DE60218940T2 - Expansionsventileinheit - Google Patents

Expansionsventileinheit Download PDF

Info

Publication number
DE60218940T2
DE60218940T2 DE60218940T DE60218940T DE60218940T2 DE 60218940 T2 DE60218940 T2 DE 60218940T2 DE 60218940 T DE60218940 T DE 60218940T DE 60218940 T DE60218940 T DE 60218940T DE 60218940 T2 DE60218940 T2 DE 60218940T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
pressure
temperature
expansion valve
guide groove
refrigerant passage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE60218940T
Other languages
English (en)
Other versions
DE60218940D1 (de
Inventor
Takeshi Hachioji-shi Kaneko
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TGK Co Ltd
Original Assignee
TGK Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TGK Co Ltd filed Critical TGK Co Ltd
Publication of DE60218940D1 publication Critical patent/DE60218940D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE60218940T2 publication Critical patent/DE60218940T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B41/00Fluid-circulation arrangements
    • F25B41/30Expansion means; Dispositions thereof
    • F25B41/31Expansion valves
    • F25B41/33Expansion valves with the valve member being actuated by the fluid pressure, e.g. by the pressure of the refrigerant
    • F25B41/335Expansion valves with the valve member being actuated by the fluid pressure, e.g. by the pressure of the refrigerant via diaphragms
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2500/00Problems to be solved
    • F25B2500/01Geometry problems, e.g. for reducing size
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2500/00Problems to be solved
    • F25B2500/11Reducing heat transfers
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S137/00Fluid handling
    • Y10S137/901Biased ball valves with operators

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Temperature-Responsive Valves (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)

