DE10237532A1 - Control valve, for air-conditioning unit, has regulating element displaced into closed position independent of thermally-controlled actuator for blocking flow - Google Patents

Control valve, for air-conditioning unit, has regulating element displaced into closed position independent of thermally-controlled actuator for blocking flow Download PDF

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Abstract

The control valve has a valve housing (1) with a fluid inlet (2) and a fluid outlet (3) connected via a flow channel (4) with a flow-through orifice (9) of given diameter, controlled via a regulating element (10), displaced relative to the orifice via a thermally-controlled actuator (12), acting on the regulating element via a transmission pin (11). The regulating element is displaced into the closed position of the flow-through orifice, independent of the thermally-controlled actuator, e.g. via a bimetallic spring (26).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein thermisches Expansionsventil für Kälteanlagen, insbesondere Fahrzeugklimaanlagen, mit einem Gehäuse mit einer Kältemitteleintrittsöffnung, einer Kältemittelaustrittsöffnung, einem Eintrittsöffnung und Austrittsöffnung verbindenden Kältekanal, in welchem eine einen Durchflussquerschnitt vorbestimmter Größe aufweisende Durchflussöffnung vorgesehen ist, einem auf einer Seite der Durchflussöffnung gehaltenen, einen größeren Durchmesser als die Durchflussöffnung aufweisenden und relativ zur Durchflussöffnung hin und her beweglichen Regulierelement, durch dessen Hin- und Herbewegung der Öffnungsquerschnitt der Durchflussöffnung veränderbar ist, und einer thermisch geregelten Betätigungseinrichtung zum Bewegen des Regulierelementes relativ zur Durchflussöffnung, insbesondere über einen auf das Regulierelement wirkenden Übertragungsstift.The present invention relates to a thermal expansion valve for refrigeration systems, especially vehicle air conditioning systems, with a housing with a refrigerant inlet opening, a refrigerant outlet, an entrance opening and outlet opening connecting cold runner, in which a flow cross section of predetermined size Flow opening is provided, a held on one side of the flow opening, a larger diameter than the flow opening having and movable back and forth relative to the flow opening Regulating element, through which the opening cross-section moves back and forth the flow opening variable is, and a thermally controlled actuator for moving of the regulating element relative to the flow opening, in particular via a transfer pin acting on the regulating element.

Bei Fahrzeugen wird es zunehmend üblich, Klimaanlagen mit mindestens einem zusätzlichen Verdampfer auszurüsten, um beispielsweise vorne und hinten oder auf der linken und der rechten Seite getrennt kühlen zu können. Zur Vermeidung eines unnötigen Energieverbrauches ist es wünschenswert, die zusätzlichen Verdampfer bei nicht bestehendem Bedarf abschalten zu können. In der Kühlmittelleitung angeordnete separate Abschaltventile sind aber verhältnismäßig kostenaufwändig und benötigen zusätzlichen Bauraum.Air conditioning is becoming increasingly common in vehicles with at least one additional evaporator equip, for example at the front and back or on the left and right Cool side separately to be able to. To avoid unnecessary Energy consumption it is desirable the additional To be able to switch off the evaporator when there is no need. In the coolant line arranged separate shut-off valves are relatively expensive and need additional Space.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Probleme zu lösen. Insbesondere soll eine Abschaltmöglichkeit geschaffen werden, die kostengünstig ist und möglichst wenig Bauraum beansprucht.The invention is based on the object To solve problems. In particular, a switch-off option is intended be created that inexpensively is and if possible little space required.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Durchflussöffnung in einem Einsatz vorgesehen ist, der in einer entsprechenden Ausnehmung im Gehäuse in Bewegungsrichtung des Regulierelementes durch unabhängig von der thermischen Regelung, insbesondere willkürlich betätigbare Mittel zwischen einer Arbeitsstellung, in welcher das Regulierelement durch die Betätigungseinrichtung zwischen einer maximalen Öffnungsstellung und einer minimalen Öffnungsstellung verstellbar ist, und einer Schließstellung, in welcher das Regulierelement die Durchflussöffnung vollständig verschließt, hin und her bewegbar ist.This task is solved in that the flow opening is provided in an insert in a corresponding recess in the housing in the direction of movement of the regulating element by independent of thermal control, in particular arbitrarily operable means between one Working position in which the regulating element by the actuating device between a maximum open position and a minimal opening position is adjustable, and a closed position in which the regulating element the flow opening Completely closes, is movable back and forth.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Expansionsventils kann dieses nicht nur zur Regulierung des Kältekreislaufs des jeweiligen Verdampfers sondern zusätzlich zum Abschalten des zugehörigen Verdampferkreislaufes eingesetzt werden, indem die Durchflussöffnung durch das Expansionsventil vollständig verschlossen wird. Dies erfolgt erfindungsgemäß durch Bewegen des Einsatzes in seine Schließstellung, in welcher das auf einer Seite der Durchflussöffnung gehaltene Regulierelement die Durchflussöffnung vollständig verschließt.Due to the configuration of the Expansion valve can not only be used to regulate the refrigeration cycle of the respective evaporator but also for switching off the associated evaporator circuit be used by opening the flow through the expansion valve Completely is closed. According to the invention, this is done by moving the insert in its closed position, in which the regulating element held on one side of the flow opening Flow opening Completely closes.

