DE4200316A1 - Kaeltemittelhandhabungssystem mit fluessigem kaeltemittel, auch von unterschiedlichen arten - Google Patents

Kaeltemittelhandhabungssystem mit fluessigem kaeltemittel, auch von unterschiedlichen arten

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kältemittelhandhabungssystem, bei welchem ein Kompressor zum Pumpen von Kältemittel durch das System verwendet wird, und insbesondere auf eine Vorrichtung zur Steuerung des Stroms von Kältemittel zum Kompressoreinlaß in der Weise, daß sichergestellt wird, daß das Kältemittel am Kompressoreinlaß in der Dampfphase vorliegt, unabhängig von der Art des durch das System fließenden Kältemittels.
US-PS 47 68 347 offenbart ein Kältemittelwiedergewinnungssystem, welches einen Kompressor mit einem Einlaß umfaßt, der über einen Verdampfer und über ein Magnetventil mit den Kältegerätteilen verbunden ist, von denen das Kältemittel abzuziehen ist. Der Auslaß ist über einen Kondensor mit einem Behälter oder Tank zur Speicherung des Kältemittels verbunden. Der Kältemittelspeicherbehälter wird von einer Waage getragen, die einen Grenzwertschalter aufweist, der mit Steuerelektronik verbunden ist, um die weitere Rückgewinnung von Kältemittel zu beenden, wenn der Behälter voll ist. Die Waage weist eine Plattform auf, die schwenkbar über einen Angelstift an einem beräderten Wagen montiert ist, der außerdem die Verdampfer/Kondenser-Einheit, den Kompressor, die Steuerelektronik und die zugeordneten Ventile und Schläuche trägt.
Es besteht ein Bedarf für Geräte zur Handhabung von Kältemitteln, einschließlich Kältemittelwiedergewinnungsausrüstung der im obengenannten US-Patent genannten Art, die unterschiedliche Typen von Kältemitteln, beispielsweise R12, R22 und R502, handhaben kann. US-PS 49 39 905 offenbart ein derartiges System, welches einen Vielfach-Abschnitt- Kondensor und eine Einrichtung aufweist, die auf die Kältemitteltemperatur und den Kältemitteldruck am Auslaß des Verdampfers anspricht, um den Strom des Kältemittels vom Kompressorauslaß zu den einzelnen Kondensorabschnitten automatisch und selektiv zu steuern. Es verbleibt jedoch ein Problem hinsichtlich der Regelung des Einlaßstromes in den Verdampfer und Kompressor für die zahlreichen Typen des Kältemittels, um nämlich die Gesamtwiedergewinnungsgeschwindigkeit für das sowohl in Flüssigphase als auch in Dampfphase vorliegenden Einlaß- Kühlmittel zu maximieren und gleichzeitig sicherzustellen, daß das Kältemittel am Kompressoreinlaß in der Dampfphase ist, um den Flüssigkeitsschlag am Kompressor zu vermeiden. Ferner ist es wünschenswert, den Einlaßstrom des Kältemittels in solcher Weise zu regeln, daß die Überhitzung des Kältemittels im Verdampfer kleingehalten wird, was den Wirkungsgrad des Handhabungssystems reduzieren und den Durchsatz an Kältemittel verringern würde.