Description

  • Diese Erfindung bezieht sich auf eine Expansionsventileinheit gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Solche Expansionsventileinheiten werden verwendet, um die Menge eines Kältemittels zu regeln, die in einem Kühlkreis in einen Verdampfer strömt, und zwar entsprechend der Temperatur und/oder des Drucks des den Verdampfer zu einem Kompressor verlassenden Kältemittels.
  • In einem Klimaanlagensystem eines Automobils ist ein Kühlkreis ausgebildet, in welchem von dem Kompressor komprimiertes, gasförmiges Kältemittel mit hoher Temperatur und hohem Druck durch einen Radiator kondensiert wird, und flüssiges Kältemittel unter hohem Druck durch ein Expansionsventil adiabatisch expandiert wird, um Kältemittel mit niedrigem Druck und niedriger Temperatur zu erhalten, welches in einem Verdampfer verdampft und dann zu dem Kompressor rückgeführt wird. Der mit dem Kältemittel mit niedriger Temperatur versorgte Verdampfer tauscht Wärme mit Luft im Innenraum des Fahrzeugs aus, und führt so eine Kühloperation durch.
  • Ein bekanntes Expansionsventil umfasst eine Temperaturfühlkammer, welche Temperaturänderungen des Kältemittels in einer Passage für Niedrigtemperatur-Kältemittel an der Auslassseite des Verdampfers abtastet, und einen Ventilmechanismus, welcher durch die variierende Temperatur in der Temperaturfühlkammer betätigt wird, um die Strömungsrate des Kältemittels zu regeln, die dem Einlass des Verdampfers zugeführt wird. Die Temperaturfühlkammer ist mit einem Temperaturfühlrohr verbunden, welches mit einem Kältemittelrohr an der Auslassseite des Verdampfers im innigen Kontakt ist, um die Temperatur des Kältemittels am Auslass des Verdampfers abzutasten. Bekannte Expansionsventile können nicht nur die Temperatur detektieren, sondern auch den Druck des Kältemittels im Auslass eines Verdampfers, so dass der Ventilmechanismus auch unter Ansprechen auf Druckänderungen gesteuert werden kann. Das bekannte Expansionsventil hat einen Anschlussabschnitt zum Verbinden einer Kältemittelverrohrung an der Auslassseite des Verdampfers mit einer Kältemittelverrohrung, die sich zu dem Kompressor erstreckt, um auf diese Weise die Herstellungskosten des Expansionsventils zu reduzieren. Diese Ausbildung ist auf der Tatsache basiert, dass der Druckverlust des Kältemittels in dem Verdampfer im Wesentlichen konstant ist, wenn von dem Expansionsventil geliefertes Kältemittel durch den Verdampfer hindurchgeht, so dass ein Druck, erhalten durch Subtrahieren des Druckverlustes von dem Druck des Kältemittels im Auslass des Expansionsventils, als der Druck angesehen werden kann, den das Kältemittel im Auslass des Verdampfers hat. Es ist jedoch wünschenswert, sowohl die Zusammenbaukosten als auch die Teilekosten weiter zu reduzieren.
  • Die JP-Patentanmeldung Nr. 2000-353672 offenbart ein Expansionsventil, das so ausgebildet ist, dass ein Ventilgehäuse durch Aufweiten eines Abschnitts einer Verrohrung gebildet ist, und das eine Expansionsventileinheit enthält, die sich aus einer Temperaturfühlkammer und einem Ventilmechanismus zusammensetzt, welche minimale Funktionen des Expansionsventils bereitstellen, und beide in dem Ventilgehäuse montiert sind, so dass sich dadurch die Zusammenbaukosten und Teilekosten weiter reduzieren.
  • Die JP-Patentanmeldung Nr. 2001-119686 offenbart ein Expansionsventil eines geräuscharmen Typs, das ausgebildet ist, um Geräusche aus der Strömungsdynamik zu unterdrücken, die durch die Expansion des Kältemittels generiert werden. 6 ist ein Längsschnitt des Expansionsventils von JP 2001-119686. 7 ist eine Querschnittsansicht in der Schnittebene a-a von 6 (Stand der Technik). In den 6 und 7 ist ein Ventilgehäuse 103 durch Vergrößern eines Endabschnitts einer Niederdruck-Kältemittel-Verrohrung 101 ausgebildet, die mit dem Kältemitteleinlass eines Verdampfers verbunden ist, und durch integrales Anschließen durch Aluminiumschweißen einer Hochdruck-Kältemittel-Verrohrung 102, die mit einem Sammler verbunden ist, an einen Seitenabschnitt des vergrößerten Endabschnitts. In das Ventilgehäuse 103 ist eine Expansionsventileinheit 104 eingesetzt. Die Expansionsventileinheit 104 ist an einem offenen Endbereich des Ventilgehäuses 103 fixiert. Die Expansionsventileinheit 104 umfasst eine Temperaturfühlkammer 105 und einen Ventilmechanismus, der mit dem unteren