Durch das erfindungsgemäße Expansionsventil mit zusätzlicher Schließfunktion kann somit ein separates Schließventil zum Absperren eines Kältekreislaufes eingespart werden. Durch die Verwendung von bereits vorhandenen Teilen des Expansionsventils zur Realisierung dieser Funktion kann auch der zusätzliche Bauraum vorteilhafterweise gering gehalten werden. Auch von der Kostenseite her können damit Vorteile erzielt werden.Through the expansion valve according to the invention with additional closing function can therefore have a separate closing valve to shut off a refrigeration cycle be saved. By using existing ones Parts of the expansion valve to realize this function can also the additional Construction space are advantageously kept small. Also from the Cost side so that advantages are achieved.

Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung befindet sich der Einsatz bei betätigten Bewegungsmitteln in seiner Arbeitsstellung und bei nicht betätigten Mitteln in seiner Schließstellung. Insbesondere bei elektrisch betätigten Bewegungsmitteln kann dadurch sichergestellt werden, dass bei Ausfall der Energieversorgung das Ventil automatisch geschlossen wird.According to a preferred embodiment the invention is the use of actuated moving means in his working position and, in the case of non-actuated means, in his closed position. Especially with electrically operated Means of movement can be ensured in the event of failure the valve is closed automatically.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist eine gegenüber dem Gehäuse abgestützte Gegenfeder vorgesehen, durch welche die Betätigungseinrichtung entgegen ihrer Öffnungsbewegung belastet ist. Durch eine solche Gegenfeder kann die Erfindungscharakteristik des Expansionsventils eingestellt werden.According to a further embodiment the invention is one the housing supported counter spring provided by which the actuator against their opening movement is. The inventive characteristic can be achieved by such a counter spring of the expansion valve can be set.

Bevorzugt ist die Gegenfeder dabei zwischen einem mit der Betätigungseinrichtung bewegungsfest verbundenen Anschlag, beispielsweise einer an dem Übertragungsstift angebrachten Scheibe, und dem die Durchtrittsöffnung aufweisenden Einsatz eingespannt. Die Gegenfeder dient damit vorteilhafterweise zugleich als Rückstelleinrichtung für den Einsatz in seine Schließstellung bei nicht betätigten Bewegungsmitteln.The counter spring is preferred between one with the actuator stop connected in a non-moving manner, for example one on the transmission pin attached disc, and the insert having the passage opening clamped. The counter spring thus advantageously serves at the same time as a reset device for use in its closed position for non-actuated means of movement.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die Ausnehmung für den Einsatz eine vom Regulierelement wegweisende Stufe auf, die von einem am Einsatz vorgesehenen Außenbund derart hintergriffen wird, dass die am Einsatz angreifende Gegenfeder den Außenbund in Anschlagrichtung gegen die Stufe drängt. Die Stufe dient vorteilhafterweise als Wegbegrenzung für die Gegenfeder und den die Durchflussöffnung aufweisenden Einsatz. Bei betätigten Bewegungsmitteln ist der Außenbund des Einsatzes dann von der Stufe abgehoben.According to a further embodiment the invention has the recess for use one of the regulating element groundbreaking level, such as that provided by an outside covenant is attacked that the counter spring attacking the insert outer collar pushes against the step in the stop direction. The stage advantageously serves as path limitation for the counter spring and the insert having the flow opening. With actuated The outer covenant is the means of movement of the mission then lifted off the stage.

Nach einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist die Ausnehmung für den Einsatz in einer Regulierschraube vorgesehen, die in Richtung der Bewegung der Betätigungseinrichtung für das Regulierelement in das Gehäuse eingeschraubt ist. Damit kann vorteilhafterweise eine Verstellung der Regelungscharakteristik des Expansionsventils vorgenommen werden, indem die Regulierschraube mehr oder weniger weit in das Gehäuse eingeschraubt wird. Entsprechend der Einschraubtiefe der Regulierschraube verstellt sich der die Bewegung des Einsatzes in Richtung auf seine Schließstellung begrenzende Anschlag sowie die von der Stufe abgehobene: Stellung des Einsatzes bei betätigten Bewegungsmitteln und damit die maximale Länge der Gegenfeder.According to a particularly preferred embodiment, the recess is provided for use in a regulating screw which is screwed into the housing in the direction of the movement of the actuating device for the regulating element. This advantageously allows the control characteristic of the expansion valve to be adjusted by screwing the regulating screw more or less far into the housing. According to the screw depth of the regulator screw adjusts the stop that limits the movement of the insert in the direction of its closed position, as well as the position that is lifted from the step: position of the insert when the moving means are actuated and thus the maximum length of the counter spring.

