DE102009011562A1 - Valve arrangement, in particular for an expansion valve - Google Patents

Valve arrangement, in particular for an expansion valve Download PDF

Info

Publication number
DE102009011562A1
DE102009011562A1 DE102009011562A DE102009011562A DE102009011562A1 DE 102009011562 A1 DE102009011562 A1 DE 102009011562A1 DE 102009011562 A DE102009011562 A DE 102009011562A DE 102009011562 A DE102009011562 A DE 102009011562A DE 102009011562 A1 DE102009011562 A1 DE 102009011562A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
valve
valve seat
helical recess
passage opening
diameter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102009011562A
Other languages
German (de)
Inventor
Joan Aguilar
Siegfried Roth
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Otto Egelhof GmbH and Co KG
Original Assignee
Otto Egelhof GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Otto Egelhof GmbH and Co KG filed Critical Otto Egelhof GmbH and Co KG
Priority to DE102009011562A priority Critical patent/DE102009011562A1/en
Priority to PCT/EP2010/001176 priority patent/WO2010099895A2/en
Publication of DE102009011562A1 publication Critical patent/DE102009011562A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B41/00—Fluid-circulation arrangements
    • F25B41/30—Expansion means; Dispositions thereof
    • F25B41/31—Expansion valves
    • F25B41/33—Expansion valves with the valve member being actuated by the fluid pressure, e.g. by the pressure of the refrigerant
    • F25B41/335—Expansion valves with the valve member being actuated by the fluid pressure, e.g. by the pressure of the refrigerant via diaphragms
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2341/00—Details of ejectors not being used as compression device; Details of flow restrictors or expansion valves
    • F25B2341/06—Details of flow restrictors or expansion valves
    • F25B2341/068—Expansion valves combined with a sensor
    • F25B2341/0683—Expansion valves combined with a sensor the sensor is disposed in the suction line and influenced by the temperature or the pressure of the suction gas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2500/00—Problems to be solved
    • F25B2500/01—Geometry problems, e.g. for reducing size

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Temperature-Responsive Valves (AREA)
  • Lift Valve (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Ventilanordnung, insbesondere für ein Expansionsventil, welches in einer mit Kältemittel betriebenen Fahrzeugklimaanlage vorgesehen ist, mit einem Ventilsitz (37) und einem Ventilschließglied (39), welches eine vom Ventilsitz (37) umgebene Durchgangsöffnung (44) zwischen einer Einlassöffnung (14) und einer Auslassöffnung (16) schließt, wobei der Ventilsitz (37) zumindest eine Drosselstelle (51) aufweist, durch welche ein vorbestimmter Massenstrom in einer Schließposition (38) des Ventilschließgliedes (39) zum Ventilsitz (37) von der Einlassöffnung (14) zur Auslassöffnung (16) gelangt, wobei die Drosselstelle (51) durch eine zumindest abschnittsweise in einer Umfangswand der Durchgangsöffnung (44) vorgesehene schraubenförmige Vertiefung (53) ausgebildet ist, welche sich Richtung bis zum Ventilsitz (37) oder in den Ventilsitz hinein und in entgegengesetzter Richtung zumindest teilweise entlang der Durchgangsöffnung (44) erstreckt.The invention relates to a valve arrangement, in particular for an expansion valve, which is provided in a refrigerant-operated vehicle air conditioning system, with a valve seat (37) and a valve closing member (39) which surrounds a passage opening (44) surrounded by the valve seat (37) between an inlet opening (37). 14) and an outlet opening (16), wherein the valve seat (37) has at least one throttle point (51) through which a predetermined mass flow in a closed position (38) of the valve closing member (39) to the valve seat (37) from the inlet opening (14 The throttle point (51) is formed by an at least partially provided in a peripheral wall of the passage opening (44) helical recess (53) which direction to the valve seat (37) or in the valve seat and extends in the opposite direction at least partially along the passage opening (44).

Description

Die Erfindung betrifft eine Ventilanordnung, insbesondere für ein Expansionsventil, welches in einer mit Kältemittel betriebenen Fahrzeugklimaanlage vorgesehen ist.The The invention relates to a valve arrangement, in particular for an expansion valve, which in one with refrigerant operated vehicle air conditioning system is provided.

Zur Regelung einer mit Kältemittel betriebenen Klimaanlage werden unter anderem Expansionsventile eingesetzt, welche zwischen einem Verflüssiger und einem Verdampfer vorgesehen sind, um das verflüssigte Kältemittel zu expandieren, bevor dieses zum Verdampfer gelangt. Ein solches Expansionsventil umfasst einen Ventilsitz und ein diesem zugeordnetes Ventilschließglied, wobei der Ventilsitz eine Durchgangsöffnung zwischen einer Einlassöffnung und einer Auslassöffnung am Ventilgehäuse schließt. Über einen Thermokopf als Betätigungseinrichtung wird das Ventilschließglied angesteuert und in eine Öffnungs- und Schließposition übergeführt.to Control of a refrigerated air conditioning system Among other things, expansion valves are used, which between a condenser and an evaporator are provided to expand the liquefied refrigerant, before this gets to the evaporator. Such an expansion valve comprises a valve seat and a valve closure member associated therewith, wherein the valve seat has a passage opening between a Inlet opening and an outlet opening on the valve housing closes. About a thermal head as an actuator is the valve closing member is controlled and placed in an opening and closed position transferred.

