DE69715809T2

DE69715809T2 - Entspannungsventil

Info

Publication number: DE69715809T2
Application number: DE69715809T
Authority: DE
Inventors: Kazuhiko Watanabe; Masamichi Yano
Original assignee: Fujikoki Corp
Current assignee: Fujikoki Corp
Priority date: 1997-03-11
Filing date: 1997-11-05
Publication date: 2003-08-07
Anticipated expiration: 2017-11-06
Also published as: DE69715809D1; EP0864826A3; JPH10253199A; EP0864826B1; CN1193094A; KR19980079358A; EP0864826A2; US6145753A

Description

Technisches Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft Entspannungsventile und insbesondere Entspannungsventile, die bei. Kältemitteln verwendet werden, die in Kältekreisläufen von Klimaanlagen, Kühlapparaten und dergleichen verwendet werden.

Hintergrund der Erfindung

Im Stand der Technik wurden diese Sorten thermischer Entspannungsventile in Kältekreisläufen von Klimaanlagen in Automobilen und dergleichen verwendet. Fig. 7 zeigt einen Querschnitt eines thermischen Entspannungsventils des Stands der Technik zusammen mit einer erläuternden Ansicht des Kältekreislaufs. Das thermische Entspannungsventil 10 schließt einen Ventilkörper 30 ein, der aus einem prismatischen Aluminiumteil gebildet ist, das einen Kältemittelkanal 11 des Kältekreislaufs umfasst, der einen ersten Pfad 32 und einen zweiten Pfad 34 aufweist, wobei der eine Pfad über dem anderen plaziert ist, mit einem Abstand dazwischen. Der erste Pfad 32 ist für ein Flüssigphasen-Kältemittel, das durch einen Kältemittelauslass eines Kondensators 5 und durch einen Empfänger 6 zu einem Kältemitteleinlass eines Verdampfers 8 strömt. Der zweite Pfad 34 ist für ein Gasphasen-Kältemittel, das durch den Kältemittelauslass des Verdampfers 8 in Richtung auf einen Kältemitteleinlass eines Kompressors 4 strömt.
Eine Öffnung 32a für die adiabatische Expansion des flüssigen Kältemittels, das vom Kältemittelauslass des Empfängers 6 zugeführt wird, ist im ersten Pfad 32 gebildet, und der erste Pfad 32 ist über die Öffnung 32a und einen Pfad 321 mit dem Einlass des Verdampfers 8 verbunden. Die Öffnung 32a weist eine Mittellinie auf, die sich entlang der Längsachse des Ventilkörpers 30 erstreckt. Ein Ventilsitz ist am Einlass der Öffnung 32a gebildet, und ein Ventilmittel 32b, das von einem Ventilelement 32c gestützt wird und zusammen mit dem Ventilsitz eine Ventilanordnung bildet, gehört dazu. Das Ventilmittel 32b und das Ventilelement 32c sind zusammengeschweißt und miteinander befestigt. Das Ventilelement 32c ist an dem Ventilmittel 32b befestigt und wird auch von einem Federmittel 32d, z. B. einer Spiraldruckfeder, gedrückt.
Der erste Pfad 32, in den das flüssige Kältemittel von dem Empfänger 6 eingeführt wird, ist ein Pfad des flüssigen Kältemittels, und er ist mit einer Einlassöffnung 322 und einem damit verbunden Ventilraum 35 ausgestattet. Der Ventilraum 35 ist ein Raum mit einem Bodenabschnitt, der auf derselben Achse der Mittellinie der Öffnung 32a gebildet ist, und wird von einem Stöpsel 39 abgeschlossen.
Ferner sind, um gemäß einer Auslasstemperatur des Verdampfers 8 dem Ventilkörper 32b eine Antriebskraft zuzuführen, ein kleines Loch 37 und ein großes Loch 38, das einen Durchmesser aufweist, der größer ist als der des Lochs 37, auf der Mittellinienachse gebildet, und sie erstrecken sich durch den zweiten Pfad 34. Ein Schraubloch 361 zum Befestigen eines Kraftelements 36, das als Wärmefühler arbeitet, ist am oberen Ende des Ventilkörpers 30 gebildet.
