DE60107621T2

DE60107621T2 - Entspannungsventil mit Unterkühlungsgradregelung

Info

Publication number: DE60107621T2
Application number: DE2001607621
Authority: DE
Inventors: Hachioji-shi Hisatoshi Hirota; Inoue Hachioji-shi Yuusuke
Original assignee: TGK Co Ltd
Current assignee: TGK Co Ltd
Priority date: 2000-06-21
Filing date: 2001-06-20
Publication date: 2005-05-25
Anticipated expiration: 2021-06-21
Also published as: EP1167899A2; EP1167899B1; US20020005436A1; ES2234734T3; JP3515048B2; EP1167899A3; JP2002005544A; DE60107621D1; US6520419B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Expansionsventil eines Superkühlungsgrad-Steuertyps, insbesondere zur Verwendung in einem Kühlkreis eines Klimaanlagensystems eines Automobils.
Als der Kühlkreis eines Klimaanlagensystems eines Automobils ist in großem Umfang einer verwendet worden, der einen Behälter/Trockner an einer Auslassseite eines Kondensators verwendet zum Speichern überflüssigen Kältemittels, und zum Unterziehen des gespeicherten Kältemittels einer Luft-Flüssigkeit-Separation, ferner ein thermisches Expansionsventil zum Regeln der Strömungsrate des in den Verdampfer einströmenden Kältemittels unter Berücksichtigung des Drucks und der Temperatur eines Niederdruck-Kältemittels, das von dem Verdampfer geliefert wird.
Andererseits ist auch ein Kühlkreis auch bekannt, der zum Speichern des überflüssigen Kältemittels einen Akkumulator an einer Auslassseite eines Verdampfers aufweist, welcher das gespeicherte Kältemittel einer Luft-Flüssigkeits-Separation unterwirft, wobei der Kühlkreis ein Expansionsventil eines Superkühlungsgrads-Regelungstyps enthält, das eine Drosselpassage (Blende) zum Steuern der Strömungsrate des Kältemittels in Abhängigkeit von dem Ausmaß der Superkühlung und der Trockenheit eines Hochdruck-Kältemittels aufweist, das von einem Kondensator geliefert wird, sowie ein Differentialdruck-Regelventil zum Ausführen einer Regelung, derart, dass das Kältemittel bis zu einem vorbestimmten Superkühlungsausmaß gekühlt wird ( EP 987 505 A ).
7 ist eine Querschnittsansicht, die die Struktur eines anderen Expansionsventils des konventionellen Superkühlungsgradregelungstyps zeigt (Stand der Technik).
Ein Körper 2 des konventionellen Expansionsventils 1 des Superkühlungsgrad-Regelungstyps ist an einer linken Seite mit der Stromaufseite eines Kühlkreises verbunden. Im Inneren einer großen Öffnung ist ein Strainer 3 eingepasst. Der Körper 2 definiert eine Kältemittelpassage, die mit einem Ventilsitz 4 ausgebildet ist. Ein Ventilelement 5 ist an der Stromabseite axial gegenüberliegend zu dem Ventilsitz 4 beweglich. Das Ventilelement 5 wird in Ventilschließrichtung durch eine Feder beaufschlagt, die an einer Stromabseite angeordnet ist. Ein unteres Ende des Körpers 2 nimmt ein Federabstützglied 7 auf, das eine ringförmige Öffnung 8 enthält. Der Körper 2 trägt O-Ringe 9 zu Dichtzwecken.
Wenn der Kühlkreis bei einer Niedriglastkondition betrieben wird, oder wenn der Kompressor mit niedriger Rotationsgeschwindigkeit läuft, dann befindet sich der Kühlkreis in einer Niederdruckkondition, so dass das Ventilelement 5 durch die Feder 6 in einem geschlossenen Zustand am Ventilsitz 4 gehalten ist. Dies verhindert, dass Kältemittel durch das Ventil strömt.