Die Ansteuerung von solchen thermostatischen Expansionsventilen ist insbesondere auch bei sehr kleinen Massenströmen von Bedeutung, um Systeminstabilitäten zu vermeiden. Bei thermostatischen Expansionsventilen herkömmlicher Art kann der Fall eintreten, dass ein Ventilschließglied, das vom Kältemittel in Schließrichtung umströmt wird, aufgrund der dadurch erzeugten Kraft und des erzeugten Unterdrucks in den Ventilsitz gedrückt wird. Dieser physikalische Effekt kann vor allem bei geringen Leistungsanforderungen zu Systeminstabilitäten führen, da durch das vorzeitige Schließen die sich im Verdampfer befindliche Menge an Kältemittel nicht mehr ausreicht, um ein konstantes Überhitzungssignal zu erzeugen. Außerdem führt eine solche abrupte Unterbrechung der Kältemittelzufuhr dazu, dass der Verdampfungsdruck sinkt. Diese Signale einer Kältemittelanlage führen wiederum zum erneuten Öffnen des Ventils, damit das Kältemittel wieder in Richtung Verdampfer fließen kann. Die in Schließrichtung des Ventilschließgliedes wirkende Schließkraft drückt das Ventilschließglied wieder in den Ventilsitz, so dass ein instabiler Betrieb sich einstellen kann.The Control of such thermostatic expansion valves is especially important for very small mass flows, to avoid system instabilities. For thermostatic Expansion valves of conventional type may occur that a valve closing member, by the refrigerant flows in the closing direction, due to the thereby generated force and the generated negative pressure in the valve seat is pressed. This physical effect can be especially lead to system instabilities at low power requirements, because of the premature closing in the evaporator amount of refrigerant is no longer sufficient, to generate a constant overheating signal. Furthermore leads to such an abrupt interruption of the refrigerant supply cause the evaporation pressure to drop. These signals of a refrigerant system in turn lead to reopening of the valve, so that the refrigerant flows again in the direction of the evaporator can. The in the closing direction of the valve closure member acting closing force presses the valve closing member back into the valve seat, so that an unstable operation to adjust can.

Um diese Nachteile zu vermeiden, ist bereits bekannt, dass parallel zur Durchgangsbohrung ein Durchgangskanal als Bypassstelle vorgesehen wurde. Dieser parallele Durchgangskanal weist jedoch den Nachteil auf, dass die Gefahr der Verstopfung durch grobe Partikel gegeben ist.Around To avoid these disadvantages, it is already known that in parallel for through-hole a passage provided as a bypass point has been. However, this parallel passage has the disadvantage on that the danger of clogging is given by coarse particles is.

Aus der DE 10 2005 009 831 A1 ist zur Lösung dieses Problems bekannt, dass am Ventilsitz eine Grundöffnung beziehungsweise eine Drosselstelle eingearbeitet ist, so dass bei einer geschlossenen Ventilanordnung ein Massenstrom die Ventilanordnung durchströmt. Gleichzeitig kann beim Öffnen der Ventilanordnung beziehungsweise ein Abheben des Ventilschließgliedes von dem Ventilsitz diese Drosselstelle sich selbst reinigen. Die durch Fräsen im Ventilsitz eingebrachte Grundöffnung ermöglicht eine Drosselstelle beziehungsweise Bypassstelle.From the DE 10 2005 009 831 A1 is known to solve this problem that the valve seat, a basic opening or a throttle point is incorporated, so that in a closed valve arrangement, a mass flow through the valve assembly. At the same time, when opening the valve assembly or lifting the valve closure member from the valve seat, this restriction can clean itself. The introduced by milling in the valve seat basic opening allows a throttle point or bypass point.