Das Regulierelement ist bevorzugt durch eine Feder in Richtung auf die Betätigungseinrichtung belastet. Damit wird zum einen eine stabile Anordnung erreicht, bei welcher das Regulierelement in der Arbeitsstellung des Einsatzes an der Betätigungseinrichtung in Anlage gehalten werden kann, und zum anderen ein dichter Verschluss der Durchflussöffnung in der Schließstellung des Einsatzes, da das Regulierelement durch die Federkraft gegen die im Durchmesser kleinere Durchflussöffnung gedrängt wird.The regulating element is preferred loaded by a spring towards the actuator. On the one hand, this results in a stable arrangement in which the regulating element in the working position of the insert on the actuator can be kept in place, and secondly a tight seal the flow opening in the closed position use, since the regulating element is counteracted by the spring force the smaller diameter flow opening is pushed.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist die Feder von einem Käfig getragen, der sich am die Durchflussöffnung aufweisenden Einsatz abstützt. Damit ergibt sich ein konstruktiv einfacher Aufbau.According to a further preferred embodiment is the spring of a cage worn, on the insert having the flow opening supported. This results in a structurally simple structure.

Der Käfig kann zudem nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung eine Zusatzfunktion aufweisen, indem die Mittel zur Hin- und Herbewegung des Einsatzes über den Käfig auf den Einsatz wirken. Dadurch können vorteilhafterweise Bauteile eingespart werden.The cage can also according to a further embodiment the invention have an additional function by the means for Back and forth movement of the insert over the cage act on the insert. Thereby can components are advantageously saved.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist zur Bewegung des Einsatzes eine insbesondere elektrisch betriebene Wegerzeugungseinrichtung vorgesehen. Dabei kann es sich beispielsweise um ein beheizbares Membran- und/oder Balgsystem, ein beheizbares Bimetall, einen Schrittmotor, einen Gleichstromgetriebemotor oder eine pneumatische, mit Unterdruck oder Überdruck arbeitende Membrandruckdose handeln. Damit kann jeweils in geeigneter Weise eine Hin- und Herbewegung des Einsatzes im Gehäuse und damit eine Schließbewegung erzeugt werden.According to an embodiment of the invention is a particularly electrically operated one for moving the insert Path generating device provided. It can be, for example to a heated membrane and / or Bellows system, a heated bimetal, a stepper motor, a DC gear motor or a pneumatic diaphragm pressure can working with negative or positive pressure act. This allows a reciprocating movement in a suitable manner of use in the housing and thus a closing movement be generated.

Über einen zwischen dem Einsatz und der Wegerzeugungseinrichtung angeordneten Übertragungsstift kann ein Abstand zwischen dem Einsatz und der Wegerzeugungseinrichtung überbrückt werden, so dass letztere auch weiter entfernt angeordnet sein kann. Die konstruktiven Möglichkeiten werden dadurch erhöht, und der Aufbau des Ventils kann vereinfacht werden.about a transmission pin arranged between the insert and the path generating device a distance can be bridged between the insert and the path generation device, so that the latter can also be arranged further away. The constructive options are increased by and the structure of the valve can be simplified.

Der Übertragungsstift ist bevorzugt gegenüber dem Gehäuse mittels einer elastischen Ringdichtung, insbesondere einer O-Ringdichtung abgedichtet, wobei ebenfalls bevorzugt mehrere Dichtringe vorgesehen sind. Die Wegerzeugungseinrichtung kann dadurch vorteilhafterweise vom Kältekreislauf abgetrennt werden.The transfer pin is preferred across from the housing by means of an elastic ring seal, in particular an O-ring seal sealed, preferably also a plurality of sealing rings provided are. The path generating device can thereby advantageously separated from the refrigeration cycle become.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist zwischen der Wegerzeugungseinrichtung und dem Einsatz ein elastisches Längenausgleichselement angeordnet. Damit kann eine sichere Funktion auch bei Längenänderungen aufgrund von Temperaturschwankungen gewährleistet werden.According to a further embodiment the invention is between the path generating device and the Use an elastic length compensation element arranged. This means that it can function reliably even when the length changes due to temperature fluctuations.

Ein elastisches Längenausgleichselement kann auch zwischen der thermisch geregelten Betätigungseinrichtung zum Bewegen des Regulierelementes und dem Regulierelement vorgesehen sein, um Längenänderungen. aufgrund von Temperaturschwankungen auch hier auszugleichen.An elastic length compensation element can also between the thermally controlled actuator for moving of the regulating element and the regulating element can be provided in order to Changes in length. compensate here due to temperature fluctuations.

Das Regulierelement des erfindungsgemäßen Expansionsventils kann außerdem in an sich bekannter Weise als Nadel, Kugel oder Kegel ausgebildet sein.The regulating element of the expansion valve according to the invention can also formed in a conventional manner as a needle, ball or cone his.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und den zugehörigen Zeichnungen. In schematischer Darstellung zeigt als einzige FigurFurther advantageous configurations the invention result from the following description of a embodiment and the associated Drawings. In a schematic representation shows as the only figure

1 einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Expansionsventil. 1 a cross section through an expansion valve according to the invention.