Wenn der Kühlkreis in einer Normallastkondition betrieben ist, erreicht Hochdruck-Kältemittel von einem nicht gezeigten Kondensator, gefiltert durch den Strainer 3, die Stromaufseite des Ventilelementes 5. Sobald der Druck des Kältemittels die Kraft der Feder 6 überwindet, verlässt das Ventilelement 5 den Ventilsitz 4. Das Kältemittel strömt nach stromab, geht durch die ringförmige Öffnung 8 durch, wo es eine thermische Expansion erfährt, und strömt dann zu einem nicht gezeigten Verdampfer. Das Ventilelement 5 regelt die Strömungsrate des Kältemittels abhängig von dem Gleichgewicht zwischen dem Differentialdruck zwischen der Stromaufseite und der Stromabseite des Ventilsitzes 4 und der Beaufschlagungskraft der Feder 6.
Wenn die Temperatur der Außenluft niedrig ist, z.B. im Winter, oder wenn die Rotationsgeschwindigkeit des Motors niedrig ist, z.B. während Leerlaufbetriebs des Motors, dann ist der Druck in dem ganzen Kühlkreis niedrig. Das kann eine Situation bewirken, in welcher das Ventilelement 5 geschlossen bleibt und jegliche Strömung des Kältemittels unterdrückt.
Das Kältemittel enthält jedoch Öl zur Schmierung des Kompressors. Falls das Kältemittel zu strömen aufhört, dann nimmt die Menge des zum Kompressor zurückkehrenden Öls ab, was in den schlimmsten Fällen ein Fressen des Kompressors als Folge eines Ölmangels hervorruft. Weiterhin steigert, wenn das Fahrzeug mit einer hohen Geschwin digkeit fährt, auch der Kompressor den Druck in dem Kühlkreis. Deshalb ist es notwendig, das Expansionsventil des Superkühlungsgrad-Regelungstyps so zu konfigurieren, dass es unter dem Gesichtspunkt der Sicherheit auch hohem Druck widersteht. Weiterhin steigt die Leistung des Kompressors auf ein größeres Maß als es eigentlich zum Kühlen erforderlich wäre, was den Betriebskoeffizienten des Kühlkreises und auch die Brennstoffökonomie verschlechtert.
Ein Expansionsventil entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ist bekannt aus EP 0 279 622 A . Das Expansionsventil enthält stromauf der Drosselpassage eine Beipassöffnung. Die Beipassöffnung stellt einen bleibenden Kältemittelstrom zu dem Kompressor sicher, um das Fressen des Kompressors zu verzögern. Die Beipassöffnung wird definiert durch eine Bohrung in einer Trennwand und umgeht die Ventilbohrung. Der Querschnitt der Beipassöffnung ist kleiner als der Querschnitt der Ventilbohrung. In einer anderen Ausbildung ist der Ventilsitz mit einem Schlitz ausgebildet. Der Schlitz hält den Beipass auch dann offen, wenn das Ventilelement auf den Ventilsitz aufgesetzt ist.
Es ist ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung, ein Expansionsventil des Superkühlungsgrad-Regelungstyps anzugeben, welches in der Lage ist, ein Fressen eines Kompressors bei einer Niedriglastkondition zu verhindern, jedoch einen Rückstrom an Kältemittel zu vermeiden.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung liegt darin, ein Expansionsventil des Superkühlungsgrad-Regelungstyps zu schaffen, das in der Lage ist, einen unerwünschten Druckanstieg zu unterdrücken, wenn das Fahrzeug oder dessen Motor mit hoher Geschwindigkeit fährt bzw. schnell läuft.