Die Anforderungen an die Kältemittelanlagen steigen ständig an. Zur Erzielung eines guten Wirkungsgrades, vor allem beim Einsatz eines inneren Wärmetauschers und bei einer geringen Verdampferleistung, ist eine stabile Regelung eines sehr geringen Kältemittel-Massenstromes, insbesondere unterhalb 40 kg/h, erforderlich, wobei solche geringen Kältemittel-Massenströme beim vorgenannten Stand der Technik nicht wirtschaftlich realisierbar sind.The Demands on the refrigerant systems are constantly increasing at. To achieve a good efficiency, especially during use an internal heat exchanger and with a low evaporator capacity, is a stable regulation of a very low refrigerant mass flow, especially below 40 kg / h, with such low Refrigerant mass flows in the aforementioned state of Technology are not economically feasible.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Drosselstelle für eine Ventilanordnung vorzuschlagen, welche ermöglicht, dass bei einer geschlossenen Ventilanordnung noch ein geringer Massenstrom des Kältemittels von weniger als 40 kg/h durchströmt.Of the The invention is therefore based on the object, a throttle point for a valve assembly which allows that in a closed valve arrangement still a low mass flow flows through the refrigerant of less than 40 kg / h.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Bei dieser Ventilanordnung ist vorgesehen, dass in einer Umfangswand der Durchgangsöffnung eine schraubenförmige Vertiefung ausgebildet ist, welche sich in eine Richtung, insbesondere entgegen der Strömungsrichtung, des Kältemittels bis zum Ventilsitz oder in den Ventilsitz hinein erstreckt und in eine entgegengesetzte Richtung, insbesondere in Strömungsrichtung, zumindest teilweise entlang der Durchgangsöffnung zur Auslassöffnung erstreckt. Durch die Anordnung der schraubenförmigen Vertiefung ist eine exakte Vertiefung herstellbar. Eine Berührstelle des Ventilschließgliedes im Ventilsitz bei einer geschlossenen Ventilanordnung kann durch die schraubenförmige Vertiefung an einer Stelle durchquert werden, wobei durch die Einbringung der schraubenförmigen Vertiefung eine exakte Einstellung des sehr geringen Massenstromes von weniger als 40 kg/h, insbesondere weniger als 20 kg/h, ermöglicht ist. Es kann quasi auch nur ein Ritzen vorgesehen sein, so dass eine Leckagestelle in der Berührstelle zwischen dem Ventilsitz und Ventilschließglied gegeben ist, um einen späteren geringen Massenstrom an Kältemittel durchzuführen. Durch die schraubenförmige Vertiefung wird gleichzeitig ermöglicht, dass das durchfließende Medium mit einem Drall beaufschlagt wird, wodurch eine Geräuschminimierung erzielt werden kann. Gleichzeitig kann beim Öffnen des Ventils durch die Drallwirkung eine weitere Geräuschminimierung ermöglicht sein.These The object is achieved by the features of claim 1. In this valve arrangement is provided that in a peripheral wall of the passage opening a helical recess is formed, which in one direction, especially against the flow direction, of the refrigerant to the valve seat or in the valve seat extends into and in an opposite direction, in particular in the flow direction, at least partially along the passage opening extends to the outlet opening. By the arrangement of the helical Deepening is an exact depression produced. A touch point the valve closing member in the valve seat in a closed Valve assembly can through the helical recess be traversed at one point, with the introduction of the helical recess an exact adjustment of the very low mass flow of less than 40 kg / h, in particular less than 20 kg / h, is possible. It can be quasi as well only a scribe be provided so that a leakage point in the Touch point between the valve seat and valve closing member given to a later low mass flow To carry out refrigerant. By the helical Deepening is made possible at the same time that the flowing through Medium is subjected to a swirl, causing a noise minimization can be achieved. At the same time, when opening the Valve by the swirl effect another noise minimization be possible.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass zumindest ein Anschnitt der schraubenförmigen Vertiefung stromauf der Drosselstelle liegt. Der Anschnitt führt bevorzugt langsam ansteigend in die schraubenförmige Vertiefung über, so dass ein definierter Querschnitt der schraubenförmigen Vertiefung die Berührstelle zwischen dem Ventilschließglied und dem Ventilsitz durchquert.According to an advantageous embodiment of the invention, it is provided that at least a portion of the helical recess is upstream of the throttle point. The gate preferably leads slowly rising in the helical recess, so that a defined cross-section of the helical recess, the contact point zwi passes through the valve closing member and the valve seat.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Anschnitt der schraubenförmigen Vertiefung in einem Winkelbereich zwischen 20° und 90° zur Längsachse der Durchgangsöffnung geneigt angeordnet. Dadurch kann eine Beruhigung des bei einer geschlossenen Ventilanordnung durchströmenden Massenstromes des Kältemittels erzielt werden, da das Kältemittel abweichend von der Längsachse der Durchgangsöffnung hindurch geführt wird. Gleichzeitig wird der eingangs beschriebene Sogeffekt beziehungsweise die Erzeugung des Unterdrucks auf das Ventilschließglied in Schließrichtung verringert.To a further advantageous embodiment of the invention is the Bleed of the helical recess in an angular range between 20 ° and 90 ° to the longitudinal axis of Passage opening arranged inclined. This can be a Reassurance of flowing through a closed valve assembly Mass flow of the refrigerant can be achieved because the refrigerant deviating from the longitudinal axis of the passage opening is guided through. At the same time the above-described Sogeffekt or the generation of negative pressure on the Valve closing member reduced in the closing direction.

Des Weiteren ist die schraubenförmige Vertiefung bevorzugt als Gewinde ausgebildet. Dadurch ist eine einfache und kostengünstige Herstellung gegeben. Gleichzeitig weist die Anordnung eines solchen Gewindes den Vorteil auf, dass eine gleichbleibende Steigung über die Länge der in der Durchgangsöffnung eingebrachten schraubenförmigen Vertiefung gegeben ist.Of Further, the helical groove is preferable designed as a thread. This is a simple and inexpensive Given production. At the same time, the arrangement of such Thread the advantage on that a constant slope over the length of the introduced in the through hole helical depression is given.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die schraubenförmige Vertiefung ein- oder mehrgängig ausgebildet. In Abhängigkeit des Volumens eines durchzuströmenden Kältemittels in einer Schließposition des Ventilschließgliedes zum Ventilsitz kann sowohl ein eingängiges Gewinde mit einer größeren schraubenförmigen Vertiefung oder ein mehrgängiges Gewinde mit jeweils geringeren schraubenförmigen Vertiefungen vorgesehen sein.To Another preferred embodiment of the invention is the helical Well trained one or more times. Dependent on the volume of a refrigerant to be flowed through in a closed position of the valve closing member to the valve seat can be both a catchy thread with a larger helical recess or a multi-start thread, each with smaller helical Wells be provided.