Das dargestellte Expansionsventil umfasst ein Gehäuse 1' mit einer ersten Kältemitteleintrittsöffnung 2, einer ersten Kältemittelaustrittsöffnung 3 und einem die erste Eintrittsöffnung 2 und die erste Austrittsöffnung 3 verbindenden ersten Kältemittelkanal 4. An die erste Kältemitteleintrittsöffnung 2 ist die Austrittsseite eines hier nicht dargestellten Sammlers angeschlossen, dessen Eintrittsseite mit der Austrittsseite eines hier ebenfalls nicht dargestellten Verflüssigers verbunden ist, dessen Eintrittsseite wiederum mit der Austrittsseite eines ebenfalls nicht dargestellten Kompressors in Verbindung steht. An die erste Austrittsöffnung 3 ist die Eintrittsseite eines nicht dargestellten Verdampfers angeschlossen.The expansion valve shown comprises a housing 1' with a first refrigerant inlet opening 2 , a first refrigerant outlet opening 3 and the first entry opening 2 and the first exit opening 3 connecting first refrigerant channel 4 , To the first refrigerant inlet 2 the outlet side of a collector, not shown here, is connected, the inlet side of which is connected to the outlet side of a condenser, also not shown here, the inlet side of which is in turn connected to the outlet side of a compressor, also not shown. At the first exit 3 the inlet side of an evaporator, not shown, is connected.

In dem ersten Kältemittelkanal 4 ist eine Durchflussöffnung 5 mit verringertem Querschnitt angeordnet. In Strömungsrichtung I vor der Durchflussöffnung 5 ist eine als Regulierelement dienende Kugel 6 angeordnet, deren Durchmesser größer ist als der Durchflussquerschnitt der Durchflussöffnung 5. Die Kugel 6 wird auf einer Seite von einem die Durchflussöffnung 5 durchgreifenden Übertragungsstift 7 beaufschlagt, der in Achsrichtung II der Durchflussöffnung 5 beweglich im Gehäuse 1 geführt ist und mit seinem anderen Ende in einen auf das Gehäuse 1 dichtend aufgesetzten Thermokopf 8 ragt.In the first refrigerant channel 4 is a flow opening 5 arranged with a reduced cross-section. In flow direction I before the flow opening 5 is a ball used as a regulating element 6 arranged, the diameter of which is larger than the flow cross section of the flow opening 5 , The bullet 6 the flow opening is on one side of one 5 sweeping transmission pin 7 acts in the axial direction II of the flow opening 5 movable in the housing 1 is guided and with its other end in one on the housing 1 sealing thermal head 8th protrudes.

Der Thermokopf 8 ist in herkömmlicher Weise mit zwei durch eine Membran 9 getrennten Kammern 10 und 11 ausgebildet, die thermisch an den Kühlmittelkreislauf angeschlossen sind. Die untere Kammer 11 steht hierfür mit einem zweiten Kältemittelkanal 12 in Verbindung, der im Ventilgehäuse 1 zwischen einer zweiten Kältemitteleintrittsöffnung 13 und einer zweiten Kältemittelaustrittsöffnung 14 vorgesehen ist. Die zweite Kältemitteleintrittsöffnung 13 ist an die Ausgangsseite des Verdampfers, die zweite Kältemittelaustrittsöffnung 14 an die Eingangsseite des Kompressors angeschlossen. In der unteren Kammer 11 herrscht daher der Verdampfungsdruck p0.The thermal head 8th is conventional with two through a membrane 9 separate chambers 10 and 11 trained, which are thermally connected to the coolant circuit. The lower chamber 11 stands for this with a second refrigerant channel 12 connected in the valve housing 1 between a second refrigerant inlet opening 13 and a second refrigerant outlet opening 14 is provided. The second refrigerant inlet 13 is on the outlet side of the evaporator, the second refrigerant outlet 14 connected to the input side of the compressor. In the lower chamber 11 therefore the evaporation pressure p 0 prevails.

Der Druck in der oberen Kammer 10 wird durch das Füllmedium der oberen Kammer und durch die Temperatur bestimmt, die das überhitzte Kältemittel im zwischen Verdampfer und Kompressor angeordneten Kanal 12 des Ventils besitzt und die damit auf den Thermokopf 8 übertragen wird.The pressure in the upper chamber 10 is determined by the filling medium of the upper chamber and by the temperature of the superheated refrigerant in the channel between the evaporator and the compressor 12 of the valve and thus on the thermal head 8th is transmitted.

Wie in der Zeichnung dargestellt, ist die Durchflussöffnung 5 des Expansionsventils in einem Einsatz 15 vorgesehen. Dieser Einsatz 15 ist in einer Ausnehmung 16, die im Inneren einer Regulierschraube 17 vorgesehen ist, in Bewegungsrichtung der Kugel 6 hin und her beweglich geführt. Die Bewegung des Einsatzes 15 wird dabei auf einer Seite durch eine von der Kugel 6 wegweisende Stufe 18 der Ausnehmung 16 begrenzt, die mit einem Außenbund 19 des Einsatzes 15 als Anschlag zusammenwirkt.As shown in the drawing, the flow opening is 5 of the expansion valve in one insert 15 intended. This stake 15 is in a recess 16 inside a regulating screw 17 is provided in the direction of movement of the ball 6 moved back and forth. The movement of the operation 15 is on one side by one of the bullet 6 groundbreaking level 18 the recess 16 limited with an outer waistband 19 of use 15 interacts as a stop.