Abschnitt eines Körpers 108 der Temperaturfühlkammer 105 integral ausgebildet ist. Der Ventilmechanismus wird durch interne Druckvariationen in der Temperaturfühlkammer 105 betätigt, um eine Hochdruck-Kältemittel-Passage 109 zu öffnen und zu schließen. Die Temperaturfühlkammer 105 wird durch eine Membrane 106 in eine Unterseite, die mit dem Kältemittelgas gefüllt ist, und eine Oberseite unterteilt, die mit einem Temperaturfühlrohr 107 verbunden ist. Das Temperaturfühlrohr 107 kontaktiert ein Auslassrohr des Verdampfers, um die Kältemitteltemperatur abzugreifen. Die Hochdruck-Kältemittel-Passage 109 erstreckt sich von einem annähernd zentralen Seitenbereich zu dem Zentrum des Körpers 108. Eine Niederdruck-Kältemittel-Passage 110 ist in einem unteren Endbereich des Körpers 108 axial ausgebildet. Zwischen der Hochdruck-Kältemittel-Passage 109 und der Niederdruck-Kältemittel-Passage 110 ist ein Ventilsitz 111 ausgebildet. Durch eine Feder 113 wird ein Ventilelement 112 zu dem Ventilsitz 111 beaufschlagt, welche Feder durch eine Einstellschraube 114 einstellbar ist. Ein axial beweglicher Schaft 115 steht mit einem Ende in Anlage mit dem oder ist mit dem Ventilelement 112 verschweißt, und das andere Ende ist in Anlage an einer Scheibe 116 an einer unteren Fläche der Membrane 106. Der Schaft 115 ist in der Achse des Körpers 108 durch einen Halter 117 positioniert. Eine Kommunikationspassage 118 gleicht den Druck unterhalb der Membrane 106 mit dem Druck in der Niederdruck-Kältemittel-Passage 110 aus. Der Raum unterhalb der Membrane 106 ist gegenüber der Hochdruck-Kältemittel-Passage 109 durch einen O-Ring 119 abgedichtet, der an dem Schaft 115 angeordnet ist. Aus der Hochdruck-Kältemittel-Verrohrung 102 zugeführtes Kältemittel geht durch den Ventilsitz 111 hindurch und erfährt dabei eine adiabatische Expansion, und strömt dann von der Niederdruck-Kältemittel-Passage 110 über die Verrohrung 101 zu dem Verdampfer. Der Gasdruck in der Kammer wird abhängig von der Temperatur erhöht oder verringert, die durch das Temperaturfühlrohr 107 detektiert wird. Die Membrane 106, wenn verlagert, betätigt das Ventilelement 112 über den Schaft 115 und regelt so die Strömungsrate des Kältemittels.
  • Wenn das Kältemittel in der bekannten Expansionsventileinheit seine Temperatur als Folge der Expansion verringert hat, geht ein nennenswertes Maß an Wärme aus der Temperaturfühlkammer durch den Körper zu der kühlen Niederdruck-Kältemittel-Passage, wodurch die Membrane und die sich darum befindlichen Komponententeile gekühlt werden. Falls die auf diese Weise verringerte Temperatur der Membrane und der diese umgebenden Komponententeile niedriger wird als die des Temperaturfühlbereiches des Temperaturfühlrohres, beginnt die Expansionsventileinheit, anstelle der Temperatur des Temperaturfühlrohrs die niedrige Temperatur der Membrane und der diese umgebenden Komponententeile abzugreifen. Dies resultiert in einem Temperaturfühlfehler, welcher eine ordnungsgemäße Expansionsventilsteuerung unterdrückt.
  • Eine aus EP-A-0 699 883 bekannte Expansionsventileinheit besitzt zwei variable Drosselventile in Reihe zwischen der Hochdruck-Hochtemperatur-Passage und der Niederdruck-Niedertemperatur-Passage des Gehäusekörpers. In den Bereichen der Drosselventile ist der Querschnitt des Körpers lokal so vergrößert, dass der Wärmetransfer zu der Niederdruck-Niedertemperatur-Passage des Körpers begünstigt wird.
  • In einer aus JP-A-2000 055512 bekannten Expansionsventileinheit hat der Körper eine seitliche Einlassöffnung, die zu dem Drosselventil führt, das die Hochdruck-Hochtemperatur-Passage von der Niederdruck-Niedertemperatur-Passage separiert. Zusätzlich zu der Einlassöffnung ist keine weitere thermisch isolierende Sektion des Körpers vorgesehen.
  • In der aus US-A-4 852 364 bekannten Expansionsventileinheit ist der Körper zwischen der Hochdruck-Hochtemperatur-Passage und der Niederdruck-Niedertemperatur-Passage mit einem kontinuierlichen und gleichförmigen Querschnitt ausgebildet.
  • In der aus US-A-5 547 126 bekannten Expansionsventileinheit ist der Querschnitt des Körpers in der Region der Hochdruck-Hochtemperatur-Passage signifikant größer ausgebildet als der Querschnitt des Körpers in der Region der Niederdruck-Niedertemperatur-Passage.