Es ist konventionelle Praxis, den Strom flüssigen Kältemittels mit einer Stromsteuer- oder -regeleinrichtung zu regeln, beispielsweise mit einem Kapillarrohr, einem Drosselrohr oder einem Expansionsventil. Normalerweise kann ein Expansionsventil zur Regelung des Stroms einer einzigen Kältemittelart verwendet werden, was Vielfachventile für ein System notwendig macht, welches zur Handhabung von vielfachen Kältemitteltypen ausgelegt sein soll. Ein Kapillarrohr kann als Kompromiß zur Regelung des Stroms von vielerlei Kältemittel verwendet werden, die in flüssiger Form zum Einlaß gefördert werden. Ein Problem mit jeder dieser Optionen besteht jedoch darin, daß die Stromregeieinrichtung, die zur Regelung des Flüssigkeitsstromes geeignet ist, den Stromfluß von Kältemitteldampf stark reduziert, was die meiste Zeit im Falle eines Kältemittelrückgewinnungssystems der Fall sein würde. Ein Sichtglas und ein von Hand zu bedienendes Ventil könnten verwendet werden, so daß die Bedienungsperson durch das Sichtglas beobachten könnte, ob flüssiges oder dampfförmiges Kältemittel durch das System fließt, und von Hand den Kältemittelstrom durch eine Stromregeleinrichtung zu schalten, wenn flüssiges Kältemittel beobachtet wird, oder durch eine Bypaß-Leitung, wenn dampfförmige Phase vorliegt. Diese Option macht Beobachtung und Steuerung von Hand notwendig. Außerdem würde die Stromsteuer- oder Regelvorrichtung, beispielsweise das Kapillarrohr, für eine Art von Kältemittel optimiert sein, jedoch für andere Kältemittel weniger als optimal wirken, wenn das System zum Betrieb mit vielfachen Kältmitteltypen dienen soll.
Der Erfindung liegt somit die allgemeine Aufgabe zugrunde, ein Kältemittelhandhabungssystem zu schaffen, beispielsweise als Kältemittelwiedergewinnungssystem, welches die Fähigkeit einschließt, einlaßseitiges Kältemittel in entweder Dampfphase, Flüssigphase oder gemischt Flüssig-Dampfphase zu handhaben, das zur Optimierung des Durchsatzes an Kältemittel als Funktion der Phase des einlaßseitigen Kältemittels eingerichtet ist, das automatisch ohne Eingriff der Bedienungsperson arbeitet, das sicherstellt, daß das Kältemittel am Kompressoreinlaß in der Dampfphase ist, um so den Flüssigkeitsschlag und mögliche Beschädigung am Kompressor zu vermeiden, und das zur Anwendung in Verbindung mit vielfachen, sich unterscheidenden Arten von Kältemitteln eingerichtet ist.
Die gestellte Aufgabe wird aufgrund der Merkmale des Hauptanspruchs gelöst. Im einzelnen weist das Kältemittelhandhabungssystem gemäß Erfindung einen Kompressor zum Pumpen von Kältemittel durch das System und einen Verdampfer auf, der mit dem Kompressoreinlaß verbunden ist, um sicherzustellen, daß das dem Kompressoreinlaß zugeführte Kältemittel in Dampfphase ist. Ein Stromregelventil ist mit dem Einlaß des Verdampfers zur Regelung des Kältemittelstroms zum Verdampfer verbunden. Das durch das Ventil strömende Kältemittel wird als Funktion von Temperatur des Kältemittels am Verdampferauslaß gesteuert. Speziell wird der Durchsatz durch den Verdampfer so gesteuert, daß das Kältemittel in Dampfphase am Verdampferauslaß vorliegt. Wenn demnach flüssiges Kältemittel zu dem Verdampfereinlaß gefördert wird, wird der Strom so reduziert, daß das Kältemittel genügend Verweilzeit in dem Verdampfer hat, um die Dampfphase zu erreichen. Wenn andererseits das einlaßseitige Kältemittel bereits in Dampfphase vorliegt, wird der Strom verstärkt, so daß die Verweilzeit in dem Verdampfer verringert und so die Überhitzung reduziert wird. Durchsatz mit gemischt Flüssig- und Dampfphase liegt zwischen dem Minimum bei "alles ist Flüssigkeit" und dem Maximum bei "alles ist Dampf".