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die schraubenförmige Vertiefung ein Schraub- oder ein Trapezgewinde ist. Die Auswahl von einem dieser Gewindetypen ist auch von dem einge setzten Material eines Gehäuses des Expansionsventils sowie dem Volumen des notwendigen Massenstromes als Leckagestrom abhängig.A Another preferred embodiment of the invention provides that the helical recess a screw or a trapezoidal thread is. The selection of one of these thread types is also of the inserted material of a housing of the expansion valve and the volume of the necessary mass flow as a leakage current dependent.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass bei einem kugelförmigen Ventilschließglied und einem kegelförmigen Ventilsitz ein Außendurchmesser der schraubenförmigen Vertiefung DGA größer als ein Durchmesser der Berührstelle DS vom Ventilschließglied zum Ventilsitz ist und dass ein Kerndurchmesser DGI der schraubenförmigen Vertiefung kleiner oder gleich dem Durchmesser DD der Durchgangsöffnung ausgebildet ist. Diese Anordnung weist den Vorteil auf, dass einerseits beim Einbringen der schraubenförmigen Vertiefung, insbesondere beim Schneiden eines Gewindes, der Anschnitt mit Sicherheit vor der Drosselstelle sitzt und darüber hinaus die Umfangswand der Durchgangsöffnung nicht aufgeweitet wird. Vielmehr können bei einem dem Durchmesser der Durchgangsbohrung kleineren Kerndurchmesser DGI der schraubenförmigen Vertiefung scheibenförmige Umfangswandabschnitte mit dem Durchmesser der Durchgangsöffnung bestehen bleiben, wodurch die Expansion des Kältemittels im Hauptbetrieb nicht beeinträchtigt wird.According to a further preferred embodiment of the invention, it is provided that in a spherical valve closure member and a conical valve seat, an outer diameter of the helical recess D GA is greater than a diameter of the contact point D S from the valve closure member to the valve seat and that a core diameter D GI of the helical recess smaller or is formed equal to the diameter D D of the through hole. This arrangement has the advantage that on the one hand during insertion of the helical recess, in particular when cutting a thread, the gate sits securely in front of the throttle point and beyond the peripheral wall of the passage opening is not expanded. Rather, with a diameter of the through-hole smaller core diameter D GI of the helical recess disc-shaped peripheral wall portions remain with the diameter of the through hole, whereby the expansion of the refrigerant is not affected in the main mode.

Bei einem kegelförmigen oder kugelförmigen Ventilschließglied und einem Ventilsitz, der an einem Ende der Durchgangsbohrung vorgesehen und vorzugsweise als umlaufender Rand oder Kante ausgebildet ist, ist ein Außendurchmesser DGA der schraubenförmigen Vertiefung größer als ein Berührdurchmesser DS vom Ventilschließglied zum Ventilsitz und ein Kerndurchmesser DGI der schraubenförmigen Vertiefung gleich oder kleiner als der Durchmesser DD der Durchgangsbohrung ausgebildet. Die schraubenförmige Vertiefung zur Bildung der Drosselstelle mit einem sehr kleinen Kältemittelmassenstrom ist dadurch auch bei einem kegelförmigen Ventilschließglied möglich.In a conical or spherical valve closing member and a valve seat, which is provided at one end of the through hole and preferably formed as a peripheral edge or edge, an outer diameter D GA of the helical recess is greater than a contact diameter D S from the valve closure member to the valve seat and a core diameter D GI the helical recess is formed equal to or smaller than the diameter D D of the through hole. The helical recess for forming the throttle point with a very small refrigerant mass flow is thus possible even with a conical valve closure member.

Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen derselben werden im Folgenden anhand der in den Zeichnungen dargestellten Beispiele näher beschrieben und erläutert. Die der Beschreibung und den Zeichnungen zu entnehmenden Merkmale können einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination erfindungsgemäß angewandt werden. Es zeigen:The Invention and further advantageous embodiments and developments thereof are described below with reference to the in The examples shown in the drawings described in more detail and explained. The description and the drawings Features to be taken can be individually or individually applied to several in any combination according to the invention become. Show it:

1 eine schematische Schnittdarstellung eines Expansionsventils mit einer erfindungsgemäßen Ventilanordnung, 1 a schematic sectional view of an expansion valve with a valve arrangement according to the invention,

2 eine schematisch vergrößerte Ansicht der Ventilanordnung gemäß 1, 2 a schematically enlarged view of the valve assembly according to 1 .

3 eine schematisch vergrößerte Schnittansicht einer Drosselstelle der Ventilanordnung und 3 a schematically enlarged sectional view of a throttle point of the valve assembly and

4 eine schematisch vergrößerte Detailansicht einer alternativen Ausführungsform einer Drosselstelle zu 3. 4 a schematically enlarged detail view of an alternative embodiment of a throttle point to 3 ,

In 1 ist beispielhaft ein Expansionsventil 11 dargestellt. Dieses umfasst ein Gehäuse 12 mit einer ersten Kühlmitteleinlassöffnung 14, einer ersten Kühlmittelauslassöffnung 16 und einem die erste Kühlmitteleinlassöffnung 14 und die erste Kühlmittelauslassöffnung 16 verbindenden Kühlmittelkanal 17. In dem Gehäuse 12 ist des Weiteren eine zweite Kühlmitteleinlassöffnung 18 und eine zweite Kühlmittelauslassöffnung 19 vorgesehen, die durch einen zweiten Kühlmittelkanal 21 miteinander verbunden sind. An die erste Kühlmitteleinlassöffnung 14 ist die Austrittsseite eines Verflüssigers 22 angeschlossen, dessen Eintrittsseite mit der Austrittsseite eines Kompressors 23 verbunden ist. Die Eintrittsseite des Kompressors 23 steht mit einer Austrittsseite eines Verdampfers 24 in Verbindung.In 1 is an example of an expansion valve 11 shown. This includes a housing 12 with a first coolant inlet opening 14 , a first coolant outlet opening 16 and a first coolant inlet port 14 and the first coolant outlet port 16 connecting coolant channel 17 , In the case 12 is further a second coolant inlet port 18 and a second coolant outlet opening 19 provided by a second coolant channel 21 connected to each other. To the first coolant inlet opening 14 is the outlet side of a condenser 22 connected, whose inlet side with the outlet side of a compressor 23 connected is. The entrance side of the compressor 23 stands with an exit side of an evaporator 24 in connection.