Die vorliegende Erfindung schafft ein Expansionsventil des Superkühlungs-Regelungstyps einschließlich einer Drosselpassage, die in einer Kältemittelpassage angeordnet ist, durch welche ein Kältemittel strömt, zum Unterziehen des eingeführten Kältemittels einer adiabatischen Expansion, und eines Differentialdruck-Regelventils, das an einer Stromaufseite der Drosselpassage angeordnet ist zum Durchführen einer Regelung derart, dass das eingeführte Kältemittel einen vorbestimmten Kühlungsgrad hat, und stattet das Ventil mit einem Differentialdruck-Regelventil-Beipassmittel aus, das es ges tattet, dass Kältemittel mit einer minimalen Kältemittelströmungsrate strömt, wie erforderlich z.B. zur Kompressorschmierung, selbst dann, wenn das Differentialdruck-Regelventil geschlossen ist. Obwohl das Differentialdruck-Regelventil geschlossen ist, wenn die Rotationsgeschwindigkeit des Motors niedrig ist und sich der Kompressor in einer Niedriglast-Kondition befindet, ist es dennoch einem Teil des eingeführten Kältemittels gestattet, über das Differentialdruck-Regelventil-Beipassmittel zu strömen. In dem Kältemittel enthaltenes Öl wird zu dem Kompressor zurückgeführt, um ein Fressen des Kompressors zu verhindern. Wenn jedoch der Druck an der Auslassseite der Drosselpassage hoch wird, z.B. verursacht durch Umschalten des Kältemittelströmungsweges, dann wird das Rückschlagventil schließen und eine Rückströmung des Kältemittels verhindern.
Gemäß eines anderen Aspekts kann die Drosselpassage Mittel zum Variieren der Passagequerschnittsfläche umfassen zum Vergrößern einer Passagenquerschnittsfläche unter Ansprechen auf aufgenommenen Druck, der höher ist als ein vorbestimmter Druck. Wenn das Kältemittel mit einem hohen Druck eingeführt wird als Folge einer hohen Rotationsgeschwindigkeit des Kompressors, z.B. wenn das Fahrzeug mit hoher Geschwindigkeit fährt, dann vergrößert das Mittel zum Variieren der Passagenquerschnittsfläche die Passagenquerschnittsfläche der Drosselpassage zum Steigern der Strömungsrate des Kältemittels, das durch die Drosselpassage strömt. Dies verhindert einen unerwünschten Druckanstieg und auch Schäden, und verbessert das Betriebsverhalten und die Brennstoffökonomie des Motors.
Die vorliegende Erfindung wird nun im Detail unter Bezug auf die Zeichnungen beschrieben, die bevorzugte Ausführungsformen zeigen. Es zeigen:
1(A) eine Querschnittsansicht eines Expansionsventils des Superkühlungsgrad-Regelungstyps entsprechend einer ersten Ausführungsform,
1(B) eine vergrößerte Querschnittsansicht genommen entlang der Linie b–b von 1(A),
2 eine perspektivische Explosionsansicht eines Ventilelements des Expansionsventils des Superkühlungsgrad-Regelungstyps von 1(A) und 1(B),
3 eine Querschnittsansicht eines Expansionsventils des Superkühlungsgrad-Regelungstyps entsprechend einer anderen Ausführungsform, in einem Status, in welchem ein Kältemittel in einer normalen Richtung strömt,
4(A) eine Querschnittsansicht des Ventils von 3, in welcher das Kältemittel in einer umgekehrten Richtung strömt,
4(B) eine vergrößerte Querschnittsansicht des Ventils, genommen entlang einer Linie d–d in 4(A),
5(A) eine Querschnittsansicht eines Expansionsventils des Superkühlungsgrad-Regelungstyps entsprechend einer anderen Ausführungsform, einem Status, in welchem der Druck normal ist,
5(B) eine Querschnittsansicht des Ventils, genommen entlang der Linie e–e von 5(A),
6 eine Querschnittsansicht des Ventils der 5(A) und 5(B) in einem Status, in welchem der hohe Druck vermieden ist, und
7 eine Querschnittsansicht eines konventionellen Expansionsventils des Superkühlungsgrad-Regelungstyps (Stand der Technik).
Es ist anzumerken, dass in der weiteren Beschreibung denen des Ventils der Fig. 10 identische Komponententeile mit identischen Bezugszeichen hervorgehoben sind.
Das Expansionsventil 1 des Superkühlungsgrad-Regelungstyps in den 1(A) und 1(B) hat einen Körper 2, und einen Strainer 3, der in einenBereich des Körpers 2 eingepasst ist, in welchem ein Hochdruck-Kältemittel von der Stromaufseite eines Kühlkreises eingeführt wird. Durch einen zentralen Bereich des Körpers 2 erstreckt sich eine Kältemittelpassage, in welche das Kältemittel über den Strainer eingeführt wird, wobei die Passage mit einem abgestuften Bereich ausgebildet ist, der einen Ventilsitz 4 konstituiert.