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Stromregelventil ein termostatisches Expansionsventil mit einem ersten und einem zweiten Druckeinlaß und Ventilelementen zur Steuerung des Stroms von Kältemittel durch das Ventil zum Verdampfer als Funktion eines Differenzdruckes zwischen den Druckeinlässen auf. Ein erster, Kältemittel enthaltender Kolben ist mit dem ersten Druckeinlaß des Ventils abgedichtet verbunden und so angeordnet, daß ein erster Steuerdruck dem Ventil als Funktion des Dampfdruckes des Kältemittels in dem Kolben bei der Eintrittstemperatur des Kältemittels in den Verdampfer zugeführt wird. Ein zweiter, Kältemittel enthaltender Kolben ist an den zweiten Druckeinlaß des Ventils abgedichtet angeschlossen und so angeordnet daß ein zweiter Steuerdruck dem Ventil als Funktion des Dampfdruckes des Kältemittels in dem Kolben bei der Austrittstemperatur des Kältemittels aus dem Verdampfer zugeführt wird. Demgemäß wird der Strom des Kältemittels zum Verdampfer automatisch als Funktion der Temperaturdifferenz des Kältemittels am Verdampfer geregelt, und der Kältemittelstrom durch das System wird automatisch als Funktion der Phase oder der Phasen des einlaßseitigen Kältemittels maximiert.
Vorzugsweise sind die im ersten und zweiten Kolben eingeschlossenen Kältemittel vom gleichen Kältemitteltyp, beispielsweise R502. Auf diese Weise paßt sich das System durch die Anwendung der Temperaturdifferenz am Verdampfer, wiedergegeben durch die Druckdifferenz zwischen den Kältemittelkolben, automatisch an die unterschiedlichen Betriebscharakteristiken von anderen Arten von Kältemitteln, beispielsweise R22 und R12, an.
In einer zweiten Ausführungsform der Erfindung weist das Stromregelventil ein thermisches Expansionsventil auf, das mit einem Temperatursensor gekoppelt ist, der auf die Kältemitteltemperatur beim Verdampferauslaß anspricht. Das Ventilelement ist mit einem Wärmemotor verbunden, der in Serie mit dem Temperatursensor, vorzugsweise einem Thermistor, an die elektrische Stromquelle angeschaltet ist. Auf diese Weise sind der Strom am Wärmemotor und der Durchsatz durch das Ventil automatisch abhängig von der Temperatur am Verdampferauslaß, ohne Intervention der Bedienungsperson.
Die Erfindung mit ihren Aufgabenstellungen, Merkmalen und Vorteilen wird aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen besser verständlich. Dabei zeigt:
Fig. 1 die Schaltung des Kältemittelwiedergewinnungssystems gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 2 eine Schnittansicht von Teilen des einlaßseitigen Stromregelventils, das schematisch in Fig. 1 wiedergegeben ist, und
Fig. 3 die Schaltung eines einlaßseitigen Stromregelventils gemäß einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung.
Fig. 1 stellt ein Kältemittelwiedergewinnungssystem 10 gemäß einer zur Zeit bevorzugten Realisation der Erfindung dar und weist einen Kompressor 12 mit einem Einlaß auf, der mit einem Einlaßrohr 14 durch ein Ventil 16 und einen Verdampfer 18 in Verbindung steht. Der Verdampfer 18 dient zur Zuführung von Wärme zum hindurchtretenden Kältemittel und stellt so sicher, daß das Kältemittel am Einlaß des Kompressors 12 im wesentlichen in Dampfphase vorliegt. Der Auslaß des Kompressors ist mit einem Kondensor 20 verbunden, um Wärme und sich verflüssigendes Kältemittel wiederzugewinnen, welches zu einer Einlaßöffnung eines Kältemittelspeicherbehälters 22 geleitet wird. Das Rohr 14 ist zur Verbindung mit nicht dargestellten Kältegeräten eingerichtet, von denen das Kältemittel wiedergewonnen werden soll. Wenn das Ventil 16 entweder von Hand oder elektronisch geöffnet ist, und der Kompressor 12 im Betrieb ist, wird Kältemittel von dem betreffenden Gerät durch den Verdampfer 18 zum Einlaß des Kompressors 12 gesaugt und durch den Kompressorauslaß durch den Kondensor 20 zum Speicherbehälter 22 gefördert. Soweit beschrieben, ist das System 10 ähnlich dem nach den US-PS 47 68 347 und 49 39 905.