Das Gehäuse 12 des Expansionsventils 11 weist einen Gehäuseabschnitt 26 auf, der sich in das Gehäuseinnere und in einen Teil des Kältemittelkanals 17 erstreckt. In den Gehäuseabschnitt 26 ist eine Reguliervorrichtung 27 einsetzbar. Gemäß dem Ausführungsbeispiel ist die Reguliervorrichtung 27 zur Verringerung des Bauraumes vorteilhafterweise vollständig in dem Gehäuse 12 integriert. Die Reguliervorrichtung 27 kann zu sätzlich durch eine Wegerzeugungseinrichtung und ein Abschaltventil betätigbar sein.The housing 12 of the expansion valve 11 has a housing section 26 on, which is in the interior of the housing and in a part of the refrigerant channel 17 extends. In the housing section 26 is a regulator 27 used. According to the embodiment, the regulating device 27 for reducing the installation space advantageously completely in the housing 12 integrated. The regulating device 27 may additionally be actuated by a path generating device and a shut-off valve.

Die Reguliervorrichtung 27 umfasst beispielsweise eine Regulierschraube 31, welche bevorzugt über ein Gewinde an dem Gehäuseabschnitt 26 angreift. In einem Regulierraum 33 ist eine Ventilanordnung 36 vorgesehen, welche einen am Gehäuse 12 angeordneten Ventilsitz 37 umfasst. In dem Ventilsitz 37 ist in einer Schließposition 38, wie dargestellt, ein Ventilschließglied 39 positioniert. Das Ventilschließglied 39 ist als Kugelventil ausgebildet. Das Ventilschließglied 39 umfasst unter anderem ein Dämpfungselement 41, welches in einem Bohrungsabschnitt 40 angreifende Dämpfungslaschen 43 aufweist und mit einer in dem Bohrungsabschnitt 40 angeordneten Regulierfeder 42 in Verbindung steht. Das Ventilschließglied 39 schließt in der Schließposition 38 eine Durchtrittsöffnung 44, welche zwischen der ersten Kühlmitteleinlassöffnung 14 und der ersten Kühlmittelauslassöffnung 16 vorgesehen ist.The regulating device 27 includes, for example, a regulating screw 31 , which preferably via a thread on the housing portion 26 attacks. In a regulatory room 33 is a valve assembly 36 provided, which one on the housing 12 arranged valve seat 37 includes. In the valve seat 37 is in a closed position 38 as shown, a valve closure member 39 positioned. The valve closure member 39 is designed as a ball valve. The valve closure member 39 includes, inter alia, a damping element 41 which is in a bore section 40 attacking damping straps 43 and with one in the bore portion 40 arranged regulating spring 42 communicates. The valve closure member 39 closes in the closed position 38 a passage opening 44 which is between the first coolant inlet opening 14 and the first coolant outlet port 16 is provided.

In 2 ist die Ventilanordnung 36 schematisch vergrößert dargestellt. Die Ausgestaltung einer Drosselstelle 51, welche einen vorbestimmten Massenstrom in einer Schließposition des Ventilschließgliedes 39 zum Ventilsitz 37 ermöglicht, ist durch eine schraubenförmige Vertiefung 53 vorgesehen, welche in die Durchgangsöffnung 44 eingebracht ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel erstreckt sich vorteilhafterweise die schraubenförmige Vertiefung 53 vom Ventilsitz 37 vollständig über die Länge der Durchgangsöffnung 44 bis zur Kältemittelauslassöffnung 16. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die schraubenförmige Vertiefung 53 auch nur einen Gewindegang oder zwei Gewindegänge umfasst, welche vom Ventilsitz 36 bis in die Durchgangsbohrung 44 hineinreichen. Die schraubenförmige Vertiefung 53 umfasst eine Vertiefung oder Nut, die einen schrauben- oder schraubenlinienförmigen Verlauf aufweist.In 2 is the valve assembly 36 shown schematically enlarged. The embodiment of a throttle point 51 , which has a predetermined mass flow in a closed position of the valve closing member 39 to the valve seat 37 is possible through a helical recess 53 provided, which in the passage opening 44 is introduced. In this embodiment advantageously extends the helical recess 53 from the valve seat 37 completely over the length of the passage opening 44 to the refrigerant outlet 16 , Alternatively it can be provided that the helical recess 53 includes only one thread or two threads, which from the valve seat 36 into the through hole 44 extend. The helical recess 53 includes a recess or groove having a helical or helical course.