Das Kraftelement 36 umfasst eine Membran 36a aus rostfreiem Stahl, einen oberen Deckel 36d und einen unteren Deckel 36h, die eine obere Druckaktivierungskammer 36b und eine untere Druckaktivierungskammer 36c definieren, die durch die Membran getrennt sind und zwei abgeschlossene Kammern oberhalb und unterhalb der Membran 36a bilden, und ein Rohr 36i zum Einschließen eines vorbestimmten Kältemittels, das als Membranantreiberflüssigkeit arbeitet, in die obere Druckaktivierungskammer, und ist durch eine Schraube 361 am Ventilkörper 30 befestigt. Die untere Druckaktivierungskammer 36c ist über ein Druckloch 36e, das so gebildet ist, das es dieselbe Mittellinie aufweist wie die Mittellinienachse der Öffnung 32a, mit dem zweiten Pfad 34 verbunden. Ein Kältemitteldampf vom Verdampfer 8 strömt durch den zweiten Pfad 34. Der zweite Pfad 34 ist ein Pfad für Gasphasen-Kältemittel, und der Druck des Kältemitteldampfs wird der unteren Druckaktivierungskammer 36c über das Druckloch 36e zugeführt.
Ferner befinden sich in der unteren Druckaktivierungskammer 36c ein wärmefühlender Stab 36f und ein Aktivierungsstab 37f aus rostfreiem Stahl. Der wärmefühlende Stab 36f, der im zweiten Pfad 34 horizontal exponiert ist, ist gleitend durch den zweiten Pfad 34 im großen Loch 38 positioniert und berührt die Membran 36a, um die Kältemittelauslasstemperatur des Verdampfers 8 an die untere Druckaktivierungskammer 36c zu übertragen und um als Reaktion auf die Verschiebung der Membran 36a gemäß der Druckdifferenz zwischen der oberen Druckaktivierungskammer 36b und der unteren Druckaktivierungskammer 36c eine treibende Kraft zu liefern, indem er sich in dem großen Loch 38 bewegt. Der Aktivierungsstab 37f ist in dem kleinen Loch 37 gleitend positioniert und übt gemäß der Verschiebung des wärmefühlenden Stabs 36f einen Druck gegen die Federkraft des Federmittels 32d auf das Ventilmittel 32b aus. Der wärmefühlende Stab 36f umfasst einen Anschlagabschnitt 312, der einen großen Durchmesser aufweist und als Empfangselement der Membran 36a arbeitet, wobei die Membran 36a positioniert ist, um seine Oberfläche zu berühren, einen Abschnitt 314 großen Durchmessers, der an einer Endoberfläche die untere Oberfläche des Anschlagabschnitts 312 berührt und gleitend in die untere Druckaktivierungskammer 36c eingeführt ist, und einen wärmefühlenden Abschnitt 318, der an einer Endoberfläche die andere Endoberfläche des Abschnitts 314 großen Durchmessers berührt und dessen andere Endoberfläche mit dem Aktivierungsstab 37f verbunden ist.
Ferner ist der wärmefühlende Stab 36f mit einem ringförmigen Dichtungselement, z. B. einem O-Ring 36g, zur Gewährleistung der Abdichtung des ersten Pfads 32 und des zweiten Pfads 34 ausgestattet. Der wärmefühlende Stab 36f und der Aktivierungsstab 37f sind positioniert, um einander zu berühren, und der Aktivierungsstab 37f berührt auch das Ventilmittel 32b. Der wärmefühlende Stab 36f und der Aktivierungsstab 37f bilden zusammen ein ventilansteuerndes Stab- oder Stangenelement.
Im oben erläuterten Aufbau eines thermischen Entspannungsventils wird eine bekannte membranantreibende Flüssigkeit in die obere Druckaktivierungskammer 36b gefüllt, die über einem oberen Deckel 36d plaziert ist, und die Wärme des Kältemitteldampfes vom Kältemittelauslass des Verdampfers 8, die durch den zweiten Pfad 34 über die Membran 36a und den ventilansteuernden Stab strömt, der einem Druckloch 36e exponiert ist, das mit dem ersten Pfad 32 und dem zweiten Pfad 34 verbunden ist, wird an die membranantreibende Flüssigkeit übertragen.