  • Es ist ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung, eine Expansionsventileinheit anzugeben, welche Temperaturabgreiffehler vermeidet.
  • Dieser Gegenstand wird mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 erreicht.
  • Die thermisch isolierende Sektion des Körpers unterdrückt signifikant einen Wärmetransfer von der Temperaturfühlkammer durch Wärmeleitung durch den Körper zu der Niederduck-Kältemittel-Passage, wenn die Niederdruck-Kältemittel-Passage Kältemittel enthält, welches durch den Ventilmechanismus und durch die adiabatische Expansion nennenswert abgekühlt ist, was in einer kühlen inneren Wand der Niederdruck-Kältemittel-Passage und einer abgesenkten Temperatur in dem Material des Körpers benachbart zu der Niederdruck-Kältemittel-Passage resultiert. Dies vermeidet Temperaturabgreiffehler der wärmeempfindlichen Kammer und des Expansionsventils, insbesondere in einem Fall, in welchem der Temperaturunterschied zwischen der wärmeempfindlichen Kammer und der Niederdruck-Kältemittel-Passage groß ist. Die thermisch isolierende Sektion wird auf baulich einfache Weise durch eine in Umfangsrichtung durchgehende, nach außen offene, Hochtemperatur-Kältemittel-Führungsnut definiert, die in Kommunikation mit der Hochdruck-Hochtemperatur-Kältemittel-Passage in dem Körper ausgebildet ist. Die Nut kann jegliche zweckmäßige Querschnittskonfiguration haben.
  • Der Grund der Nut kann eine zylindrische Oberfläche definieren. Zweckmäßig ist zumindest ein flacher Bereich aus dem zylindrischen Grund der Nut ausgeschnitten. Vorzugsweise, sind zwei oder sogar mehrere solcher flacher Bereiche aus dem Grund ausgeschnitten, um den Querschnitt des Körpers in dieser thermisch isolierenden Sektion weiter zu reduzieren.
  • Die thermisch isolierende Sektion ist zweckmäßig konstituiert durch einen signifikant reduzierten Wärmeleit-Querschnittflächenbereich des Körpers und durch eine beabsichtigte Erwärmung des reduzierten Körperquerschnittsbereichs und seiner Umgebungen durch Hochtemperatur-Kältemittel.
  • Die axiale Weite der Führungsnut sollte größer sein als die axiale Weite der Hochdruck-Hochtemperatur-Kältemittel-Passage, um ein großes Volumen an heißem Kältemittel zu konzentrieren, und den Körper in dem reduzierten Körperquerschnittsbereich effizient zu erwärmen.
  • Zweckmäßig kann die Tiefe der Führungsnut zwischen 10 % und 40 %, vorzugsweise etwa 20 % bis 25 %, des äußeren Durchmessers des Körpers betragen.
  • Die Hochdruck-Kältemittel-Führungsnut gemäß Anspruch 6 isoliert thermisch die Temperaturfühlkammer von der gekühlten Wand der Niederdruck-Kältemittel-Passage, da die Hochdruck-Kältemittel-Führungsnut den Wärmeleitbereich zum Überleiten von Wärme aus der Temperaturfühlkammer zu der Niederdruck-Kältemittel-Passage signifikant reduziert. Da die Hochdruck-Kältemittel-Führungspassage mit dem Hochtemperatur-Kältemittel gefüllt ist, wird sie stets in einer Hochtemperaturkondition gehalten, was in einer verbesserten thermischen Isolation der Temperaturfühlkammer gegenüber der Niederdruck-Kältemittel-Passage resultiert. Dies verhindert, dass die Funktion der Temperaturfühlkammer durch die Kälte in der Niederdruck-Kältemittel-Passage unerwünscht beeinflusst wird und hilft, Temperaturabgreiffehler zu vermeiden.
  • Mit der Führungsnut wird der Wärmeleitbereich des Körpers signifikant reduziert, welcher Wärme aus der Temperaturfühlkammer zu der Niederdruck-Kältemittel-Passage überträgt. Die Führungsnut schafft so einen thermisch isolierenden Körperbereich für die Temperaturfühlkammer gegenüber der kühlen Niederdruck-Kältemittel-Passage.
  • Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
  • 1 eine Längsschnittansicht einer ersten Ausführungsform der Erfindung,
  • 2 eine Querschnittsansicht in der Schnittebene a-a von 1,
  • 3 eine Längsschnittansicht einer zweiten Ausführungsform der Erfindung,
  • 4 einen Querschnitt in einer Schnittebene a-a von 3,
  • 5 eine Schnittansicht einer dritten Ausführungsform der Erfindung,
  • 6 eine Längsschnittansicht eines konventionellen Expansionsventils (Stand der Technik), und
  • 7 eine Querschnittsansicht in der Schnittebene a-a von 6 (Stand der Technik).