In 3 ist eine weitere vergrößerte Ansicht der Ventilanordnung 36 gemäß 2 dargestellt. Das Ventilschließglied 39, welches beispielsweise als Kugel beziehungsweise kugelförmig ausgebildet ist, wird durch die Regulierfeder 42 in einer Schließposition 38 gehalten. Ein an das Ventilschließglied 39 angreifender Übertragungsstift 47 liegt lediglich an dem Ventilschließglied 39 an. Somit ist die Durchgangsöffnung 44 durch das im Ventilsitz 37 angeordnete Ventilschließglied 39 geschlossen mit Ausnahme der Drosselstelle 51. Dabei kann vorgesehen sein, dass der Berührdurchmesser DS dem Durchmesser DD der Durchgangsöffnung 44 entspricht oder größer ausgebildet ist. Diese Drosselstelle 51 ist durch eine schraubenförmige Vertiefung 53 in der Durchgangsöffnung 44 ausgebildet, wobei vorzugsweise ein nicht näher dargestellter Anschnitt der schraubenförmigen Vertiefung 53 stromauf der Drosselstelle 51 liegt.In 3 is another enlarged view of the valve assembly 36 according to 2 shown. The valve closure member 39 , which is formed for example as a ball or spherical, is by the Regulierfeder 42 in a closed position 38 held. On to the valve closure member 39 attacking transfer pin 47 is only on the valve closure member 39 at. Thus, the through hole 44 through the valve seat 37 arranged valve closure member 39 closed with the exception of the throttle point 51 , It can be provided that the contact diameter D S the diameter D D of the passage opening 44 corresponds or is designed larger. This throttle point 51 is through a helical recess 53 in the passage opening 44 formed, wherein preferably a non-illustrated gate of the helical recess 53 upstream of the throttle 51 lies.

Die schraubenförmige Vertiefung 53 ist dabei bevorzugt derart vorgesehen, dass ein Nenndurchmesser DGI gleich dem Durchmesser DD der Durchgangsöffnung 44 und ein Außendurchmesser DGA der schraubenförmigen Vertiefung 53 größer als ein Umfang beziehungsweise ein Berührdurchmesser DS des Ventilschließgliedes 39 im Ventilsitz 37 ist. Dadurch kann beispielsweise ein Kältemittel an der Drosselstelle 51 in die schraubenförmige Vertiefung 53 eintreten und gelangt über die schraubenförmige Vertiefung 53 in die Durchgangsöffnung 44, da die schraubenförmige Vertiefung 53 die linienförmige Anlage des Ventilschließgliedes 39 im Ventilsitz 37 durchbricht.The helical recess 53 is preferably provided such that a nominal diameter D GI equal to the diameter D D of the passage opening 44 and an outer diameter D GA of the helical groove 53 greater than a circumference or a contact diameter D S of the valve closure member 39 in the valve seat 37 is. As a result, for example, a refrigerant at the throttle point 51 into the helical recess 53 enter and passes over the helical recess 53 in the passage opening 44 because the helical recess 53 the linear arrangement of the valve closure member 39 in the valve seat 37 breaks through.

Bei der Ausführungsform gemäß 3 entspricht der Durchmesser DD der Durchgangsöffnung 44 dem Nenndurchmesser DGI der schraubenförmigen Vertiefung 53. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass der Nenndurchmesser DGI der schraubenförmigen Vertiefung 53 kleiner als der Durchmesser DD der Durchgangsöffnung 44 ausgebildet ist, so dass geradlinige Flankenabschnitte in der Durchgangsöffnung 44 verbleiben, so dass beim Normalbetrieb des Expansionsventils keine nachteilige Beeinflussung entsteht.In the embodiment according to 3 corresponds to the diameter D D of the through hole 44 the nominal diameter D GI of the helical recess 53 , Alternatively, it can also be provided that the nominal diameter D GI of the helical recess 53 smaller than the diameter D D of the through hole 44 is formed, so that rectilinear edge portions in the through hole 44 remain so that during normal operation of the expansion valve no adverse effect.

Für die Auslegung der Drosselstelle 51, welche für einen Kältemittelmassenstrom von weniger als 40 kg/h, insbesondere weniger als 20 kg/h, vorgesehen ist, gilt die Beziehung: DD ≤ DS < DGA.For the design of the throttle point 51 , which is intended for a refrigerant mass flow of less than 40 kg / h, in particular less than 20 kg / h, the relationship: D D ≦ D S <D GA .

Die einander zugeordneten Flankenwinkel der schraubenförmigen Vertiefung sowie das Verhältnis zwischen Nenndurchmesser DGI und Außendurchmesser DGA wird an die Drosselung der Drosselstelle 51 angepasst.The mutually associated flank angle of the helical recess and the ratio between nominal diameter D GI and outer diameter D GA is at the throttling of the throttle point 51 customized.

In 4 ist eine alternative Ausführungsform zu 3 dargestellt. Bei dieser Ausführungsform ist das Ventilschließglied 39 kegelförmig ausgebildet. Der Ventilsitz 37 wird durch das eine Ende der Durchgangsöffnung 44 ausgebildet. Bei dieser Ausführungsform entspricht der Berührdurchmesser DS dem Durchmesser DD der Durchgangsöffnung 44. Alternativ kann der Berührdurchmesser DS auch größer als der Durchmesser DD der Durchgangsöffnung 44 ausgebildet sein. Bei der Auslegung der schraubenförmigen Vertiefung 53 in der Ausführungsform gemäß 4 gilt, dass der Außendurchmesser DGA größer als der Durchmesser DD der Durchgangsöffnung 44 auszubilden ist. Der Kerndurchmesser DGI ist gleich groß oder kleiner als der Durchmesser DD der Durchgangsöffnung 44 vorzusehen.In 4 is an alternative embodiment to 3 shown. In this embodiment, the valve closing member 39 cone-shaped. The valve seat 37 is through the one end of the through hole 44 educated. In this embodiment, the contact diameter D S corresponds to the diameter D D of the passage opening 44 , Alternatively, the contact diameter D S may also be greater than the diameter D D of the passage opening 44 out be formed. When designing the helical recess 53 in the embodiment according to 4 is true that the outer diameter D GA greater than the diameter D D of the through hole 44 is to train. The core diameter D GI is equal to or smaller than the diameter D D of the through hole 44 provided.