In der Kältemittelpassage ist ein Ventilelement 5 axial beweglich an der Stromabseite der Kältemittelpassage und gegenüberliegend zu dem Ventilsitz 4 angeordnet. Das Ventilelement 5 besitzt drei Beine 10, die an seiner Stromauseite davon so geformt sind, dass die Beine 10 über eine Öffnung des Ventilsitzes in einen Bereich der Kältemittelpassage stromauf des Ventilsitzes vorstehen, wodurch die Beine 10 die axiale Bewegung des Ventilelementes 5 führen. Beine, die ähnlich den Beinen 10 sind, sind auch an einer Stromabseite des Ventilelementes 5 ausgebildet, derart, dass diese in einen Bereich der Kältemittelpassage stromab des Ventilsitzes vorstehen, wodurch diese Beine die axiale Bewegung des Ventilelementes 5 führen. Ferner hat das Ventilelement 5 eine Ölpassage 11a, die durchgehend eingeformt ist und sich entlang der Achse davon mit einer sehr kleinen Querschnittsfläche erstreckt (ein Beipassmittel M des Differentialdruck-Regelventils).
Ferner ist an einer Stelle stromab des Ventilsitzes 4 eine Feder 6 so angeordnet, dass sie das Ventilelement 5 in einer Ventilöffnungsrichtung beaufschlagt. Die Feder 6 wird durch ein Federaufnahmeglied 7 abgestützt, das in ein Stromabende des Körpers 2 eingepasst ist. Der Ventilsitz 4, das Ventilelement 5, und die Feder 6 konstituieren ein Differentialdruck-Regelventil. Das Federaufnahmeglied 7 ist durchgehend mit einer Drosselpassage ausgebildet, welche eine Blende zum Drosseln der Strömung eines Kältemittels bildet. Die Drosselpassage 8 ist ringförmig geformt, so dass von außen keine Öffnung geformt ist, wohingegen eine Vertiefung geformt ist in einer kältemittelpassagenseitigen Fläche des Federaufnahmegliedes 7, derart, dass die Vertiefung mit einem Teil der Drosselpassage 8 kommuniziert. Dies bewirkt, dass das Kältemittel innerhalb der die Feder 6 aufnehmenden Kältemittelpassage über den Querschnitt mit einer ringartigen Form über die Drosselpassage 8 abgelassen wird, wodurch ein Geräusch reduziert wird, das durch das Durchgehen des Kältemittels generiert werden könnte. Der Körper 2 trägt an der äußeren Peripherie einen eingepassten O-Ring 9.
In dem Expansionsventil 1 des Superkühlungsgrad-Regelungstyps, das wie oben beschrieben ausgebildet ist, ist der Druck des in das Expansionsventil 1 des Superküh lungsgrad-Regelungstyps eingeführten Kältemittels niedrig, so dass das Ventilelement 5 durch die Feder 6 gegen den Ventilsitz 4 beaufschlagt wird, wodurch das Ventil 1 in einem geschlossenen Status gehalten ist, und zwar wenn der Kühlkreis bei einer Niedriglastkondition betrieben ist, oder wenn der Kompressor mit einer niedrigen Rotationsgeschwindigkeit rotiert. Jedoch strömt das Niederdruck-Kältemittel durch die Ölpassage 11a, die durch das Ventilelement 5 geformt ist, und weiter durch die Drosselpassage 8 zu dem Verdampfer. Dies gestattet es, sicherzustellen, dass eine Rückkehr von Öl mit einer minimalen Strömungsrate stattfindet, wie erforderlich, wenn der Kompressor mit der niedrigen Rotationsgeschwindigkeit betrieben wird.