Die membranantreibende Flüssigkeit in der oberen Druckaktivierungskammer 36b übt auf die obere Oberfläche der Membran 36a einen Druck aus, indem sie gemäß der ihr übertragenen Wärme zum Gas wird. Die Membran 36a wird gemäß der Differenz zwischen dem Druck des der oberen Oberfläche zugeführten membranantreibenden Gases und dem Druck des der unteren Oberfläche zugeführten membranantreibenden Gases nach oben oder nach unten verschoben.
Die Verschiebung des zentralen Abschnitts der Membran 36a nach oben bzw. nach unten wird über den ventilmittelansteuernden Stab auf das Ventilelement 32b übertragen und bewegt das Ventilelement 32b zu oder von dem Ventilsitz der Öffnung 32a. Als Resultat wird der Kältemitteldurchsatz gesteuert.
Das heißt, die Gasphasen-Kältemittel-Temperatur der Auslassseite des Verdampfers 8 wird an die obere Druckaktivierungskammer 36b übertragen, und gemäß der Temperatur ändert sich der Druck in der oberen Druckaktivierungskammer 36b, und die Auslasstemperatur des Verdampfers 8 steigt. Wenn die Wärmehast des Verdampfers steigt, steigt der Druck in der oberen Druckaktivierungskammer 36b, und demgemäß wird der wärmefühlende Stab 36f bzw. der ventilelementansteuernde Stab nach unten bewegt und drückt das Ventilmittel 32b über den Aktivierungsstab. 37 nach unten, was in einer breiteren Öffnung der Öffnung 32a resultiert. Dies erhöht die Zufuhrrate des Kältemittels an den Verdampfer und reduziert die Temperatur des Verdampfers 8. Umgekehrt, wenn die Auslasstemperatur des Verdampfers 8 abnimmt und die Wärmelast des Verdampfers abnimmt, wird das Ventilmittel 32b in die entgegengesetzte Richtung getrieben, was in einer kleineren Öffnung der Öffnung 32a resultiert. Die Zufuhrrate des Kältemittels an den Verdampfer nimmt ab, und die Temperatur des Verdampfers 8 steigt.
Im oben erläuterten thermischen Entspannungsventil wird ein O-Ring 40 als Dichtungselement verwendet, und die vergrößerte Querschnittsansicht des O-Rings 40 ist in Fig. 8 gezeigt. In der Zeichnung wird der O-Ring 40 gebildet, indem ein Gummimaterial wie Silikongummi ringförmig geformt wird, und die Querschnittsfläche 410 ist rund und gefüllt.
Die Gussform, die verwendet wird, um die O-Ring zu formen, umfasst eine obere Gussform und eine untere Gussform, die der oberen bzw. der unteren Hälfte des O-Rings entsprechen. Deshalb werden die Nähte 420 und 422, die dem passenden Abschnitt der oberen und der unteren Gussform entsprechen, an der Innen- bzw. der Außenperipherie des Rings gebildet werden.
Wenn der O-Ring in die Richtung des Pfeils F in das große Loch 38 des thermischen Entspannungsventils 10 eingeführt wird, wird die äußere Naht 420 gegen die Wandoberfläche 38a des Lochs 38 gerieben, und eine durch die Pfeile R&sub1; und R&sub2; gezeigte Verdrehungsspannung wirkt auf den O-Ring 40, was in einer Verdrehung des O-Rings resultiert. Wenn eine solche Verdrehung im O-Ring auftritt, wird die Wirkung als Dichtungselement abnehmen, wodurch Probleme wie Leckagen verursacht werden.
Ferner befinden sich die Nähte 420 und 422 des O-Rings im Abdichtungsabschnitt, so dass dies Leckagen und andere Probleme verursachen kann.
Ferner ist der Reibungswiderstand, wenn der O-Ring 40 als Dichtungselement verwendet wird, zu hoch.
Deshalb besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein thermisches Entspannungsventil vorzusehen, bei dem die obigen Probleme gelöst sind.