  • In einem Expansionsventil, das eine Expansionsventileinheit 1 entsprechend der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufweist, ist die Expansionsventileinheit 1 in ein oberes offenes Ende eines Ventilgehäuses 4 eingesetzt, welches durch Vergrößern eines Endabschnittes einer Niederdruck-Kältemittel-Verrohrung 2 gebildet ist, die mit dem Kältemitteleinlass eines nicht gezeigten Verdampfers verbunden ist, und durch integrales Anschließen einer Hochdruck-Kältemittel-Verrohrung 3 (die mit einem nicht gezeigten Sammler verbunden ist) an einen Seitenbereich des vergrößerten Endabschnitts durch Aluminiumschweißen.
  • Die Expansionsventileinheit 1 weist eine Temperaturfühlkammer 5 und einen Ventilmechanismus auf, der mit einem Körper der Temperaturfühlkammer 5 integral ausgebildet ist. Die Temperaturfühlkammer 5 enthält eine mit Kältemittelgas gefüllte, untere Innenseitenkammer, die durch eine Membrane 6 von einer Oberseitenkammer getrennt ist, welche ihrerseits mit einem Temperaturfühlrohr verbunden ist. Das Temperaturfühlrohr 7 besitzt einen Endabschnitt, der mit einem Auslassrohr des Verdampfers in Kontakt ist, um die Temperatur des Kältemittels in dem Auslass des Verdampfers abzugreifen.
  • Die Expansionsventileinheit 1 weist eine Hochdruck-Kältemittel-Führungsnut 9 auf, die in einem in Längsrichtung annähernd mittigen Bereich des Körpers 8 in Umfangsrichtung ausgebildet ist. In dem Körper 8 erstreckt sich von der Hochdruck-Kältemittel-Führungsnut 9 eine Hochdruck-Kältemittel-Passage 10 zu der Mittelachse des Körpers 8. In einem unteren Endbereich des Körpers 8 ist eine Niederdruck-Kältemittel-Passage 11 axial ausgebildet. Im Körper 8 dient eine Öffnung 12a als eine Ventilöffnung, die die Passagen 10, 11 verbindet. Ein unteres Ende der Öffnung 12a an einer Seite der Niederdruck-Kältemittel-Passage dient als ein Ventilsitz 12. Gegenüberliegend zu dem Ventilsitz 12 wird ein kugeliges Ventilelement 13 durch eine konische Feder 14 zu dem Ventilsitz 12 beaufschlagt. Die konische Feder 14 ist an einer Einstellschraube 15 abgestützt, die in eine Innenwand der Niederdruck-Kältemittel-Passage 11 eingeschraubt ist. Die Einstellschraube 15 wird verwendet zum Einstellen eines Federkraftwerts, der so gesetzt wird, dass er festlegt, wenn das Ventilelement 13 zu öffnen beginnt.
  • An einer Stelle unterhalb der Temperaturfühlkammer 5 ist entlang der Achse des Körpers 8 ein Schaft 16 axial beweglich eingesetzt. Der Schaft 16 hat sein eines Ende in Anlage an oder verschweißt mit dem Ventilelement 13, und sein anderes Ende in Anlage an einer Scheibe 17, die an einer unteren Fläche der Membrane 6 angeordnet ist. Ein oberer Endabschnitt des Schaftes 16 ist in der Achse des Körpers 8 mittels eines Halters 18 positioniert.
  • Der Körper 8 enthält eine axiale Kommunikationspassage 19, die den Druck in einem Raum unterhalb der Membrane 6 mit dem Druck in der Niederdruck-Kältemittel-Passage 11 ausgleicht. Der Raum unterhalb der Membrane 8 ist gegenüber der Hochdruck-Kältemittel-Passage 10 durch einen an dem Schaft 16 angeordneten O-Ring 20 abgedichtet.
  • Wenn aus der Hochdruck-Kältemittel-Verrohrung 3 Kältemittel zugeführt wird, dann wird die umfängliche Hochdruck-Kältemittel-Führungsnut 9 in dem Körper 8 mit dem Hochtemperatur-Hochdruck-Kältemittel gefüllt. Dieses Kältemittel wird in die Hochdruck-Kältemittel-Passage 10 eingeleitet und wird adiabatisch expandiert, wenn es durch einen Spalt hindurchgeht, der zwischen dem Ventilsitz 12 und dem Ventilelement 13 geformt ist, und wird dann durch die Niederdruck-Kältemittel-Passage 11 über die Niederdruck-Kältemittel-Verrohrung 2 zu dem Verdampfer geliefert. Die Temperatur der Niederdruck-Kältemittel-Passage 11 wird durch die adiabatische Expansion des Kältemittels abge senkt. Andererseits wird die Hochdruck-Kältemittel-Führungsnut 9 in einem aufgewärmten Zustand gehalten, da sie mit dem Hochtemperatur-Kältemittel gefüllt bleibt. Deshalb isoliert die Hochdruck-Kältemittel-Führungsnut 9 die Temperaturfühlkammer 5 thermisch von der Niedertemperatur-Niederdruck-Kältemittel-Passage 11, wodurch verhindert wird, dass Wärme aus der Temperaturfühlkammer 5 über den zentralen Bereich des Körpers 8 innerhalb der Hochdruck-Kältemittel-Führungsnut 9 zu der Niederdruck-Kältemittel-Passage 11 geleitet wird. Die Nut 9 reduziert ferner nennenswert den Körperquerschnittsbereich, der für den Transfer von Wärme oder Kälte nutzbar ist. Dies verhindert, dass die Temperaturfühlkammer 5 als Folge einer unkontrolliert abgesenkten Temperatur der Temperaturfühlkammer 5 einen Temperaturabgreiffehler entwickelt.