Gemäß vorliegender Erfindung steuert ein Stromregelgerät 24 den Fluidstrom zum Einlaß des Verdampfers 18. In der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2 weist das Stromregelgerät 24 ein thermostatisches Expansionsventil 26 auf, welches erste und zweite Steuerdruck- Einlaßöffnungen 32, 34 aufweist, die mit jeweiligen ersten und zweiten Kältemittelkolben 28 und 30 abgedichtet verbunden sind. Der erste Kolben 28 enthält Kältemittel eines geeignet gewählten Typs und ist im Hinblick auf Wärmeübertragung von Kältemittel angeordnet, das durch den Einlaß des Verdampfers 18 eintritt, so daß die Temperatur des Kältemittels innerhalb des Kolbens 28 und damit der Dampfdruck dieses Kältemittels, das der Steuerdruck-Einlaßöffnung 32 zugeführt wird, sich als Funktion der Temperatur des Kältemittels am Verdampfereinlaß ändert. In ähnlicher Weise ist der zweite Kolben 30 mit der Kältemittelleitung am Auslaß des Verdampfers 18 verbunden, so daß die Temperatur des Kältemittels innerhalb des Kolbens 30 und der entsprechende Kältemitteldampfdruck, der der zweiten Steuerdruck-Einlaßöffnung 34 zugeführt wird, sich als Funktion der Kältemitteltemperatur am Verdampferauslaß ändert. Die innerhalb der Kolben 28, 30 eingeschlossenen Kältemittel sind vorzugsweise vom gleichen Typ, beispielsweise R502.
Wie aus Fig. 2 hervorgeht, weist das Ventil 26 ein Ventilgehäuse 36 mit einem Ventilsitz 38 und einem Ventilelement 40 auf, das in Richtung auf und von dem Ventilsitz 38 beweglich ist. Ein Ventileinlaßfitting 42 ist mit dem Ventil 16 (Fig. 1) zur Zuführung von Kältemittel zu einer Seite des Ventilelements 40 verbunden. Ein Ventilauslaßfitting 44 fördert Kältemittel zum Kompressor 12 von der entgegengesetzten Seite des Ventilsitzes. Eine Schraubenfeder 46 wird mit einem gewissen Druck innerhalb des Ventilgehäuses 36 gefangen gehalten und drängt das Ventilelement 40 gegen den Sitz 38 in eine geschlossene Stellung. Das Ventilelement 40 ist mit einer Stange 48 mit zwei Membranen 40, 42 verbunden, die an axial entgegengesetzter Seite des Ventils angeordnet sind und in jeweiligen Membrankammern sitzen. Die äußeren Seiten der Membrankammern sind mit den Steuerdruckeinlaßöffnungen 32 bzw. 34 verbunden. Ein enger Kanal 54 liegt im Bypaß zum Ventilelement 40 und dem Sitz 38 und bemißt so den Strom von Kältemittel, das vom Eingangsfitting 42 zum Auslaßfitting 44, unabhängig von der Ventilstellung, fließt.
Der Dampfdruck des Kältemittels im Kolben 28 in Kombination mit der Feder 46 drängt das Ventilelement 40 gegen den Sitz 38 und blockiert den Strom von Kältemittel durch das Ventil 26. Andererseits drängt der Dampfdruck des Kältemittels innerhalb des Kolbens 30, der am Auslaß des Verdampfers 18 angeordnet ist, das Ventilelement 40 vom Sitz 38 gegen die Kraft der Feder 36 und den Steuerdruck vom Kolben 28 in Öffnungsrichtung. Die Verwendung des gleichen Typs von Kältemittel in beiden Kolben 28, 30 ermöglicht es dem Stromregelgerät 24, in Verbindung mit anderen Arten von durch das System 10 fließenden Kältemitteln zu arbeiten, die unterschiedlich von den Arten der Kältemittel in den Kolben sind. Wenn als Beispiel des Betriebs Flüssigkeit R22 zum Einlaßfitting 42 bei 30°C (85°F) gefördert wird und die Verdampferauslaßtemperatur 4°C (40°F) ist, kann der Kolben 28 einen ersten Steuerdruck an das Ventil 26 von 4,9 bar (70 psi), dem Sättigungsdruck von R502 bei 1°C (33°F), abgeben, der Auslaßdruck des Ventils 26 kann 4,1 bar (59 psi), entsprechend dem Sättigungsdruck von R22 bei 1°C (33°F), sein, und der Steuerdruck beim Kolben 30 kann 5,6 bar (30 psi), dem Dampfdruck von R502 bei 4°C (40°F), betragen. Die Feder 46 würde unter diesen Bedingungen auf einen Wert eingestellt werden, bei dem Kältemittel bei einer Druckdifferenz von 0,7 bar (10 psi) strömt, was die Überhitzung im Verdampfer 18 auf -14°C (7°F) (einschließlich von Druckeffekten) steuern wurde.