Während eines Normallast-Betriebs wird das Hochdruck-Kältemittel von dem Kondensator zunächst durch den Strainer 3 gefiltert und dann in die Stromauseite des Ventilelementes 5 eingeführt. Zu dieser Zeit wird das Ventilelement 5 bewegt, um den Ventilsitz 4 zu verlassen und dadurch die Strömungsrate des durchgehenden eingeführten Kältemittels zu regeln, abhängig von dem Gleichgewicht zwischen dem Differentialdruck zwischen der Stromauseite und der Stromabseite des Ventilsitzes 4 und der Beaufschlagungskraft der Feder 6. Das durch dieses Differentialdruck-Regelventil hindurchgehende Kältemittel geht dann durch die ringförmige Drosselpassage 8 des Federaufnahmegliedes 7 und wird dem Verdampfer zugeführt.
In der gezeigten Ausführungsform in 1(A), 1(B) und 2 hat das Ventilelement 5 einen Stopfen 12, der lose eingepasst ist, um die Ölpassage 11a (Beipassmittel M) mit der Form eines Rings auszubilden. Spezifischer besitzt das Ventilelement 5 eine kleindurchmessrige Öffnung 13 und eine großdurchmessrige Öffnung 14, die entlang der Achse durchgehend ausgebildet sind. Der Stopfen 12 hat einen Außendurchmesser, der geringfügig kleiner ist als der Innendurchmesser der kleindurchmessrigen Öffnung 13, und drei Vorsprünge 15, die entlang seines Umfangs geformt sind und die jeweilige Enden haben, die in Druckkontakt mit der Innenwand der großdurchmessrigen Öffnung 14 gebracht sind. Durch eine Presseinpassung der Vorsprünge 15 in die großdurchmessrige Öffnung 14 des Ventilelementes 15 ist der Stopfen 12 im Zentrum der kleindurchmessrigen Öffnung 13 positioniert, so dass die Ölpassage 11a mit der Form eines Ringes zwischen der inneren peripheren Fläche der kleindurchmessrigen Öffnung 13 und der äußeren peripheren Fläche des Stopfens 12 gebildet wird.
In der Ausführungsform der 3, 4(A), 4(B) ist in einer Ölpassage 11 (Beipassmittel M) ein Rückschlagventil angeordnet, so dass eine Rückströmung des Kältemittels verhindert wird.
Das Ventilelement 5 besitzt eine Ölpassage, die entlang seiner Achse ausgebildet ist, und zwar mit einer Kugel 16, die darin lose eingepasst axial beweglich angeordnet ist. Ein Bereich der Ölpassage an der Stromaufseite der Kugel 16 stellt einen Ventilsitz zum Aufnehmen der Kugel 16 bereit, während in einem Bereich an der Stromabseite der Kugel 16 ein Stopfen 17 eingepasst ist. Der Stopfen 17 hat axial eingeformte Durchgangsöffnungen 18. Die Durchgangsöffnungen 18 sind zu dritt angeordnet auf einem konzentrischen Kreis mit gleichen Zwischenabständen, wie in 4(B) gezeigt. Drei Vorsprünge 19 sind dort vorgesehen, die zur Stromaufseite vorstehen, und die jeweils zwischen den drei Durchgangsöffnungen 18 ausgebildet sind. Die Vorsprünge 19 verhindern, dass die Durchgangsöffnungen durch die Kugel 16 geschlossen werden, wenn die Kugel 16 durch die Strömung des Kältemittels in der normalen Richtung mit dem Stopfen 17 in Kontakt gebracht ist.
Wenn an der Seite, an der der Strainer 3 angeordnet ist, Hochdruckkältemittel in einen Bereich des Expansionsventils 1 des Superkühlungsgrad-Regelungstyps eingeführt wird, dann ist die Kugel 16 in Kontakt mit den Vorsprüngen 19 des Stopfens 17, wie in 3 gezeigt, wodurch eine Ölpassage ausgebildet wird. Sogar wenn das Ventilelement 5 auf dem Ventilsitz 4 aufgesetzt hat, um das Ventil als Folge einer Druckabnahme des Kältemittels zu schließen, sofern der Kühlkreis in einer Niedriglast-Kondition betrieben wird, oder falls der Kompressor mit einer niedrigen Rotationsgeschwindigkeit rotiert, ermöglicht es die Ölpassage, dennoch die Strömung des Kältemittels mit der minimalen Strömungsrage sicherzustellen, wie sie erforderlich ist, um dadurch Öl zu dem Kompressor zurückzubringen.