  • Die Temperatur des Kältemittels, das von dem Verdampfer geliefert wird, wird durch das Temperaturfühlrohr 7 abgegriffen. Die Temperatur des Gases in der luftdichten Kammer wird abhängig von der abgegriffenen Temperatur erhöht oder verringert. Die Druckvariation in der luftdichten Kammer versetzt die Membrane 6 und betätigt über den Schaft 16 das Ventilelement 13, wodurch die Strömungsrate des Kältemittels geregelt wird.
  • In der Expansionsventileinheit 1a der zweiten Ausführungsform (3, 4) ist die Hochdruck-Kältemittel-Passage 10 so ausgebildet, dass sie sich zur Gänze und diametral durch den Körper 8 erstreckt, wobei beide Passageenden in der umfänglichen Hochdruck-Kältemittel-Führungsnut 9 liegen, welche mit einem zylindrischen Nutgrund 9a in einem in Längsrichtung in etwa mittigen Bereich des Körpers 8 ausgebildet ist. Die Passage 10 verläuft quer zur Achse in dem Zentrum des Körpers 8, d.h., die Passage 10 ist mit der Nut 9 zumindest zweimal verbunden. Die Kommunikationspassage 19 ist in einem Bereich des Körpers 8 angeordnet, in welchen sich die Hochdruck-Kältemittel-Passage 10 nicht erstreckt, d.h., an einer Stelle im Körper 8, die gegenüber der Passage 10 (4) in Umfangsrichtung versetzt ist.
  • Die Hochdruck-Kältemittel-Führungsnut 9 isoliert die Temperaturfühlkammer 5 thermisch von der Niedertemperatur-Niederdruck-Kältemittel-Passage 11. Deshalb wird Wärme daran gehindert, aus der Temperaturfühlkammer 5 über den Körper 8 zu der Niederdruck-Kältemittel-Passage 11 übertragen zu werden. Dadurch ist es möglich, die Temperatur in der Temperaturfühlkammer 5 aufrechtzuhalten und Temperaturabgreiffehler zu vermeiden.
  • Die Expansionsventileinheit 1b der dritten Ausführungsform (5) besitzt einen sogar noch weiter reduzierten Wärmeleitquerschnittsbereich in dem Abschnitt des Körpers 8, in welchem sich die Hochdruck-Kältemittel-Führungsnut 9 in Umfangsrichtung erstreckt, beispielsweise verglichen mit der Expansionsventileinheit der ersten Ausführungsform. Spezifischer sind von der inneren Peripherie oder dem Grund 9a der Hochdruck-Kältemittel-Führungsnut 9 D-förmige Bereiche 21 weggeschnitten. Diese Maßnahme reduziert den Querschnittsbereich sogar noch weiter, durch welchen hindurch Wärme aus der Temperaturfühlkammer 5 zu der Niederdruck-Kältemittel-Passage 11 abgeleitet werden kann.
  • Die mit dem Hochtemperatur-Kältemittel gefüllte Nut 9, und auch der reduzierte Querschnitt des Körpers 8 in der Region der Nut 9, formen zusammen eine effiziente wärmeisolierende Sektion des Körpers 8. Die weggeschnittenen, D-förmigen Bereiche 21 formen diametral gegenüberliegende, parallele Flachbereiche 9b der Nut 9. Die Nut 9 kann einen gerundeten oder anders gestalteten Querschnitt anstelle eines viereckigen Querschnitts haben.
  • Die zwei ausgeschnittenen D-Bereiche 21 in dem ansonsten zylindrischen Grund der Führungsnut 9 formen zwei diametral gegenüberliegende, sekantenartige Flachbereiche in dieser axialen Sektion des Körpers 8, um den Querschnittsbereich der Körpersektion zu minimieren, durch welchen Wärme geleitet werden kann, und um sicherzustellen, dass der verbleibende Querschnittsbereich des Körpers 8 in dieser Sektion durch das Hochdruck-Hochtemperatur-Kältemittel gleichförmig aufgeheizt wird, welches die Führungsnut 9 ausfüllt.
  • In dieser Sektion könnten, in einer Alternative, sogar mehr als zwei Ausschnitte irgendeiner Form vorgesehen sein, um den Querschnittsbereich auf optimale Weise zu reduzieren. Die Tiefe der Führungsnut 9 kann von 10 % bis 40 % des Außendurchmessers des Körpers 8 benachbart zu der Führungsnut 9 betragen, und beträgt, vorzugsweise, zwischen ca. 20 % bis 25 % des äußeren Durchmessers. Die axiale Weite der Führungsnut 9 ist größer als die axiale Weite der Hochdruck-Hochtemperatur-Kältemittel-Passage 10.
  • Die Anordnung der Führungsnut 9 in dem Körper ist eine einfache Maßnahme, um in der wärmeempfindlichen Kammer 5 Temperaturabgreiffehler zu vermeiden, was dann ein wichtiger Aspekt ist, wenn das Expansionsventil nur unter Abgreifen der Temperatur operiert. Als eine zusätzliche Maßnahme wird der Körper 8 dann permanent und intensiv durch das Hochtemperatur-Hochdruck-Kältemittel aufgeheizt, das in der Hochdruck-Hochtemperatur-Kältemittel-Passage 10 vorhanden ist, welche zumindest einmal mit der Führungsnut 9 kommuniziert.

