer 19 entlang, in der die
Steuerfüllung
eingeschlossen ist. Unterhalb der Kammer befindet sich ein Führungselement 22,
das mit einem Ventilelement 14 in Kontakt ist, welches
mit einem Ventilsitz 15 zusammenwirkt. Das Ventilelement 14 und
der Ventilsitz 15 bilden zusammen ein Drosselorgan an einer
zu einer niederdruckseitigen Kammer 16 führenden
Drosselstelle. Am ventilsitzseitigen Ende des Ventilelements 14 und/oder
an dem gegenüberliegenden
Ende des Ventilsitzes 15 können Dichtungselemente D1 bzw. D2,
wie in 3 gezeigt, angeordnet sein, die in geschlossenem
Zustand (Minimalhub) des Ventils 10 eine vollständige Abdichtung
zwischen der Hochdruckseite, d. h. der hochdruckseitigen Kammer 13, und
der Niederdruckseite, d. h. der niederdruckseitigen Kammer 16,
bewirken. Obwohl in 3 die Dichtungselemente D1 bzw.
D2 sowohl am Ventilelement 14 als auch gegenüberliegend
am Ventilsitz 15 angeordnet sind, ist es unmittelbar einsichtig,
dass auch ein einseitig, zum Beispiel nur am Ventilelement 14, angeordnetes
Dichtungselement die gewünschte
Abdichtung des Drosselorgans zwischen der Hochdruck- und Niederdruckseite
erreichen kann. Ebenso sind wie in 3 gezeigt,
verschiedenste Ausgestaltungen der Formen des Ventilsitzes 15 sowie
des Ventilelements mit den daran angeordneten Dichtelementen D1
bzw. D2 verwendet werden. Ebenfalls kann durch die Wahl für diese
Erfindung zweckmäßig ausgewählter Werkstoff-
bzw. Oberflächenpaarungen
eine zweckmäßig ausreichende
Abdichtung erreicht werden.
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Der
Thermokopf 18 umfasst eine eine Steuerfüllung 25 aufweisende
Kammer 19, die durch eine als Membran ausgebildete dehnbare
Trennvorrichtung 20, die gleichzeitig als Wirkfläche für die Druckübertragung
dient, begrenzt ist.
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Die
Druckmembran 20 ist über
einen Steg 22 mit dem Ventilelement 14 bewegungsgekoppelt.
Unterhalb des Ventilkörpers
befindet sich ein näherungsweise
temperaturunabhängiges
Feder element 24, das über
eine Regulierschraube an unterem Ende des Ventilgehäuses 11 vorgespannt
wird.
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Die
Steuerfüllung 25 in
der Kammer 19 weist eine derart niedrige Fülldichte
auf, so dass deren Druckbegrenzungsfunktion bei einer Temperatur
kleiner als 30 °C
eintritt, und übt
damit zu jeder Zeit nach dem Abschalten der Klimaanlage, wenn die
maximale Regel- bzw. Betriebstemperatur(MOT) überschritten wird, auf das
Ventilelement 14 eine Kraft aus, die stets kleiner ist
als die aus den Sättigungsdruck
der tiefsten Temperatur im System resultierenden Druckkräfte (Pfeil
C') des Kältemittels
auf der Niederdruckseite des Ventils, d. h. in der Niederdruckkammer 12. Die über den
Steg geleitete, resultierende Kraft reicht nicht aus um die Vorspannkraft
des Federelementes zu überwinden
und den Ventilsitz 15 freizugeben, so dass durch die oben
erwähnten
Dichtungselemente D1, die in 3 gezeigt
sind, oder durch die oben genannten Werkstoff- bzw. Oberflächenpaarungen die Hochdruckseite
vollständig
dicht gegenüber
der Niederdruckseite abgeschlossen ist.
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Der
Hub des Ventilelements 14 bewegt sich zwischen den Grenzen
Minimalhub und Maximalhub, wie sie durch Linien in den 4 und 5 angedeutet
sind. Minimalhub und Maximalhub begrenzen somit den Regelbreich
des Expansionsventils 10. Während des Betriebs der Klimaanlage
sind die Kurven für
Minimalhub und Maximalhub, wenn ein vorbestimmter Druck überschritten
ist, durch nahezu waagrechte Geraden (siehe 4 und 5)
darstellbar, die die Druckbegrenzungsfunktion auf einen maximalen
Betriebsdruck bzw. Maximaldruck (Maximum Operating Pressure = MOP)
bewirken.
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Wenn
im Betrieb der Druck des Kältemittels in
der niederdruckseitigen Kammer 12 unterhalb des temperaturabhängigen maximalen
Betriebsdruck (MOP) fällt, übersteigt
die tempera turabhängige,
von der Steuerfüllung
erzeugte Kraft die von der Druckmembran übertragene Niederdruckkraft.