Fig. 3 stellt ein modifiziertes Stromregelgerät 24a dar, welches ein elektrisches Expansionsventil 50 mit einem Wärmemotor 52 aufweist, der an das Ventilelement 40a angekoppelt ist. Das Heizelement 54 des Motors 52 ist in Serie mit einem Thermistor 56 an eine elektrische Stromquelle angeschaltet. Der Thermistor 56 ist nahe des Auslasses des Verdampfers 18 angeordnet, um auf die Temperatur des Kältemittels anzusprechen, welches den Verdampferauslaß verläßt. Eine Zunahme der Temperatur am Verdampferauslaß führt zu einer Verringerung des Stromes zu dem Motor 52. Dieser reduzierte Strom zum Wärmemotor 52 bewegt das Ventilelement 40a weg von dem Ventilsitz 38a und ermöglicht so, mehr Kältemittel zum Verdampfer 18 fließen zu lassen, wodurch die Temperatur beim Thermistor 56 tendenziell abnimmt. Umgekehrt führt reduzierte Temperatur beim Thermistor 56 zu einer Schließbewegung des Ventilelements 40a zum Sitz 38 hin und damit zur Reduzierung des Kältemittelstroms.
Ob zwar die Erfindung in Verbindung mit einem Kältemittelwiedergewinnungssystem 10, wie es in Fig. 1 dargestellt ist, beschrieben worden ist, welches die zur Zeit bevorzugte Realisation der Erfindung darstellt, ist die Erfindung in ihrem breitesten Aspekt keineswegs auf die Verwirklichung in einem Kältemittelwiedergewinnungssystem beschränkt. Tatsächlich kann die Erfindung in jeder Art von Kältemittelhandhabungssystem Verwendung finden, in welcher ein Kompressor zum Pumpen von Kältemittel durch das System verwendet wird, in welchem das einlaßseitige Kältemittel in flüssiger oder gemischt in Flüssig-Dampf-Phase vorliegt und/oder in welcher das einlaßseitige Kältemittel vielfach unterschiedliche Typen aufweisen kann.

Claims (9)

1. Kältemittelhandhabungssystem mit folgenden Merkmalen:
ein Kompressor (12) mit einem Einlaß und einem Auslaß;
eine Einrichtung (22) ist mit dem Kompressorauslaß verbunden, um Kältemittel von dem Kompressor zu empfangen;
eine Verdampfereinrichtung (18) weist einen Einlaß und einen Auslaß auf;
eine Einrichtung verbindet den Auslaß der Verdampfereinrichtung (18) mit dem Kompressoreinlaß;
eine Stromregeleinrichtung (24) ist mit dem Einlaß der Verdampfereinrichtung (18) zur Regelung des Stroms an Kältemittel zu der Verdampfereinrichtung verbunden, dadurch gekennzeichnet,
daß die Stromregeleinrichtung (24, 24a) ein Ventil (26) einschließlich eines Ventilelements (40) und einer Einrichtung (48, 50, 52) zur selektiven Positionierung des Ventilelements (40) zur Regelung des Kältemitteldurchsatzes durch das Ventil aufweist und
daß eine Einrichtung (30) mit der selektiv positionierenden Einrichtung (48, 50, 52) verbunden ist und auf die Temperatur des Kältemittels am Auslaß der Verdampfereinrichtung (18) anspricht, um automatisch den Kältemittelstrom durch die Verdampfereinrichtung (18) zu regeln, so daß die Überhitzung des Kältemittels in der Verdampfereinrichtung minimalisiert wird.