Claims (6)

  1. Expansionsventileinheit (1, 1a, 1b) eines Kühlkreises, insbesondere für Klimaanlagensystemen von Automobilen, wobei die Expansionsventileinheit aufweist: einen Körper (8) mit einer Längsmittelachse und einer an einem Ende des Körpers (8) angeordneten Temperaturfühlkammer (5), eine Niederdruck-Niedertemperatur-Kältemittel-Passage (11), die in dem Körper (8) ausgebildet ist, eine mit einer Querausdehnung relativ zu der Mittelachse und in einem Körperbereich ausgebildeten Hochdruck-Hochtemperatur-Kältemittel-Passage (10) in dem Körper (8), welcher Körperbereich zwischen der Temperaturfühlkammer (5) und der Niederdruck-Niedertemperatur-Kältemittel-Passage (11) angeordnet ist, ein Element in der Temperaturfühlkammer (5), welches Element axial versetzbar ist, einen in dem Körper (8) zwischen den Passagen (10, 11) angeordneten Ventilmechanismus, und einen sich axial zwischen dem Element und dem Ventilmechanismus erstreckenden Ventilbetätigungsschaft (16), dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Temperaturfühlkammer (5) und der Niederdruck-Kältemittel-Passage (11) zumindest eine thermisch isolierende Körpersektion vorgesehen ist, dass die thermisch isolierende Sektion definiert wird durch eine in Umfangsrichtung geschlossene, nach außen offene Hochdruck-Kältemittel-Führungsnut (9), die in dem Körper (8) geformt ist und die mit der Hochdruck-Hochtemperatur-Kältemittel-Passage (10) kommuniziert, dass der Grund der Führungsnut (9) eine koaxial zur Mittelachse des Körpers (8) angeordnete zylindrische Fläche definiert, und dass im Grund der Führungsnut (9) zusätzlich zumindest ein abgeflachter Bereich, wie eine Sekante eines Kreises, gebildet ist.
  2. Expansionsventileinheit gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die thermisch isolierende Sektion einen axialen Bereich des Körpers aufweist, dessen Querschnittsbereich in Relation zu dem Körperquerschnittsbereich benachbart zu der Temperaturfühlkammer (5) reduziert ist, und dass der axiale Bereich durch Hochtemperatur-Hochdruck-Kältemittel-Passage von der Passage (10) her aufgeheizt ist.
  3. Expansionsventileinheit gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Grund der Führungsnut (9) an beiden Seiten der Mittelachse des Körpers (8) zwei diametral gegenüberliegende flache Bereiche vorgesehen sind, welche flachen Bereiche, vorzugsweise, zueinander parallel sind.
  4. Expansionsventileinheit gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Weite der Führungsnut (9) größer ist als die axiale Weite der Hochdruck-Hochtemperatur-Kältemittel-Passage (10).
  5. Expansionsventileinheit gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Tiefe der Führungsnut (9) zwischen etwa 10 % bis 40 % des äußeren Durchmessers des Körpers (8), vorzugsweise zwischen ca. 20 % bis 25 % des äußeren Durchmessers des Körpers (8), beträgt.
  6. Expansionsventileinheit gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochdruck-Kältemittel-Passage (10) so ausgebildet ist, dass sie sich durch einen Bereich (21) des Körpers (8) innerhalb der Hochdruck-Kältemittel-Führungsnut (9) erstreckt.
DE60218940T 2001-07-19 2002-07-12 Expansionsventileinheit Expired - Fee Related DE60218940T2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001219744A JP3942848B2 (ja) 2001-07-19 2001-07-19 膨張弁ユニット
JP2001219744 2001-07-19