Anstelle eines kegelförmigen Ventilschließgliedes 39 kann bei der Ventilanordnung 36 gemäß 4 auch ein kugelförmiges Ventilschließglied 39 eingesetzt werden.Instead of a conical valve closure member 39 can at the valve assembly 36 according to 4 also a spherical valve closure member 39 be used.

Die Einbringung der schraubenförmigen Vertiefung 53 erfolgt bevorzugt in Schließrichtung des Ventilschließgliedes 39, so dass eine exakte Ausgestaltung der Drosselstelle 51 ermöglicht ist.The introduction of the helical recess 53 takes place preferably in the closing direction of the valve closure member 39 , so that an exact configuration of the throttle point 51 is possible.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list The documents listed by the applicant have been automated generated and is solely for better information recorded by the reader. The list is not part of the German Patent or utility model application. The DPMA takes over no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 102005009831 A1 [0005] - DE 102005009831 A1 [0005]

Claims (8)

Ventilanordnung, insbesondere für ein Expansionsventil, welches in einer mit Kältemittel betriebenen Fahrzeugklimaanlage vorgesehen ist, mit einem Ventilsitz (37) und einem Ventilschließglied (39), welches eine vom Ventilsitz (37) umgebene Durchgangsöffnung (44) zwischen einer Einlassöffnung (14) und einer Auslassöffnung (16) schließt, wobei der Ventilsitz (37) zumindest eine Drosselstelle (51) aufweist, durch welche ein vorbestimmter Massenstrom in einer Schließposition (38) des Ventilschließgliedes (39) zum Ventilsitz (37) von der Einlassöffnung (14) zur Auslassöffnung (16) gelangt, dadurch gekennzeichnet, dass die Drosselstelle (51) durch eine zumindest abschnittsweise in einer Umfangswand der Durchgangsöffnung (44) vorgesehene schraubenförmige Vertiefung (53) ausgebildet ist, welche sich in eine Richtung bis zum Ventilsitz (37) oder in den Ventilsitz hinein und in entgegengesetzter Richtung zumindest teilweise entlang der Durchgangsöffnung (44) erstreckt.Valve arrangement, in particular for an expansion valve, which is provided in a refrigerated vehicle air conditioning system, with a valve seat ( 37 ) and a valve closure member ( 39 ), which one from the valve seat ( 37 ) surrounded passage opening ( 44 ) between an inlet opening ( 14 ) and an outlet opening ( 16 ), wherein the valve seat ( 37 ) at least one throttle point ( 51 ), through which a predetermined mass flow in a closed position ( 38 ) of the valve closure member ( 39 ) to the valve seat ( 37 ) from the inlet opening ( 14 ) to the outlet opening ( 16 ), characterized in that the throttle point ( 51 ) by an at least partially in a peripheral wall of the passage opening ( 44 ) provided helical recess ( 53 ) is formed, which in one direction to the valve seat ( 37 ) or in the valve seat and in the opposite direction at least partially along the passage opening ( 44 ). Ventilanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Anschnitt der schraubenförmigen Vertiefung (53) stromauf der Drosselstelle (51) liegt.Valve arrangement according to claim 1, characterized in that at least one part of the helical recess ( 53 ) upstream of the throttle point ( 51 ) lies. Ventilanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschnitt in einem Winkel zwischen 20° und 90° zur Längsachse der Durchgangsöffnung (44) ausgerichtet ist.Valve arrangement according to claim 2, characterized in that the gate at an angle between 20 ° and 90 ° to the longitudinal axis of the passage opening ( 44 ) is aligned. Ventilanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die schraubenförmige Vertiefung (43) als Gewinde ausgebildet ist.Valve arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the helical recess ( 43 ) is designed as a thread. Ventilanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine ein- oder mehrgängige schraubenförmige Vertiefung (53) vorgesehen ist.Valve arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that a single or multi-start helical recess ( 53 ) is provided. Ventilanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die schraubenförmige Vertiefung (53) als Schraubgewinde, Feingewinde oder Trapezgewinde ausgebildet ist.Valve arrangement according to claim 3, characterized in that the helical recess ( 53 ) is designed as a screw thread, fine thread or trapezoidal thread. Ventilanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem kugelförmigen Ventilschließglied (39) und einem kegelförmigen Ventilsitz (37) ein Außendurchmesser DGA der schraubenförmigen Vertiefung (53) größer als ein Berührdurchmesser DS von dem am Ventilsitz (37) anliegenden Ventilschließglied (39) ist und dass ein Kerndurchmesser DGI der schraubenförmigen Vertiefung (53) kleiner oder gleich des Durchmessers DD der Durchgangsöffnung (44) ausgebildet ist.Valve arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that in the case of a spherical valve closure member ( 39 ) and a conical valve seat ( 37 ) an outer diameter D GA of the helical recess ( 53 ) greater than a contact diameter D S of the at the valve seat ( 37 ) adjoining valve closing member ( 39 ) and that a core diameter D GI of the helical recess ( 53 ) smaller than or equal to the diameter D D of the passage opening ( 44 ) is trained. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem kegelförmigen oder kugelförmigen Ventilschließglied (39) und einem Ventilsitz (37), der an einem Ende der Durchgangsöffnung (44) vorgesehen und vorzugsweise als umlaufende Kante ausgebildet ist, ein Außendurchmesser DGA der schraubenförmigen Vertiefung (53) größer als der Berührdurchmesser DS des Ventilschließgliedes (39) beziehungsweise des Durchmessers DD der Durchgangsöffnung (44) und der Kerndurchmesser DGI der schraubenförmigen Vertiefung (53) gleich oder kleiner als der Durchmesser DD der Durchgangsöffnung (44) ist.Valve arrangement according to one of claims 1 to 5, characterized in that in a conical or spherical valve closure member ( 39 ) and a valve seat ( 37 ), which at one end of the passage opening ( 44 ) and preferably designed as a peripheral edge, an outer diameter D GA of the helical recess ( 53 ) greater than the contact diameter D S of the valve closure member ( 39 ) or the diameter D D of the passage opening ( 44 ) and the core diameter D GI of the helical recess ( 53 ) equal to or smaller than the diameter D D of the passage opening ( 44 ).
DE102009011562A 2009-03-06 2009-03-06 Valve arrangement, in particular for an expansion valve Withdrawn DE102009011562A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009011562A DE102009011562A1 (en) 2009-03-06 2009-03-06 Valve arrangement, in particular for an expansion valve
PCT/EP2010/001176 WO2010099895A2 (en) 2009-03-06 2010-02-25 Valve assembly, in particular for an expansion valve