2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Ventileinrichtung (26) erste und zweite Druckeinlaßeinrichtungen (32, 34) aufweist und
daß eine Einrichtung (48, 50, 52) mit dem Element (40) zur Steuerung des Kältemittelstroms durch die Ventileinrichtung (26) zu der Verdampfereinrichtung (18) als Funktion einer Druckdifferenz zwischen den Druckeinlaßeinrichtungen (32, 34) vorgesehen ist.
3. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die auf Temperatur ansprechende Einrichtung einen ersten Kolben (28) aufweist, der abgedichtet mit der ersten Druckeinlaßeinrichtung (32) verbunden ist,
daß der erste Kolben (28) Kältemittel eines ersten vorbestimmten Typs enthält und mit dem System so gekoppelt ist, daß ein erster Steuerdruck an die erste Druckeinlaßeinrichtung als Funktion des Dampfdrucks des Kältemittels vom ersten vorbestimmten Typ bei einer Temperatur des Kältemittels beim Eintritt in die Verdampfereinrichtung geliefert wird und
daß ein zweiter Kolben (30) Kältemittel eines zweiten vorbestimmten Typs enthält,
daß der zweite Kolben (30) abdichtend mit dem System verbunden ist, um einen zweiten Steuerdruck an die zweite Druckeinlaßeinrichtung (34) als Funktion des Dampfdruckes des Kältemittels des zweiten vorbestimmten Typs bei einer Temperatur des Kältemittels am Auslaß der Verdampfereinrichtung zu liefern.
4. System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kältemittel des ersten und zweiten Typs Kältemittel des gleichen Typs sind.
5. System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Ventileinrichtung (26a) einen Wärmemotor (54) aufweist, der mit dem Ventilelement (40) gekoppelt ist und
daß die auf Temperatur ansprechende Einrichtung auf Temperatur ansprechende Widerstandsmittel (56) aufweist, die in Serie mit dem Wärmemotor (54) an einer elektrischen Spannungsquelle hängen.
6. Kältemittelhandhabungssystem mit folgenden Merkmalen:
ein Kompressor (12) weist einen Einlaß und einen Auslaß auf;
eine Einrichtung ist mit dem Kompressorauslaß zum Empfang von Kältemittel von dem Kompressor verbunden;
eine Verdampfereinrichtung (18) weist einen Einlaß und einen Auslaß auf;
eine Einrichtung verbindet den Auslaß der Verdampfereinrichtung (18) mit dem Kompressoreinlaß;
eine Stromregeleinrichtung (24, 24a) ist mit dem Einlaß der Verdampfereinrichtung (18) zur Steuerung des Kältemittelstroms zu der Verdampfereinrichtung verbunden, dadurch gekennzeichnet,
daß die Stromregeleinrichtung (24, 24a) eine Ventileinrichtung (26) mit ersten und zweiten Druckeinlaßeinrichtungen (32, 34) und eine Einrichtung (38, 40) zur Bestimmung des Kühlmittelstroms durch die Ventileinrichtung zur Verdampfereinrichtung aufweist, und zwar als Funktion einer Druckdifferenz zwischen den Druckeinlaßeinrichtungen (32, 34),
daß ein erster Kolben (28), abgedichtet mit der ersten Druckeinlaßeinrichtung (32), verbunden ist,
daß der erste Kolben (28) Druckmittel eines ersten vorbestimmten Typs enthält und mit dem System verbunden ist, um einen ersten Steuerdruck an die erste Druckeinlaßeinrichtung (32) als Funktion des Dampfdruckes des Kältemittels des ersten vorbestimmten Typs bei einer Temperatur des Kältemittels am Einlaß der Verdampfungseinrichtung zu liefern, und daß ein zweiter Kolben (30) Kältemittel eines zweiten vorbestimmten Typs enthält und abgedichtet mit dem System verbunden ist, um einen zweiten Steuerdruck an die zweite Druckeinlaßeinrichtung (34) als Funktion des Dampfdruckes des Kältemittels des zweiten vorbestimmten Typs bei einer Temperatur des Kältemittels am Auslaß des Verdampfers zuzuführen.