In der anderen Richtung ist der Einsatz 15 durch eine Gegenfeder 20 belastet, die sich andererseits an einer Scheibe 21 abstützt, die mit dem Übertragungsstift 7 bewegungsfest verbunden ist. Auf der der Gegenfeder 20 abgewandten Seite des Einsatzes 15 stützt sich ein Käfig 22 ab, an dessen anderem Ende ein zweiter Übertragungsstift 23 angreift. Der zweite Übertragungsstift 23 ist in einer Fortsetzung 16' der Ausnehmung 16 der Regulierschraube 17 koaxial zum ersten Übertragungsstift 7 hin und her beweglich geführt. Das untere Ende des zweiten Übertragungsstiftes 23 ist. mit einer hier nicht näher dargestellten Wegerzeugungseinrichtung 24 verbunden. Dabei kann es sich beispielsweise um eine beheizbare Bimetallfeder, eine beheizbare Membrankapsel oder um ein Balgelement handeln.The stake is in the other direction 15 through a counter spring 20 burdened, on the other hand, on a disc 21 supports that with the transfer pin 7 is connected in a motion-proof manner. On the counter spring 20 opposite side of the insert 15 a cage is supported 22 at the other end a second transfer pin 23 attacks. The second transfer pin 23 is in a sequel 16 ' the recess 16 the regulating screw 17 coaxial to the first transmission pin 7 moved back and forth. The lower end of the second transfer pin 23 is. with a path generation device not shown here 24 connected. This can be, for example, a heatable bimetal spring, a heatable membrane capsule or a bellows element.

Über Ringdichtungen 25 zwischen dem zweiten Übertragungsstift 23 und der Regulierschraube 17 ist das Innere des Ventilgehäuses 1 abgedichtet. Ebenso sind zwischen Regulierschraube 17 und Ventilgehäuse 1 O-Ring dichtungen 26 und 27 vorgesehen, die zum einen das Innere des Ventilgehäuses 1 nach außen und zum anderen die beiden Seiten der Durchflussöffnung 5 gegeneinander abdichten. Dieselbe Funktion hat eine Ringdichtung 29 im Aussenumfang des Einsatzes 15 zwischen diesem und der Regulierschraube 17. Schließlich ist im Inneren des Käfigs 22 eine Druckfeder 28 vorgesehen, die sich auf der Innenseite des Käfigs 22 abstützt und die Ventilkugel 6 in Richtung auf die Durchflussöffnung 5 belastet.About ring seals 25 between the second transmission pin 23 and the regulating screw 17 is the inside of the valve body 1 sealed. Likewise are between regulating screw 17 and valve body 1 O-ring seals 26 and 27 provided, on the one hand, the interior of the valve housing 1 outwards and on the other hand the two sides of the flow opening 5 seal against each other. The same function has a ring seal 29 in the outer circumference of the insert 15 between this and the regulating screw 17 , Finally, inside the cage 22 a compression spring 28 provided that is on the inside of the cage 22 supports and the valve ball 6 towards the flow opening 5 loaded.

Die Funktionsweise des dargestellten Expansionsventils ist wie folgt:
Durch Betätigen der Wegerzeugungseinrichtung 24 verschiebt das zweite Übertragungsglied 23 über den Käfig 22 den Einsatz 15 mit der Durchflussöffnung 5 relativ zu der Ventilkugel 6. Die andererseits vom ersten Übertragungsstift 7 beaufschlagte Ventilkugel 6 befindet sich dadurch in der in der rechten Hälfte von 1 dargestellten, von der Durchflussöffnung 5 abgehobenen Stellung. Zugleich ist der Außenbund 19 von der Stufe 18 der Ausnehmung 16 in der Regulierschraube 17 abgehoben. In dieser Stellung kann die Ventilkugel 6 über das erste Übertragungsglied 7 zur mehr oder wenigen Freigabe der Durchflussöffnung 5 verstellt werden. Die Verstellung erfolgt dabei über den Thermokopf 8 in Abhängigkeit vom Verdampfungsdruck p0 und der Temperatur im zweiten Kältemittelkanal 12.The expansion valve works as follows:
By actuating the path generation device 24 shifts the second transmission link 23 over the cage 22 use 15 with the flow opening 5 relative to the valve ball 6 , The other hand from the first transmission pin 7 acted valve ball 6 is therefore in the right half of 1 shown, from the flow opening 5 lifted position. At the same time is the outer covenant 19 from the stage 18 the recess 16 in the regulating screw 17 lifted. In this position the valve ball 6 via the first transmission link 7 for more or less release of the flow opening 5 be adjusted. The adjustment is made via the thermal head 8th depending on the evaporation pressure p 0 and the temperature in the second refrigerant channel 12 ,

Entgegen der Verstellung der Ventilkugel 6 durch das erste Übertragungsglied 7 wirkt die Feder 20, die zwischen dem Einsatz 15 und der am ersten Übertragungsglied 7 angeordneten Scheibe 21 eingespannt ist. Hinzu kommt als Gegenkraft die Kraft der Feder 28, die zwischen dem Käfig 22 und der Ventilkugel 6 angeordnet ist. Die Kraft der Feder 28 ist jedoch relativ gering.Contrary to the adjustment of the valve ball 6 through the first transmission link 7 the feather works 20 between use 15 and that on the first transmission link 7 arranged disc 21 is clamped. Added to this is the force of the spring as a counterforce 28 that between the cage 22 and the valve ball 6 is arranged. The power of the spring 28 is however relatively small.

