DE1675505B1

DE1675505B1 - Expansion valve

Info

Publication number: DE1675505B1
Application number: DE19681675505
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Rudiber Goetzenberger
Original assignee: FLITSCH FA ERNST
Current assignee: FLITSCH FA ERNST
Priority date: 1968-02-24
Filing date: 1968-02-24
Publication date: 1970-12-10

Description

Die Erfindung betrifft ein Expansionsventil für die Expansion flüssiger Kältemittel, dessen Verschlußstück über einen von einer Membran bewegten Druckstift betätigt wird, wobei die Membran eine Kammer druckdicht in zwei Teile teilt, deren oberer Teil mit einen einen Druck erzeugenden Fühler und deren unterer Teil mit dem das Ventil durchströmenden Kältemittel in Verbindung steht.The invention relates to an expansion valve for the expansion of liquids Refrigerant, the closure piece of which is moved by a pressure pin moved by a membrane is actuated, the membrane dividing a chamber pressure-tight into two parts, whose upper part with a pressure generating sensor and its lower part with is connected to the refrigerant flowing through the valve.

Bei derartigen Ventilen wird somit die Durchflußmenge des das Ventil durchsetzenden Kältemittels von der druckbetätigten Membran geregelt, die ihrerseits das Ventil mehr oder weniger öffnet. Die Stellung der Membran ist dabei durch den im Fühler des Ventils herrschenden Steuerdruck einerseits und andererseits durch den in der ventilseitigen Membrankammer herrschenden Druck bestimmt. In das Ventil tritt das flüssige Kältemittel bei einer nur wenige Grade unter dem Siedepunkt liegenden Temperatur ein und geht im Verdampfer in den gasförmigen Zustand über.In such valves, the flow rate of the valve penetrating refrigerant regulated by the pressure-actuated membrane, which in turn the valve opens more or less. The position of the membrane is determined by the on the one hand and on the other hand through the control pressure prevailing in the sensor of the valve determines the pressure prevailing in the valve-side diaphragm chamber. In the valve The liquid refrigerant occurs at a temperature only a few degrees below the boiling point Temperature and changes into the gaseous state in the evaporator.

Bei einem bekannten Expansionsventil werden die vom thermostatischen Teil kommenden Kräfte über mehrere in Bohrungen geführte Druckstifte übertragen, deren Toleranz die zur Funktion notwendige DruckverbindungzwischenderEntspannungsseite und dem Raum unter der Membran ergibt. Hierbei wird die Einspritzrichtung des Kältemittels so gewählt, daß das entspannte Kältemittel nicht gegen den mit der Membran versehenen Steuerkopf spritzt, da dies ein genaues Arbeiten des Ventils unmöglicht macht.In a known expansion valve, the thermostatic Part of the incoming forces are transmitted via several pressure pins guided in bores, whose tolerance the pressure connection between the relaxation side necessary for the function and the space under the membrane. Here, the direction of injection of the refrigerant chosen so that the relaxed refrigerant does not oppose the one provided with the membrane Control head splashes, as this makes it impossible for the valve to work precisely.

Wird das bekannte Ventil falsch, also auf der Seite liegend oder auf dem Kopf stehend eingebaut, so kann sich im Betrieb flüssiges Kältemittel unter der Membran ansammeln, das bei reduzierter Leistung des Ventils oder beim Wiederanfahren der Anlage verdampft. Hierdurch kondensiert die Gasfüllung im Steuerkopf anstatt am Fühler, und das Ventil schließt, bis das angesammelte Kältemittel verdampft ist.If the known valve is wrong, i.e. lying on its side or open Installed upside down, liquid refrigerant can get under during operation accumulate in the diaphragm, this occurs when the valve is reduced or when the valve is restarted evaporates in the system. This causes the gas filling to condense in the control head instead on the sensor and the valve closes until the accumulated refrigerant has evaporated.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Ventil der vorgenannten Art so zu bauen, daß es beim Einbau in beliebiger Lage funktionstüchtig ist.The invention is therefore based on the object of providing a valve of the aforementioned Kind of build so that it is functional when installed in any position.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Druckstift in an sich bekannter Weise in einer Dichtung geführt wird, die den unter der Membran gelegenen Teil der Kammer gegen das von der Hochdruckseite zuströmende, den Druckstift in seinem unteren Teil umspülende Kältemittel abdichtet, und daß die Niederdruckseite über eine Bohrung des Druckstiftes mit dem unteren Teil der Kammer in Verbindung steht.This object is achieved according to the invention in that the pressure pin is performed in a manner known per se in a seal that is under the membrane located part of the chamber against the pressure pin flowing in from the high pressure side in its lower part seals around refrigerant, and that the low-pressure side in connection with the lower part of the chamber via a bore in the pressure pin stands.

Hierdurch wird erreicht, daß die gegen Temperaturdifferenzen empfindliche Membran gegen das von der Hochdruckseite her zuströmende und damit wärmere Kältemittel abgedichtet ist. Die notwendige Druckverbindung zwischen dem Kältemittel und dem unteren Teil der Kammer wird nunmehr von der Niederdruckseite des Ventils her über den hohlen Druckstift erzielt. Es kann somit auch kein Kältemittel mehr von der Niederdruckseite her in den unteren Teil der Kammer gelangen, da das flüssige Kältemittel in der Bohrung des Druckstiftes sofort verdampft. Steht die Anlage so lange, daß sich die Temperaturen angleichen können, wobei sich eventuell Kältemittel unter der Membran ansammelt, so wird beim Anfahren der Anlage das Kältemittel durch den hohlen Stift in flüssiger Form abgezogen, ohne hierbei Kälte erzeugen zu können. Wie oben erwähnt, müssen derartige Expansionsventile so konstruiert sein, daß das entspannte Kältemittel nicht gegen den Steuerkopf spritzen kann. Das erfindungsgemäße Expansionsventil ist daher vorzugsweise so ausgebildet, daß das Kältemittel von der Hochdruckseite her über einen seitlichen Einlaß-Stutzen in eine sich im wesentlichen quer zum Einlaß-Stutzen erstreckende, den Druckstift aufnehmende Bohrung eintritt, die kammerseitig durch die Dichtung und ventilseitig durch das unter Federdruck stehende Verschlußstück abgeschlossen ist und durch einen im wesentlichen parallelen zum Einlaß-Stutzen verlaufenden, in Höhe des Verschlußstückes angeordneten Auslaß-Stutzen austritt.This ensures that the sensitive to temperature differences Membrane against the refrigerant flowing in from the high pressure side and thus warmer is sealed. The necessary pressure connection between the refrigerant and the lower part of the chamber is now over from the low pressure side of the valve achieved the hollow pressure pin. It can therefore no longer use the refrigerant Low pressure side get into the lower part of the chamber, as the liquid refrigerant evaporates immediately in the bore of the pressure pin. Does the system stand so long that the temperatures can equalize, possibly taking the refrigerant below accumulates in the membrane, the refrigerant is drawn through the system when the system starts up peeled off hollow stick in liquid form without being able to generate cold in the process. As mentioned above, such expansion valves must be designed so that the relaxed refrigerant cannot spray against the control head. The inventive Expansion valve is therefore preferably designed so that the refrigerant of the high pressure side through a lateral inlet port into a substantially enters the bore which extends transversely to the inlet connection and which receives the pressure pin, the chamber side by the seal and the valve side by the spring pressure standing closure piece is completed and by a substantially parallel to the inlet connection, arranged at the level of the closure piece outlet connection exit.

Das Verschlußstück bei Flüssigkeitsventilen hohl auszubilden, ist bei der Konstruktion von Servo-Ventilen bekannt (USA.-Patentschrift 2 573 369). Solche beispielsweise elektromagnetisch gesteuerten Servo-Ventile unterscheiden sich jedoch grundsätzlich von dem Aufbau eines Expansionsventils und haben nicht die Aufgabe, zu verhindern, daß flüssiges Kältemittel in den Raum unter einer fühlergesteuerten Membran gelangt. Durch die Bohrung des Verschlußstückes wird vielmehr eine Nebenleitung zu der durch das Hauptventil absperrbaren Hauptleitung gebildet.The closure piece in the case of liquid valves is to be hollow known in the construction of servo valves (U.S. Patent 2,573,369). Such, for example, electromagnetically controlled servo valves differentiate however, basically differ from the structure of an expansion valve and do not have the task of preventing liquid refrigerant from entering the room under a sensor-controlled Membrane arrives. Rather, a secondary line is formed through the bore of the closure piece formed to the main line that can be shut off by the main valve.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Ventils in .schematischer Weise im Längsschnitt dargestellt.In the drawing is an embodiment of the invention Valve shown in .schematic manner in longitudinal section.

Das flüssige Kältemittel tritt in Pfeilrichtung durch den Einlaß-Stutzen 1 ein. Daraufhin gelangt es in eine Bohrung 2, die sich im wesentlichen senkrecht zur Richtung des Einlaß-Stutzens 1 erstreckt. Diese Bohrung ist nach unten vom Verschlußstück 3 mit dem Ventilsitz 4 abgeschlossen. Den oberen Abschluß bildet die leicht gängige Dichtung 5, beispielsweise .ein O-Ring. Diese Dichtung schließt die Bohrung 2 zur Kammer 6 ab, so daß kein Kühlmittel durchtreten kann, während der Druckstift 7 jedoch in der Dichtung beweglich ist. Der Druckstift ist in das Verschlußstück 3 formschlüssig eingepreßt.The liquid refrigerant enters through the inlet connector 1 in the direction of the arrow. It then passes into a bore 2 which extends essentially perpendicular to the direction of the inlet connection 1. This hole is closed at the bottom by the closure piece 3 with the valve seat 4. The easy-to-use seal 5, for example an O-ring, forms the upper end. This seal closes the bore 2 to the chamber 6, so that no coolant can pass, while the pressure pin 7 is movable in the seal. The pressure pin is pressed into the locking piece 3 in a form-fitting manner.

Die Kammer 6 ist mittels der Membran 8 in einen oberen Teil 6 a und einen unteren Teil 6 b geteilt. Im oberen Teil 6a herrscht mittels des über die Leitung 9 angeschlossenen, nicht .dargestellten Temperaturfühlers ein veränderlicher Druck. Der untere Teil 6b der Kammer steht über die Bohrung 10 des Druckstiftes 7 und des Verschlußstücks 3 mit der Niederdruckseite 11 des Ventils in Verbindung.The chamber 6 is divided by means of the membrane 8 into an upper part 6 a and a lower part 6 b. In the upper part 6a there is a variable pressure by means of the temperature sensor (not shown) connected via the line 9. The lower part 6b of the chamber is connected to the low-pressure side 11 of the valve via the bore 10 of the pressure pin 7 and the closure piece 3.

Da die Feder 12 den Druckstift 7 gegen die Membran 8 drückt, überträgt sich jede Bewegung der Membran auf das Verschlußstück 3, wodurch das Ventil mehr oder weniger geöffnet wird. Die Spannung der Feder 12 ist dabei mittels der Schraube 13 einstellbar.Since the spring 12 presses the pressure pin 7 against the membrane 8, every movement of the membrane is transmitted to the closure piece 3, whereby the valve is opened more or less. The tension of the spring 12 can be adjusted by means of the screw 13.

Das entspannte Kältemittel verläßt durch den Kuslaß-Stutzen 14 das Ventil und gelangt in die Zuleitung 15 zum Verdampfer.The expanded refrigerant exits through de n Kuslaß spigot 14, the valve and into the feed line 15 to the evaporator.

Es ist ersichtlich, daß das flüssige Kältemittel im Betrieb nicht mehr mit der Kammer 6 in Berührung kommt, während gleichzeitig der notwendige Gegendruck für die obere Kammer 6a durch die Bohrung 10 des Druckstiftes 7 bzw. des Verschlußstücks 3 geschaffen wird.It can be seen that the liquid refrigerant no longer comes into contact with the chamber 6 during operation, while at the same time the necessary counter pressure for the upper chamber 6a is created through the bore 10 of the pressure pin 7 or the closure piece 3.

Claims

Claims: 1. Expansion valve for the expansion of liquid refrigerants, the closure piece of which is actuated by a pressure pin moved by a membrane, the membrane dividing a chamber pressure-tight into two parts, the upper part of which with a pressure-generating sensor and the lower part of which with the Refrigerant flowing through the valve, characterized in that the pressure pin (7) is guided in a manner known per se in a seal (5) which separates the part (6b) of the chamber (6) below the membrane against that of the high-pressure side inflowing refrigerant, which flows around the pressure pin (7) in its lower part, seals .and that the low-pressure side is connected to the lower part (6b) of the chamber via a bore (10) in the pressure pin (7).

2. Valve according to claim 1, characterized in that the refrigerant enters from the high pressure side via a lateral inlet connector (1) into a bore (2) which extends essentially transversely to the inlet connector and which receives the pressure pin (7), which is closed on the chamber side by the seal (5) and on the valve side by the closing piece (3) under spring pressure and by an outlet connecting piece (14) which runs essentially parallel to the inlet connecting piece (1) and is at the level of the closing piece (3) exit.