7. System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kältemittel des ersten und zweiten Typs von der gleichen Art sind.
8. System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromregeleinrichtung (24, 24a) einen Ventilsitz (38), ein Ventilelement (40), das zur Anlage an dem Sitz angeordnet ist, eine Federeinrichtung (46), die das Ventilelement (40) gegen den Sitz (38) drängt, und eine Einrichtung (52) aufweist, die das Ventilelement von dem Sitz wegbewegt, wenn die Kraft auf das Ventilelement infolge der Druckdifferenz die Kraft auf das Element infolge der Federeinrichtung übersteigt.
9. System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Bypaß-Einrichtung (54) zur Bemessung von Kältemittel an dem Ventilelement und dem Sitz vorbei, unabhängig von dem Differenzdruck, vorgesehen ist.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007034821A1 (de) * 2007-07-26 2009-01-29 Ford Global Technologies, LLC, Dearborn Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug sowie Verfahren zu deren Betrieb
EP3763556A1 (de) 2019-07-08 2021-01-13 Volkswagen Ag Verfahren zur regelung eines volumenstroms

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008079235A2 (en) * 2006-12-23 2008-07-03 E. I. Du Pont De Nemours And Company R422d heat transfer systems and r22 systems retrofitted with r422d
CN104500968A (zh) * 2014-11-27 2015-04-08 国网河南省电力公司平顶山供电公司 一种sf6断路器远程控制在线补气放气系统
CN113790392B (zh) * 2021-09-07 2023-07-25 阳光新能源开发股份有限公司 制氢系统的调控方法、装置、存储介质及制氢系统

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2297872A (en) * 1940-04-09 1942-10-06 Detroit Lubricator Co Control apparatus
US3537272A (en) * 1968-08-22 1970-11-03 Hall Thermotank Intern Ltd Expansion valve control including plural sensors
DE1751717A1 (de) * 1967-07-24 1971-12-23 Westinghouse Electric Corp Kuehlanlage,deren Verdampfer ueber ein regulierbares Expansionsventil gespeist wird
US4939905A (en) * 1989-12-04 1990-07-10 Kent-Moore Corporation Recovery system for differing refrigerants

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2524813A (en) * 1950-10-10 lathrop
US2583178A (en) * 1948-10-21 1952-01-22 Honeywell Regulator Co Refrigeration control apparatus
US4745767A (en) * 1984-07-26 1988-05-24 Sanyo Electric Co., Ltd. System for controlling flow rate of refrigerant
ES2005120A6 (es) * 1987-03-30 1989-03-01 Ocana Triguero Felix Sistema de admision y escape por eje de lumbreras rotativas en motores de explosion de cuatro tiempos

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2297872A (en) * 1940-04-09 1942-10-06 Detroit Lubricator Co Control apparatus
DE1751717A1 (de) * 1967-07-24 1971-12-23 Westinghouse Electric Corp Kuehlanlage,deren Verdampfer ueber ein regulierbares Expansionsventil gespeist wird
US3537272A (en) * 1968-08-22 1970-11-03 Hall Thermotank Intern Ltd Expansion valve control including plural sensors
US4939905A (en) * 1989-12-04 1990-07-10 Kent-Moore Corporation Recovery system for differing refrigerants

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"Verdampferregelung mit einem elektronischen Expansionsventil", Klima-Kälte-Heizung, 10/1985, S. 411-414 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007034821A1 (de) * 2007-07-26 2009-01-29 Ford Global Technologies, LLC, Dearborn Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug sowie Verfahren zu deren Betrieb
EP3763556A1 (de) 2019-07-08 2021-01-13 Volkswagen Ag Verfahren zur regelung eines volumenstroms

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