Falls, andererseits, der Druck an der Auslassseite der Drosselpassage 8 des Expansionsventils 1 des Superkühlungsgrad-Regelungstyps hoch wird, dann bewirkt das Hochdruck-Kältemittel, dass sich die Kugel 16 auf ihren Sitz aufsetzt, um das Ventil zu schlie ßen. Dies schließt die Ölpassage, wodurch die Rückströmung des Kältemittels verhindert werden kann.
Das Expansionsventil 1 des Superkühlungsgrad-Regelungstyps, umfassend ein Differentialdruck-Regelventil mit einem Rückschlagventil, ist zweckmäßig für Einsatzfälle, bei welchen der Druck an der Außlassseite der Drosselpassage 8 hoch werden kann, z.B. durch Umschalten des Strömungsweges des Kältemittels, abhängig von einer Konfiguration der Verrohrung, die Komponenten des Kühlkreises bilden.
Die Ausführungsform der 5(A), 5(B) und 6 weist einen Mechanismus auf, der an einer Stromabseite eines Differentialdruck-Regelventils angeordnet ist, und der zum Variieren einer Blendenquerschnittsfläche der bereits erwähnten Drosselpassage 8 unter Ansprechen auf einen auftretenden hohen Druck dient.
Spezifischer ist in ein Kältemittel-Auslassseiten-Ende des Expansionsventils 1 des Superkühlungsgrad-Regelungstyps ein Federaufnahmeglied 7a eingepasst, das durch einen hohlen zylindrischen Bereich geformt wird, und ist mit dem hohlen zylindrischen Bereich ein Ringbereich integral geformt, der eine Öffnung hat, die sich darin durch einen zentralen Bereich erstreckt. Ein Abschnitt eines Schafts 20 ist in die Öffnung eingesetzt, um dadurch die Drosselpassage 8 mit der Form eines Rings zu bilden. Der Schaft 20 besitzt integral eingeformte Führungsglieder 21 entlang seines Umfangs zum axialen beweglichen Führen des Schafts 20, während der Schaft 20 in der Achse des Federaufnahmegliedes 7 positioniert ist. Zwischen den Führungsgliedern 21 sind Passagen 22 gebildet, durch welche das Kältemittel hindurchgeht, das bereits durch die Drosselpassage 8 mit der Form eines Rings hindurchgegangen ist. Weiterhin wird der Schaft 20 in einer Stromaufrichtung durch eine Feder 24 beaufschlagt, die zwischen dem Schaft 20 und einem Federaufnahmeglied 23 eingesetzt ist, das in ein Ende des Federaufnahmegliedes 7a eingepasst ist, und wird, zur selben Zeit, die Position des Schafts in einer axialen Richtung durch einen Anschlag 25 so beschränkt, dass die Drosselpassage 8 zwischen dem Schaft 20 und der Öffnung des Ringbereiches mit einer vorbestimmten Blendenquerschnittsfläche gebildet wird.
Wenn der Druck des Kältemittels in dem Kühlkreis normal ist, dann wird der Schaft 20 durch die Beaufschlagungskraft der Feder 24 in einer Position gehalten, die in 5(A), gezeigt ist.
Wenn jedoch die Rotationsgeschwindigkeit des Kompressors steigt und der Druck in dem Kühlkreis insgesamt höher wird, z.B., wenn das Fahrzeug mit einer hohen Geschwindigkeit fährt, dann wird auch der Druck des Kältemittels hoch, das in das Expansionsventil 1 des Superkühlungsgrad-Regelungstyps eingeführt wird und durch das Differentialdruck-Regelventil hindurchgegangen ist. Der Druck des durch das Differentialdruck-Regelventil hindurchgegangenen Kältemittels wird durch die stromaufseitige Endfläche des Schafts 20 aufgenommen, der die Drosselpassage 8 definiert. Wenn der Druck einen vorbestimmten Wert überschreitet, dann überwindet der Schaft 20 die Beaufschlagungskraft der Feder 24, um sich in einer Stromabrichtung zu bewegen, wie in 6 gezeigt. Dies vergrößert die Blendenquerschnittsfläche der Drosselpassage 8, um dadurch die Strömungsrate des Kältemittels zu erhöhen, das durch die Drosselpassage 8 und die Passagen 22 strömt, so dass der Druck des Kältemittels stromauf abnimmt. Dies ermöglicht es, eine weitere Zunahme des Drucks des Kältemittels zu verhindern.