Die Resultierende Kraft wird über
den Steg und den Ventilkörper
auf die Oberseite des vorgespannten Federelementes 24 übertragen.
Wenn diese Kraft ausreicht, dessen Vorspannung zu überwinden,
wird das Ventilelement 14 nach unten verschoben und ein
dem Kräfteüberschuss
entsprechender Drosselquerschnitt freigegeben. Das thermostatische
Expansionsventil arbeitet somit in seinem gewöhnten Regelbereich.
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Die
Wirkungsweise der mit einer so niedrigen Fülldichte ausgelegten Steuerfüllung, dessen
Druckbegrenzungsfunktion bei einer Temperatur kleiner als 30 C° eintritt
und die dadurch dafür
sorgt, dass nach dem Abschalten der Anlage in Abhängigkeit
vom der tiefsten Temperatur im System korrespondierenden Sättigungsdruck
die Kraft aus dem Thermokopf 18 die Druckkräfte in der
Saugleitung nicht übersteigt und
damit in diesem Zustand das Ventil geschlossen hält, ist für die beiden in den 2 und 3 gezeigten
Ausführungsformen
des thermostatischen Expansionsventils 10 graphisch anhand
des in 4 gezeigten zeitlichen Druckverlaufs veranschaulicht. Mit
Abschalten der Klimaanlage geht ein langsamer Prozess des Druckausgleiches
einher, bei dem das thermostatische Expansionsventil 10 aufgrund
des ansteigenden Saugdruckes schließt (zwischen t = 0 Minuten
und t = ca. 2 Minuten). Wie dies eingangs anhand der 5 erläutert wurde,
besteht bei den bisher üblichen
Ausführungen
der Steuerfüllungen keine
100%ige Sicherheit gegen ein erneutes Öffnen des Ventils (bei t > = 30 Minuten), wenn
der Thermokopf über
zusätzliche
oder äußere Wärmeeinstrahlung
erhitzt wird. 4 zeigt, dass nach dem Ausschalten
bei t > 2 Minuten
bedingt durch die niedrige Fülldichte
der Steuerfüllung 25 die
Kraft aus dem Thermokopf 18 die Druckkräfte in der Saugleitung nicht übersteigt
und somit das Ventil durch die dichte Auslegung des Ventilsitzes 15 und/oder
des Ventilelements 14 in ihrem geschlossenen Zustand dicht
geschlossen hält
(bei t > = 30 Minuten).
Dies ist dadurch ersichtlich, dass die den Minimalhub des thermostatischen
Expansionsventils angebende gerade in 4 von der
gestrichelt eingezeichneten für
den Saugdruck geltenden Drucklinie des Kältemittels nach dem Ausschalten
der Klimaanlage niemals unterschritten wird.
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Die
erfindungsgemäßen Prinzipien
gelten auch für
andere in den Figuren nicht gezeigte Ausführungsformen eines thermostatischen
Expansionsventils für
einen Kältekreislauf,
umfassend einen in einem Ventilgehäuse definierten Ventilsitz
und ein Ventilelement, die ein Drosselorgan zwischen einer Hochdruckseite
und eine Niederdruckseite des Kältekreislaufs
definieren, eine zumindest abschnittsweise durch eine dehnbare Trennvorrichtung
mit einer Wirkfläche
begrenzte Kammer, die von einer Rücklaufstelle umgeben ist, die
mit dem niederdruckseitigen, aus dem Verdampfer strömenden Kältemittel druckbeaufschlagt
ist, dessen Steuerfüllung
eine derart niedrige Fülldichte
besitzt, so dass das deren Druckbegrenzungsfunktion bei einer Temperatur < 30 C° eintritt
und die dadurch dafür
sorgt, dass nach dem Abschalten der Anlage in Abhängigkeit
vom der tiefsten Temperatur im System korrespondierenden Sättigungsdruck
die Kraft aus dem Thermokopf die Druckkräfte in der Saugleitung nicht übersteigt
und damit in diesem Zustand das Drosselorgan geschlossen bleibt.
Ventilsitz und/oder Ventilelement sind so ausgelegt, dass sie in
dem hierdurch erreichten geschlossenen Zustand eine vollständige Abdichtung des
Drosselorgans zwischen der Hoch- und Niederdruckseite erreichen.
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Außerdem fällt in den
Rahmen der vorliegenden Erfindung der in 1 dargestellte
und oben beschriebene Kältekreislauf 1,
dessen thermostatisches Expansionsventil 5 die zuvor beschriebenen Merkmale
aufweist.