Zusammenfassung der Erfindung

Um das Problem zu lösen, umfasst das thermische Entspannungsventil der vorliegenden Erfindung die in Anspruch 1 definierten Merkmale.
Das thermische Entspannungsventil, das den obigen Aufbau aufweist, schließt einen als Dichtungselement arbeitenden X-Ring ein, der an dem Stangenelement montiert ist, das die Öffnung des Ventils steuert, indem es das Ventilmittel ansteuert, so dass die Verdrehung und Verformung des Dichtungselements verhindert werden könnte und als Resultat das Auftreten von Leckagen auch verhindert werden könnte.
In vorteilhafter Weise wird auf dem Dichtungselement oder X-Ring keine Naht gebildet, so dass das Auftreten von Leckagen verhindert werden könnte.
Ferner könnte der Widerstand zwischen dem X-Ring und dem entsprechenden Element reduziert werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

In der Zeichnung:
ist Fig. 1 eine vertikale Querschnittsansicht, die eine Ausführungsform eines thermischen Entspannungsventils zeigt, die nicht zum Umfang der vorliegenden Erfindung gehört;
ist Fig. 2 eine Querschnittsansicht des X-Rings, die die Ausführungsform von Fig. 1 verdeutlicht;
ist Fig. 3 eine vertikale Querschnittsansicht, die eine Ausführungsform des thermischen Entspannungsventils der vorliegenden Erfindung zeigt;
ist Fig. 4 eine Querschnittsansicht des Hauptabschnitts der Ausführungsform von Fig. 3;
ist Fig. 5 eine vertikale Querschnittsansicht, die eine andere Ausführungsform eines thermischen Entspannungsventils zeigt, die nicht zum Umfang der vorliegenden Erfindung gehört;
ist Fig. 6 eine vertikale Querschnittsansicht, die noch eine andere Ausführungsform eines thermischen Entspannungsventils zeigt, die nicht zum Umfang der vorliegenden Erfindung gehört;
ist Fig. 7 eine vertikale Querschnittsansicht, die den Aufbau eines thermischen Entspannungsventils des Stands der Technik zeigt;
ist Fig. 8 eine Querschnittsansicht des O-Rings, die den Aufbau von Fig. 7 verdeutlicht.