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009011562A DE102009011562A1 (en) 2009-03-06 2009-03-06 Valve arrangement, in particular for an expansion valve

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102009011562A1 true DE102009011562A1 (en) 2010-09-09

Family

ID=42538510

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102009011562A Withdrawn DE102009011562A1 (en) 2009-03-06 2009-03-06 Valve arrangement, in particular for an expansion valve

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102009011562A1 (en)
WO (1) WO2010099895A2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015221002A1 (en) * 2015-10-27 2017-04-27 Mahle International Gmbh Valve device, in particular expansion valve, for an air conditioning system

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050193562A1 (en) * 2004-03-03 2005-09-08 Uta Andra Method of producing a valve arrangement, in particular for an expansion valve, and a valve arrangement
US20050224737A1 (en) * 2004-04-08 2005-10-13 Mihaylov Gueorgui M Hybrid flow metering valve
US20080282717A1 (en) * 2005-02-28 2008-11-20 Daikin Industries Ltd. Expansion Valve and Refrigeration Device

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002107008A (en) * 2000-09-27 2002-04-10 Toshiba Kyaria Kk Air conditioner
JP2007017127A (en) * 2005-07-11 2007-01-25 Tgk Co Ltd Expansion valve

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050193562A1 (en) * 2004-03-03 2005-09-08 Uta Andra Method of producing a valve arrangement, in particular for an expansion valve, and a valve arrangement
DE102005009831A1 (en) 2004-03-03 2006-03-16 Otto Egelhof Gmbh & Co. Kg Valve arrangement production method for expansion valve used in vehicle air conditioning system, by producing at least one recess or prominence as basic opening at least on valve seat or on valve-closing member by material removal
US20050224737A1 (en) * 2004-04-08 2005-10-13 Mihaylov Gueorgui M Hybrid flow metering valve
US20080282717A1 (en) * 2005-02-28 2008-11-20 Daikin Industries Ltd. Expansion Valve and Refrigeration Device

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015221002A1 (en) * 2015-10-27 2017-04-27 Mahle International Gmbh Valve device, in particular expansion valve, for an air conditioning system
EP3163224A1 (en) * 2015-10-27 2017-05-03 Mahle International GmbH Valve assembly, in particular for an expansion valve, for an air conditioner
US10197315B2 (en) 2015-10-27 2019-02-05 Mahle International Gmbh Valve mechanism for an air conditioning system

Also Published As

Publication number Publication date
WO2010099895A3 (en) 2011-01-06
WO2010099895A2 (en) 2010-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19852127B4 (en) Expansion member and usable valve unit
DE102004010997B3 (en) Control method for expansion valve for refrigeration medium circuit in automobile air-conditioning installation using pressure difference between input and output of expansion valve
DE19846226C2 (en) valve assembly
DE102005003968A1 (en) Expansion valve and method for its control
DE19727440A1 (en) Coolant expansion device
DE102017110380A1 (en) Drain valve for high pressures
DE102004040649B4 (en) Valve arrangement for an expansion valve, in particular for refrigeration systems in vehicle air conditioning systems
WO1995024584A1 (en) Hydraulic shut-off valve
DE4123036A1 (en) SLIDE VALVE
WO2019063386A1 (en) Expansion valve for a refrigeration circuit or air-conditioning circuit
EP2459912B1 (en) Gas flow monitor
DE102014101794A1 (en) Device for expansion of refrigerant
DE102009011562A1 (en) Valve arrangement, in particular for an expansion valve
WO1999040349A1 (en) Pressure control valve
DE10219667A1 (en) Expansion valve with electronic controller, for motor vehicle air conditioning systems using carbon dioxide as coolant, has two throttle points in series, with the passage cross-section of second point adjustable to the first point
EP2063149B1 (en) Air spring
DE102004012083A1 (en) Pressure cylinder
DE202009015673U1 (en) Reducer assembly
EP2304344A2 (en) Integration of a delta-p expansion valve for cop-optimal regulation in a high-pressure connection, in particular an internal heat exchanger
DE102005050086A1 (en) Expansion valve for vehicle air-conditioning system, has spherical seat cross-sectional area formed between valve closure unit and seat and designed smaller than annular gap which is formed between release stud and passage opening
DE102020201162A1 (en) Tank device for storing a gaseous medium for a fuel cell system
EP1722143B1 (en) Differential pressure valve
DE102012106683A1 (en) magnetic valve
EP3146280B1 (en) Expansion valve
DE10303530B4 (en) Defrost valve for a refrigeration system

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee

Effective date: 20111001