Obwohl als Annahme das erfindungsgemäße Expansionsventil des Superkühlungsgrad-Regelungstyps eingesetzt wird in einem Kühlkreis, der als das Kältemittel einen Chlorfluorwasserstoff HFC-134a benutzt, ist dies nicht beschränkend, sondern das Expansionsventil kann in ähnlicher Weise angewandt werden in Kühlkreisen, die Kohlendioxyd (CO₂), einen Kohlenwasserstoff (HC), Ammonium (NH₃), etc. enthalten.
Weiterhin macht es die Anordnung des Rückschlagventils in der Ölpassage möglich, die Ölpassage zu verschließen, z.B. wenn der Druck an der Auslassseite des Expansionsventils des Superkühlungsgrad-Regelungstyps hoch wird, wodurch die Rückströmung des Kältemittels verhindert werden kann.
Weiterhin wird als Folge der Anordnung von Mitteln zum Variieren der Blendenquerschnittsfläche einer Drosselpassage unter Ansprechen auf den wirkenden Druck, der höher ist als ein vorbestimmter Druckwert des Kältemittels, und welcher dann steigen kann, z.B. wenn das Fahrzeug mit einer hohen Geschwindigkeit fährt, dieser Druck dar an gehindert, höher zu werden als ein vorbestimmter Wert, und zwar durch Vergrößern der Blendenquerschnittsfläche. Dies verbessert die Sicherheit des Apparats gegen hohen Druck, und verhindert ferner die Verschlechterung des Betriebskoeffizienten und der Brennstoffökonomie. Das Differentialdruck-Regelventil-Beipassmittel M ist entweder in dem Ventilelement 5 oder zwischen dem Ventilelement 5 und dessen zugeordnetem Ventilsitz 4 vorgesehen.

Claims

Ein Superkühlungsgrad-Regelungstyp-Expansionsventil (1), mit einer in einer Kältemittelpassage angeordneten Drosselpassage (8), durch welche zum Unterwerfen des eingeführten Kältemittels einer adiabatischen Expansion ein Kältemittel strömt, einem an einer Stromauseite der Drosselpassage angeordneten Differentialdruck-Regelventil (4, 5, 6) zum Ausführen einer Regelung derart, dass das eingeführte Kältemittel ein vorbestimmtes Kühlungsausmaß hat, und einem Differentialdruck-Regelventil-Beipassmittel (M), das es dem Kältemittel gestattet, mit einer minimalen Kältemittel-Strömungsrate durchzuströmen wie erforderlich für einen Kompressor, selbst wenn das Differentialdruck-Regelventil (4, 5, 6) geschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Differentialdruck-Regelventil-Beipassmittel (M) ein Rückschlagventil (16, 19) umfasst zum Schließen des Beipassmittels (M), falls der Druck an einer Stromabseite des Differentialdruck-Regelventils höher wird als Druck an einer Stromaufseite des Differentialdruck-Regelventils.
Superkühlungsgrad-Regelungstyp-Expansionsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Differentialdruck-Regelventil-Beipassmittel (M) eine Passage (11a) in der Form eines Ringes ist gebildet durch Positionieren eines Stopfengliedes (12) in einer Durchgangspassage und auf einer identischen Achse, die durch ein Ventilelement (5) des Differentialdruck-Regelventils geformt ist, wobei das Stopfenglied (12) ein Profil kleiner als ein Profil der Durchgangspassage hat.
Superkühlungsgrad-Regelungstyp-Expansionsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drosselpassage (8) Mittel (20) zum Variieren der Querschnittsfläche der Passage aufweist zum Vergrößern einer Passagenquerschnittsfläche unter Ansprechen auf anstehenden Druck, der höher ist als ein vorbestimmter Druck.