Detaillierte Beschreibung

Fig. 1 ist eine vertikale Querschnittsansicht, die eine Ausführungsform eines thermischen Entspannungsventils zeigt, die nicht zum Umfang der vorliegenden Erfindung gehört, und Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht des in Fig. 1 gezeigten X-Rings.
In Fig. 1 weist 50 auf einen an einem Stangenelement 36f montierten X-Ring, aber die anderen Strukturen sind gleich wie in Fig. 4, und die gleichen Bezugsnummern weisen auf die gleichen Elemente.
In Fig. 2 umfasst der Querschnitt 510 des X-Rings 50 vier Lippendichtungsabschnitte 521, 522, 523 und 524, die an den vier Enden des X-Rings gebildet sind.
Von den vier Lippendichtungsabschnitten reiben die zwei außen positionierten Lippendichtungsabschnitte 521 und 522 gegen ein Außenelement. In der vorliegenden Ausführungsform werden die Lippendichtungsabschnitte 521 und 522 gegen das Ventilmittel 30 eines großen Lochs 38 reiben. Eine Verdrehung des X-Rings 50, die durch die durch die Pfeile R&sub1; und R&sub2; gezeigte Verdrehungsspannung verursacht wird, die auftritt, wenn er in die Richtung des Pfeils F in einer Innenwand 38a des großen Lochs 38 gedrückt wird, wird aber verhindert, da der X-Ring das andere Element über zwei separat plazierte Lippendichtungsabschnitte berühren wird.
In der gleichen Weise wird die Innenperipherie des X-Rings 50 gegen ein Stangenelement 316 gerieben, dies allerdings über zwei Lippendichtungsabschnitte 523 und 524, so dass die Verdrehung des X-Rings verhindert wird und keine Leckage stattfindet. Ferner wird die durch eine auf dem Ring gebildete Naht verursachte Leckage abgewehrt.
Wie oben erläutert wurde, berührt der X-Ring die anderen Elemente über mehrere Lippendichtungsabschnitte, so dass die Abdichtung durch nur einen kleinen Druck auf die Lippenabschnitte erreicht wird.
Ferner werden im X-Ring die zur Zeit der Herstellung gebildeten Nähte in den zentralen konkaven Abschnitten 530 und 532 positioniert sein, so dass sie die anderen Elemente nicht stören werden. Deshalb wird der zwischen dem X-Ring und dem anderen Element ausgeübte zusätzliche Druck reduziert, und der Widerstand zwischen den Zweien wird klein und stabil sein.
Ferner wird in der oben beschriebenen Ausführungsform das thermische Entspannungsventil einen ersten Pfad, durch den das zum Verdampfer zu fördernde Flüssigphasen-Kältemittel strömen wird, und einen zweiten Pfad, durch den das Gasphasen- Kältemittel vom Verdampfer zum Kompressor strömt, aufweisen, und das Stangenelement zum Steuern der Öffnung der Öffnung durch Betätigung des Ventilmittels wird gleitend in ein Loch eingeführt, das durch die Mitte des ersten Pfads und des zweiten Pfads führt.
Der X-Ring ist als Dichtungselement des Durchgangslochs und des Stangenelements vorgesehen.
Fig. 3 ist eine Querschnittsansicht, die eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, und Fig. 4 ist eine Querschnittsansicht des Hauptabschnitts von Fig. 3.
In Fig. 3 umfasst der Ventilkörper 30 des thermischen Entspannungsventils 10 einen ersten Pfad 32 und einen zweiten Pfad 34, und eine Öffnung 32a ist im ersten Pfad 32 vorgesehen. Die Öffnungsgröße der Öffnung 32a wird durch ein kugelförmiges Ventilmittel 32b gesteuert. Der erste Pfad 32 und der zweite Pfad 34 werden durch Durchgangslöcher 37 und 38 verbunden, und ein dünnes stabförmiges Stangenelement 316, das gleitend in die Durchgangslöcher 37 und 38 eingeführt ist, wird die Wirkung einer Membran 36a auf das Ventilmittel 32b übertragen.
Ein wärmefühlender Abschnitt 318 umfasst einen Anschlagabschnitt 312 großen Durchmessers, der einen wärmefühlenden Stab 36f und eine Membran 36a aufweist, die dessen Oberfläche berührt, und der als Empfängerabschnitt der Membran 36a wirkt, einen Abschnitt 314 großen Durchmessers, der an einem Ende die hintere Oberfläche des Anschlagabschnitts 312 berührt, wobei die Mitte des anderen Endes als hervorstehender Teil 315 gebildet und gleitend in eine untere Druckaktivierungskammer 36c eingeführt ist, und ein Stangenelement 316, dessen Endoberfläche in den hervorstehenden Teil 315 des Abschnitts 314 großen Durchmessers gesteckt ist, Wobei die andere Endoberfläche den Ventilkörper 32b berührt und in einer monolithischen Struktur damit verbunden ist.