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE60218940D1 DE60218940D1 (de) 2007-05-03
DE60218940T2 true DE60218940T2 (de) 2007-06-28

Family

ID=19053687

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE60218940T Expired - Fee Related DE60218940T2 (de) 2001-07-19 2002-07-12 Expansionsventileinheit

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6550262B2 (de)
EP (1) EP1278031B1 (de)
JP (1) JP3942848B2 (de)
DE (1) DE60218940T2 (de)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3828901B2 (ja) 2004-05-11 2006-10-04 株式会社Ihc 個人認証システム
JP2007033021A (ja) * 2005-05-11 2007-02-08 Tgk Co Ltd 温度差圧感知弁
US20110079286A1 (en) * 2009-10-01 2011-04-07 Hamilton Sundstrand Corporation Expansion Valve
CN106066104B (zh) * 2016-06-29 2018-08-24 博耐尔汽车电气系统有限公司 一种带有隔热功能的膨胀阀
FR3105337B1 (fr) * 2019-12-18 2022-03-25 Vernet Dispositif de commande de l’écoulement d’un fluide

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4852364A (en) * 1987-10-23 1989-08-01 Sporlan Valve Company Expansion and check valve combination
JP3224139B2 (ja) * 1992-03-11 2001-10-29 株式会社不二工機 温度膨脹弁の製造方法
JP3219841B2 (ja) * 1992-05-15 2001-10-15 株式会社不二工機 温度膨脹弁の製造方法
JPH08327169A (ja) * 1994-08-31 1996-12-13 Nippondenso Co Ltd 冷凍装置
KR100272206B1 (ko) * 1994-09-26 2000-11-15 존 씨. 메티유 직각 열응답 팽창밸브
JP3207716B2 (ja) * 1994-12-22 2001-09-10 株式会社不二工機 温度膨張弁
US5961038A (en) * 1995-07-13 1999-10-05 Pacific Industrial Co., Ltd. Thermal type expansion valve
JP3794100B2 (ja) * 1996-07-01 2006-07-05 株式会社デンソー 電磁弁一体型膨張弁
JP3372439B2 (ja) * 1996-10-11 2003-02-04 株式会社不二工機 膨張弁
JP3782896B2 (ja) * 1998-08-05 2006-06-07 株式会社テージーケー 過冷却度制御式膨張弁
GB2349392B (en) 1999-04-20 2003-10-22 Trikon Holdings Ltd A method of depositing a layer
JP2001119686A (ja) 1999-10-20 2001-04-27 Ichikoh Ind Ltd テレビドアホンシステム

Also Published As

Publication number Publication date
US20030014989A1 (en) 2003-01-23
DE60218940D1 (de) 2007-05-03
EP1278031A3 (de) 2004-01-21
JP2003035473A (ja) 2003-02-07
EP1278031A2 (de) 2003-01-22
EP1278031B1 (de) 2007-03-21
US6550262B2 (en) 2003-04-22
JP3942848B2 (ja) 2007-07-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3339214C2 (de)
DE69715809T2 (de) Entspannungsventil
US4768558A (en) Multi-port valve assembly
DE69310275T2 (de) Spiralverdichter mit Flüssigkeitseinspritzung
DE19932468B4 (de) Überkritischer Kühlzyklus und Klimaanlage mit überkritischem Kühlkreis
DE60201405T2 (de) Proportionales Magnetventil
DE19611038B4 (de) Thermisches Expansionsventil
DE102004010701B4 (de) Dampfkompressions-Kühlmaschine
DE69717580T2 (de) Expansionsventil
DE19852127A1 (de) Expansionsorgan und hierfür verwendbare Ventileinheit
DE69924662T2 (de) Entspannungsventil
DE19915037A1 (de) Kühlzyklussystem mit Heißwasser-Bypassdurchtritt
DE69218099T2 (de) Temperaturabhängiges Expansionsventil
EP0356642B1 (de) Thermostatisches Expansionsventil
DE102007032254A1 (de) Drucksteuerventil
DE112014004164T5 (de) Expansionsventil
DE102007016052A1 (de) Druckregelventil
DE60218940T2 (de) Expansionsventileinheit
DE69710143T2 (de) Expansionsventil
DE60017315T2 (de) Thermisches Entspannungsventil
DE60316889T2 (de) Differenzdruckregelventil
DE112012005909B4 (de) Expansionsventil
DE60130961T2 (de) Entspannungsventil
DE60110321T2 (de) Thermisches Entspannungsventil
DE60218957T2 (de) Entspannungsventil

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee