DE2932906A1

DE2932906A1 - Druckkompensiertes expansionsventil

Info

Publication number: DE2932906A1
Application number: DE19792932906
Authority: DE
Inventors: Rudibert Dipl In Goetzenberger
Original assignee: Ernst Flitsch GmbH and Co
Current assignee: Ernst Flitsch GmbH and Co
Priority date: 1979-08-14
Filing date: 1979-08-14
Publication date: 1981-02-26

Description

Thermostatisches Expansionsventil
Die Erfindung beftrifft ein thermostatisches Expansionsventil der im Gattungsbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Art, dessen Stößel, um den Ventilkörper von Druckschwankungen des in das Expansionsventil einströmenden Arbeitsmittels zu entlasten, druckentlastet ausgebildet ist, wie dies z.B. bci dem Magnetventil nach der DE-AS 1 085 736 vorgesehen ist.
Da der Druck des Arbeitsmittels häufig erheblichen Schwankungen unjerworfen ist, miissen, um eine gleichbleibende Leistung einer Kältemittelanlage zu gewährleisten, Vorkehrungen getroffen werden, um die Auswirkungen dieser Druckschwankungen auf die Steuercharakteristik eines Expansionsventils, dessen eine Breise von nur einigen Hundertstel Millimeter aufweisenden Arbeitsspalte feinfühlig gesteuert werden müssen, zu vermeiden.
Um bei solchen Expansionsventilen nur den vom Temperaturfühler ausgehenden Steuerdruck zur Wirkung kommen zu lassen, ist es notwendig, auch eine Beeinflussung der Steuermembran durch Schwankungen des Saugdrucks auszuschalten.
Dies wid cmäß der Erfindung dadurch erreicht, daß das Expansion; entil die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 aufgeführten Merkmale aufweist.
Eine konstruktiv einfache Gestaltung des Expansionsventils ergibt sich, weiin die mit dem Ventilstößel fluchtende Verlängerungsstange in einen von den n Saugdruck beaufschlagten Raum mündet, oder, w?nn man eine besondere Zuleitung zu diesem Raum vermeiden will, wenn man das Expansionsventil so ausbildet, daß der Ventilstößel und die Verlängerungsstange eine durchgehende Bohrung aufweist, die in Verbindung mit dem von der Membran begrenzten, unter Saugdruck stehenden Raum steht.
3ei einem ;oxpansionsventil gemäß der Erfindung wirkt sich die vollkommene Entlastung von zufälligen Druckschwankungen unabhängig davon aus, in welcher Richtung das Ventil durchströmt wird. Es kann somit in eine Anlage eingebaut werden, die je nach Bedarf sowohl zu Kühlzwecken als auch zu Heizungszwecken dienst, so daß ein zu diesem Zweck üblicherweise in den Arbeitsmittelkreislauf eingebautes zweites Expansionsventil entfallen kann. Beim Übergang von oer einen zu der anderen Benutzungsart einer Anlage braucht somit lediglich ein in den Arbeitsmittelkreislauf eingebautes Umsteuerventil betätigt zu werden, das die Strömungsrichtung des Arbeitsmittels in dem Kreislauf bis auf den Kompressor umkehrt.
In der Zeichnung ist in schematische Weise ein Expansionsventil gemäß der Erfindung in der konstruktiven Gestaltung nach der Lehre des Anspruchs 2 dargestellt. Es zeigen Fig. 1 einen Längsschnitt durch das Expansionsventil und Fig. 2 einen Arbeitsmittelkreislauf mit einem in diesem angeordneten Umsteuerventil.
Das eine Längsbohrung mit unterschiedlichen Durchmessern aufweisende Exparisionsventil 1 weist zwei mit einem Innengewinde versehene Anschlußstutzen 2,3 für den Eintritt und den Austritt des Arbeitsmittels, einen Stutzen 4 für den Anschluß der Saugleitung und einen Stutzell 5 für den Anschluß eines am Verdampferauslaß engeordneten, zum Teil mit einem flüssigen Kciltemittel gefüllten Temperaturfühlers auf. Im mittleren Bereich der Längsbohrung des Ventils ist eine Führungshülse 6 für den Ventilstößel 7 vorgesehen, die in ihrem unteren Bereich einen kleineren Außendurchmesser unc Radialbohrungen 61 aufweist und mit ihrem unterer. lichten Querschnitt der Ventilsitz 8 bildet, gegen den der die Gestalt einer Kugel aufweisende Ventilkörper 9 anliegt. Dieser Ventilkörper wird vcn einem Drucktellerring 10, der der Überhitzungsfeder 11 als Federsitz dient, gegen den Ventilsitz gepreßt. Als Gegensitz ciient der Überhitzungsfeder ein in den Ventilkörper eingeschraubter becherförmiger Nippel 12, der eine Kammer 17 aufweist, in die die mit dem Ventilkörper 9 verbundene Verlängerungsstange 13 hineinragt.
Der die Überhitzungsfeder 11 aufnehmende, mittels des Nippels 12 luftdicht gegen außen abgeschlossene Raum ist über einen Durchbruch mit der Bohrung 3 verbunden.
Der Ventilstößel 7 weist etwas oberhalb der Radialbohrung 61 eine Ringschulter auf, so daß im unteren Bereich der Führungshülse 6 ein bis zum Ventilsitz 8 reichender zylindrischer, bei offenem Ventil vom Arbeitsmittel durchströmter Ringraum gebildet wird.
In der oberen stirnseitigcn Bohrung des Ventilkörpers ist ein becherförmiger, Cas obere Ende cies Ventilstößels 7 aufnehmender Haltekörper 14 eingesetzt, auf dessen Ringschulter ein Wellrohr 15 aufsitzt, ciessen anderes Ende gegen die Abdeckplatte 16 anliegt, so daß im Inneren des Wellrohrs der im Fühler sich ausbildende Dampfdruck herrscht und der das Wellrohr umgebende Raum unter dem am Verdampferauslaß herrschenden Druck steht.
Durchströnt: das Arbeitsmittel das Ventil in Richtung der Stutzen 2-3, so wirkt der hohe Druck des flüssigen Arbeitsniittels einerseits auf die Rincschu.Lter 71 des Stößels 7 und andererseits auf die in Draufsicht gleichgroße Ringflache des Ventilkörpers t3, so daß sich die hieraus resultierenden Kräfte aufheben. Strömt das Arbeitsmittel in entgegengesetzter Richtung, so heben sic:l die vom Druck des Arbeitsmittels herrührenden, au den Ventilkörper wirkenden Kräfte infolge der Querschnittsbemessung der mit dem Ventilkörper verbundenen Verlängerungsstange 13 ebenfalls auf. Der Ventilstößel 7 weist eine Längsbohrung 72 auf 1 die über eine oder mehrere Querbohrungen 73 mit dem Außenraum l;3 der Membran 15 in Verbindung steht Die in Fig.2 als Blockschema dargestellte Anlage besteht aus dem Verdampfer A, dem Umsteuerventil B, dem thermostatischen Expansionsventil C, dcm Kompressor D und dem Kondensator E. I)ie Pfeile der Verbindungslinien zeigen die Richtung des Arbeitsmittelkreislaufs einer als Kühlanlage betriebenen Einrichtung an. 3ei einer als Wärmeanlage betriebenen Einrichtung strömt das Arbeitsmittel in Richtung der gestrichelten Pfeile.
L e e r s e i t e

Claims

Thermostatisches Expansionsventil Patentansprüche In einen aus Kompressor, Kondensator und Verdampfer bestehenden Kältemittelkreislauf eingebautes thermostatisches Expansionsventil mit einem Ventilkörper, der unter der Einwirkung eirer Überhitzungsfeder und einer einen Ventilstößel betätigenden Membran steht, auf deren eine Seite der Dampfdruck eines am Verdampferauslaß angeordneten Temperaturfühles und auf deren andere Seite der in der Saugleitung herrschende Druck einwirkt, und dessen Stönel eine Ringschulter aufweist, die die ohere Begrenzung eines von dem einströmenden Arbeitsmittel beaufschlagten, zylindrischen Ringraumes bildet, dessen untere Begrenzung durch die von dem Ventilsitz begrenzte Ringfläche des der Stößel umfassenden Ventilkörpers gebildet wird, c a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , dan der Ventilkörper (9) eine mit dem Ventilstößel (7) fluchtende Verlängerung in Gestalt einer denselben ruerschnitt wie der Ventilstößel und der Ventilsitz (8) aufweisende Stange (13) aufweist, auf deren Stirnfläche ein dem Saugdruck gleichgroßer Druck wirkt.
2. Expansionsventil nach Anspruch 1, cL a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die niit dem Ventilstößel (7) fluchtende Verlängerungsstange (13) in ei.nen von dem Saugdruck beaufschlagten Raum (17) mündet.
3. Expansionsventil nach den Ansprüchen 1 und 2, d a -d u r r c h g e k e n n z e i c h n f' t , daß der Ventilstößel (7) und die Verlängerungsstange (:1.3) eine durchgehende Bohrung (72) aufweist, die in Verbindung mit dem von der Membran (15) begrenzten, unter Saugdruck stehenden Raum (8) steht.