Durch Deaktivieren der Wegerzeugungseinrichtung 24 zieht sich der zweite Übertragungsstift 23 aus der Ausnehmung 16' in Richtung auf die Außenseite des Ventilgehäuses 1 zurück. Durch die Kraft der Gegenfeder 20 wird daraufhin der Einsatz 15 in Richtung auf die Ventilkugel 6 verschoben, bis sein Außenbund 19 auf der Stufe 18 der Ausnehmung 16 in der Regulierschraube 17 anschlägt. In dieser Stellung liegt die Ventilkugel 6 auf der Durchtrittsöffnung 5 auf und verschließt diese vollständig, wobei die Ventilkugel 6 über die Feder 28 gegen die Durchtrittsöffnung 5 gedrängt wird. In dieser Schließstellung kann also kein Kältemittel die Durchflussöffnung 5 passieren. Diese Schließstellung ist, allerdings nur für die Ventilkugel, in der linken Hälfte der Figur dargestellt.By deactivating the path generation device 24 the second transfer pin is pulled 23 out of the recess 16 ' towards the outside of the valve body 1 back. By the force of the counter spring 20 will then use 15 towards the valve ball 6 moved until its outer waistband 19 on the step 18 the recess 16 in the regulating screw 17 strikes. The valve ball is in this position 6 on the passage opening 5 on and closes it completely, taking the valve ball 6 over the spring 28 against the passage opening 5 is pushed. In this closed position, no refrigerant can flow through the opening 5 happen. This closed position is shown in the left half of the figure, but only for the valve ball.

Durch Ein- oder Ausdrehen der Regulierschraube 17 kann die Charakteristik des dargestellten Expansionsventils verstellt werden, da mit der Regulierschraube 17 auch die Wegerzeugungseinrichtung 24, die in einem außerhalb des Gehäuses 1 gelegenen, hier nicht dargestellten Kopf der Regulierschraube 17 angeordnet ist, bewegt wird, so dass sich der Abstand zwischen dem von dem zweiten Übertragungsstift 22 der Wegerzeugungseinrichtung 24 beaufschlagten Einsatz und der an dem ersten Übertragungsstift 7 angeordneten Scheibe 21 entsprechend verändert.By turning the regulating screw in or out 17 the characteristic of the expansion valve shown can be adjusted as with the regulating screw 17 also the path generation device 24 that are in an outside of the case 1 located, not shown head of the regulating screw 17 is arranged, is moved so that the distance between that of the second transmission pin 22 the path generating device 24 applied insert and that on the first transmission pin 7 arranged disc 21 changed accordingly.

Die dargestellte Ausgestaltung ermöglicht ein vollständiges Verschließen der Durchflussöffnung 5 des Expansionsventils und damit ein Abschalten des diesem Expansionsventil zugeordneten Kältekreislaufes, wobei kein separates Schließventil erforderlich ist. Durch Verwendung von vorhande nen Bauteilen des Expansionsventils zum vollständigen Verschließen der Durchflussöffnung 5 können Teile und Bauraum eingespart werden. Die normale Regulierfunktion des thermostatischen Expansionsventils bleibt dabei voll erhalten.The configuration shown enables the flow opening to be completely closed 5 of the expansion valve and thus a shutdown of the refrigeration circuit associated with this expansion valve, no separate closing valve being required. By using existing components of the expansion valve to completely close the flow opening 5 parts and installation space can be saved. The normal regulating function of the thermostatic expansion valve remains fully intact.

11
Gehäusecasing
22
erste Kältemitteleintrittsöffnungfirst Refrigerant inlet opening
33
erste Kältemittelaustrittsöffnungfirst Refrigerant outlet opening
44
erster Kältemittelkanalfirst Refrigerant passage
55
DurchflussöffnungFlow opening
66
Ventilkugelvalve ball
77
erster Übertragungsstiftfirst transfer pin
88th
Thermokopfthermal head
99
Membranmembrane
1010
obere Kammer von 8upper Chamber of 8
1111
untere Kammer von 8lower Chamber of 8
1212
zweiter Kältemittelkanalsecond Refrigerant passage
1313
zweite Kältemitteleintrittsöffnungsecond Refrigerant inlet opening
1414
zweite Kältemittelaustrittsöffnungsecond Refrigerant outlet opening
1515
Einsatzcommitment
1616
Ausnehmungrecess
16'16 '
Fortsetzung von 16continuation from 16
1717
Regulierschrauberegulating
1818
Stufe von 16step from 16
1919
Außenbund von 15outer collar from 15
2020
Gegenfederagainst spring
2121
Scheibedisc
2222
KäfigCage
2323
zweiter Übertragungsstiftsecond transfer pin
2424
WegerzeugungseinrichtungPath generation facility
2525
Ringdichtungring seal
2626
Ringdichtungring seal
2727
Ringdichtungring seal
2828
Federfeather
2929
Ringdichtungring seal
II
Strömungsrichtungflow direction
IIII
Achse von 5axis of 5

Claims (19)

Thermisches Expansionsventil für Kälteanlagen, insbesondere Fahrzeugklimaanlagen, mit einem Gehäuse (1) mit einer Kältemitteleintrittsöffnung (2), einer Kältemittelaustrittsöffnung (3), einem Eintrittsöffnung (2) und Austrittsöffnung (3) verbindenden Kältekanal (4), in welchem eine einen Durchflussquerschnitt vorbestimmter Größe aufweisende Durchflussöffnung (5) vorgesehen ist, einem auf einer Seite der Durchflussöffnung (5) gehaltenen, einen größeren Durchmesser als die Durchflussöffnung (5) aufweisenden und relativ zur Durchflussöffnung (5) hin und her beweglichen Regulierelement (6), durch dessen Hin- und Herbewegung der Öffnungsquerschnitt der Durchflussöffnung (5) veränderbar ist, und einer thermisch geregelten Betätigungseinrichtung (8) zum Bewegen des Regulierelementes (6) relativ zur Durchflussöffnung (5), insbesondere über einen auf das. Regulierelement (6) wirkenden Übertragungsstift (7), dadurch gekennzeichnet, dass die Durchflussöffnung (5) in einem Einsatz (15) vorgesehen ist, der in einer entsprechenden Ausnehmung (16) im Gehäuse (1) in Bewegungsrichtung des Regulierelementes (6) durch unabhängig von der thermischen Regelung, insbesondere willkürlich betätigbare Mittel (24) zwischen einer Arbeitsstellung, in welcher das Regulierelement (6) durch die Betätigungseinrichtung (8) zwischen einer maximalen Öffnungsstellung und einer minimalen Öffnungsstellung verstellbar ist, und einer Schließstellung, in welcher das Regulierelement (6) die Durchflussöffnung (5) vollständig verschließt, hin und her bewegbar ist.Thermal expansion valve for refrigeration systems, especially vehicle air conditioning systems, with a housing ( 1 ) with a refrigerant inlet opening ( 2 ), a refrigerant outlet opening ( 3 ), an entrance opening ( 2 ) and outlet opening ( 3 ) connecting cooling duct ( 4 ), in which a flow opening having a flow cross-section of a predetermined size ( 5 ) is provided, one on one side of the flow opening ( 5 ), a larger diameter than the flow opening ( 5 ) and relative to the flow opening ( 5 ) back and forth movable regulating element ( 6 ), through the back and forth movement of which the opening cross-section of the flow opening ( 5 ) is changeable, and a thermally controlled actuating device ( 8th ) for moving the regulating element ( 6 ) relative to the flow opening ( 5 ), in particular via a regulating element ( 6 ) acting transmission pin ( 7 ), characterized in that the flow opening ( 5 ) in one operation ( 15 ) is provided, which is in a corresponding recess ( 16 ) in the housing ( 1 ) in the direction of movement of the regulating element ( 6 ) by means of means that can be actuated independently of the thermal regulation, in particular arbitrarily 24 ) between a working position in which the regulating element ( 6 ) by the actuator ( 8th ) is adjustable between a maximum open position and a minimum open position, and a closed position in which the regulating element ( 6 ) the flow opening ( 5 ) is completely closed, can be moved back and forth. Expansionsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Einsatz (15) bei betätigten Bewegungsmitteln (24) in seiner Arbeitsstellung und bei nicht betätigten Bewegungsmitteln (24) in seiner Schließstellung befindet.Expansion valve according to claim 1, characterized in that the insert ( 15 ) with activated movement devices ( 24 ) in his working position and with non-actuated means of movement ( 24 ) is in its closed position. Expansionsventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine gegenüber dem Gehäuse (1) abgestützte Gegenfeder (20) vorgesehen ist, durch welche die Betätigungseinrichtung (7, 8) entgegen ihrer Öffnungsbewegung belastet ist.Expansion valve according to claim 1 or 2, characterized in that one with respect to the housing ( 1 ) supported counter spring ( 20 ) is provided, through which the actuating device ( 7 . 8th ) is loaded against its opening movement. Expansionsventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenfeder (20) auf den Übertragungsstift (7) wirkt.Expansion valve according to claim 3, characterized in that the counter spring ( 20 ) on the transfer pin ( 7 ) works. Expansionsventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenfeder (20) direkt auf die Betätigungseinrichtung (8), insbesondere eine von dieser umfasste Membran (9) wirkt.Expansion valve according to claim 3, characterized in that the counter spring ( 20 ) directly on the actuator ( 8th ), in particular a membrane covered by this ( 9 ) works. Expansionsventil nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenfeder (20) zwischen einem mit der Betätigungseinrichtung (7, 8) bewegungsfest verbundenen Anschlag (21) und dem die Durchtrittsöffnung (5) aufweisenden Einsatz (15) eingespannt ist.Expansion valve according to one of claims 3 to 5, characterized in that the counter spring ( 20 ) between one with the actuator ( 7 . 8th ) motion-connected stop ( 21 ) and the passage opening ( 5 ) showing use ( 15 ) is clamped. Expansionsventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (16) für den Einsatz (15) eine von dem Regulierelement (6) wegweisende Stufe (18) aufweist, die von einem am Einsatz (15) vorgesehenen Außenbund (19) derart hintergriffen wird, dass die am Einsatz (15) angreifende Gegenfeder (20) den Außenbund (19) in Anschlagrichtung gegen die Stufe (18) drängt.Expansion valve according to one of the preceding claims, characterized in that the recess ( 16 ) for use ( 15 ) one of the regulating element ( 6 ) pioneering level ( 18 ) which is used by a 15 ) provided outer waistband ( 19 ) is used in such a way that the 15 ) counter spring ( 20 ) the outer covenant ( 19 ) in the stop direction against the step ( 18 ) urges. Expansionsventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (16) für den Einsatz (15) in einer Regulierschraube (17) vorgesehen ist, die in Richtung der Bewegung der Betätigungseinrichtung (8) für das Regulierelement (6) in das Gehäuse (1) eingeschraubt ist und einen die Bewegung des Einsatzes (15) in Richtung auf seine Schließstellung begrenzenden Anschlag aufweist.Expansion valve according to one of the preceding claims, characterized in that the recess ( 16 ) for use ( 15 ) in a regulating screw ( 17 ) is provided, which is in the direction of the movement of the actuating device ( 8th ) for the regulating element ( 6 ) in the housing ( 1 ) is screwed in and the movement of the insert ( 15 ) in the direction of its closed position limit stop. Expansionsventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Regulierelement (6) durch eine Feder (28) in Richtung auf die Betätigungseinrichtung (8) belastet ist.Expansion valve according to one of the preceding claims, characterized in that the regulating element ( 6 ) by a spring ( 28 ) towards the actuator ( 8th ) is loaded. Expansionsventil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (28) von einem Käfig (22) getragen ist, der sich am die Durchflussöffnung (5) aufweisenden Einsatz (15) abstützt.Expansion valve according to claim 9, characterized in that the spring ( 28 ) from a cage ( 22 ) which is located at the flow opening ( 5 ) showing use ( 15 ) supports. Expansionsventil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (24) zur Hin- und Herbewegung des Einsatzes (15) über den Käfig (22) auf den Einsatz (15) wirken.Expansion valve according to claim 10, characterized in that the means ( 24 ) for the back and forth movement of the insert ( 15 ) over the cage ( 22 ) on use ( 15 ) Act. Expansionsventil nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Regulierelement (6) fest mit dem Übertragungsstift (7) verbunden ist.Expansion valve according to claims 1 to 8, characterized in that the regulating element ( 6 ) firmly with the transfer pin ( 7 ) connected is. Expansionsventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bewegung des Einsatzes (15) eine insbesondere elektrisch betriebene Wegerzeugungseinrichtung (24) vorgesehen ist.Expansion valve according to one of the preceding claims, characterized in that for moving the insert ( 15 ) a particularly electrically operated path generation device ( 24 ) is provided. Expansionsventil nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass als Wegerzeugungseinrichtung ein beheizbares Membran- und/oder Balgsystem, ein beheizbares Bimetall, ein Schrittmotor, ein. Gleichstromgetriebemotor oder eine pneumatische, mit Unterdruck oder Überdruck arbeitende Membrandruckdose vorgesehen ist.Expansion valve according to claim 13, characterized in that a heatable membrane and / or bellows system as path generation device, a heatable bimetal, a stepper motor, a. DC gear motor or a pneumatic diaphragm pressure can working with negative or positive pressure is provided. Expansionsventil nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Einsatz (15) und Wegerzeugungseinrichtung (24) ein Übertragungsstift (23) angeordnet ist.Expansion valve according to claim 13 or 14, characterized in that between the insert ( 15 ) and path generation device ( 24 ) a transfer pin ( 23 ) is arranged. Expansionsventil nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Übertragungsstift (23) gegenüber dem Gehäuse (1) mittels einer elastischen Ringdichtung (25), insbesondere O-Ringdichtung abgedichtet ist, die bevorzugt mehrere Dichtringe umfasst.Expansion valve according to claim 15, characterized in that the transmission pin ( 23 ) compared to the housing ( 1 ) by means of an elastic ring seal ( 25 ), in particular an O-ring seal, which preferably comprises a plurality of sealing rings. Expansionsventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Wegerzeugungseinrichtung (24) und dem Regulierelement (6) ein elastisches Längenausgleichselement angeordnet ist.Expansion valve according to one of the preceding claims, characterized in that between the path generating device ( 24 ) and the regulating element ( 6 ) an elastic length compensation element is arranged. Expansionsventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der thermisch geregelten Betätigungseinrichtung (8) und dem Regulierelement (6) elastische Längenausgleichsmittel vorgesehen sind.Expansion valve according to one of the preceding claims, characterized in that between the thermally controlled actuating device ( 8th ) and the regulating element ( 6 ) elastic length compensation means are provided. Expansionsventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Regulierelement (6) als Nadel, Kugel oder Kegel ausgebildet ist.Expansion valve according to one of the preceding claims, characterized in that the regulating element ( 6 ) is designed as a needle, ball or cone.
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