Ferner wird in der vorliegenden Ausführungsform ein Körper des thermischen Entspannungsventils des Stands der Technik als der Ventilkörper 30 verwendet. Entsprechend der Verschiebung der Membran 36a des Kraftelementabschnitts 36 wird das Stangenelement 316, das den wärmefühlenden Stab 36f bildet, über den Pfad 34 hin und her getrieben, so dass Zwischenräume 37 und 38, die den Pfad 321 und den Pfad 34 entlang des Stangenelements 316 verbinden, gebildet werden. Um diesen Zwischenraum abzudichten, wird der X-Ring, der an der Außenperipherie des Stangenelements 316 angebracht werden soll, im großen Loch 38 positioniert, so dass sich der X-Ring zwischen zwei Pfaden befindet. Ferner wird, wie in der vergrößerten Ansicht des großen Lochs 38 von Fig. 4 gezeigt, eine Schubmutter 41, die als selbstsichernde Mutter wirkt, in dem großen Loch 38 in einer Position an dem Stangenelement 316 befestigt, bei der sie den X- Ring 50 berührt, so dass der X-Ring nicht von der von der Spiralfeder 32d und dem Kältemitteldruck im Pfad 321 in der Längsrichtung (der Richtung, in der das Kraftelement 36 wirkt) auf ihn ausgeübten Kraft bewegt wird. Was das Stangenelement 316 betrifft, ist dieses so gebildet, dass es einen kleinen Durchmesser aufweist im Vergleich zu denen, die in den Entspannungsventilen des Stands der Technik verwendet werden (z. B. 2,4 mm im Vergleich zu 5,6 mm bei der Stange des Entspannungsventils des Stands der Technik), so dass es eine kleine Wärmeübertragungsfläche bzw. Querschnittsfläche aufweist, um das Auftreten von Schwingungsphänomenen zu verhindern. Es besteht deshalb die Möglichkeit, dass die Verbindung hergestellt wird, wenn der Ventilkörper so gebildet ist, dass er denselben Aufbau aufweist wie der, der bei thermischen Entspannungsventilen des Stands der Technik verwendet wird. Um dies zu verhindern und um den X-Ring sicher zu befestigen, ist die Schubmutter 41 wirksam. Die Verbindung zwischen dem Stangenelement 316 und dem Ventilmittel 32b wird in dem Abschnitt 316a kleinen Durchmessers hergestellt und verläuft durch die Öffnung 32a. In einem solchen Aufbau ist die Funktion davon gleich wie bei der Ausführungsform von Fig. 1.
In der vorliegenden Ausführungsform werden die zwei außen gebildeten Lippendichtungsabschnitte 521 und 522 der vier Lippendichtungsabschnitte von Fig. 2 gegen die Innenwand 38a des großen Lochs 38 gerieben. Der X-Ring wird die anderen Elemente über zwei separate Lippendichtungsabschnitte berühren, so dass eine Verdrehung und Verformung durch die durch die Pfeile R&sub1; und R&sub2; gezeigte Verdrehungsspannung, die auftritt, wenn der X-Ring in der Innenwand 38a des Lochs 38 in die Richtung des Pfeils F gedrückt wird, nicht stattfinden wird. Eine Leckage wird deshalb verhindert. Natürlich wird auch die Leckage, die auf Grund der im Ring gebildeten Naht auftritt, verhindert werden.
In ähnlicher Weise wird die Innenperipherie des X-Rings 50 gegen das Stangenelement 316 gerieben, aber eine Verdrehung und Verformung durch die Spannung werden nicht stattfinden, weil er das Stangenelement über zwei Lippendichtungsabschnitte 523 und 524 berühren wird.
Wie oben erläutert wurde, berührt der X-Ring der vorliegenden Ausführungsform die anderen Elemente über mehrere Lippendichtungsabschnitte, so dass der erforderliche Druck auf die Lippenabschnitte, um eine Abdichtung zu erreichen, klein ist.
Ferner werden im X-Ring die zur Zeit der Herstellung gebildeten Nähte in den zentralen konkaven Abschnitten 530 und 532 positioniert sein, so dass sie die anderen Elemente nicht stören werden. Deshalb wird der zwischen dem X-Ring und dem anderen Element ausgeübte zusätzliche Druck reduziert, und der Widerstand zwischen den zwei Elementen wird klein und stabil sein.
Der X-Ring ist deshalb als Dichtungselement geeignet, das in einem Stangenelement 316 verwendet wird, das kleine Durchmesser aufweist und durch eine kleine Axialkraft betätigt wird.
Fig. 5 zeigt eine vertikale Querschnittsansicht einer anderen Ausführungsform, die nicht zum Umfang der vorliegenden Erfindung gehört, und der Grundaufbau davon ist in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. H7-198230 gezeigt.
Die Zeichnung umfasst einen Ventilabschnitt zum Dekomprimieren eines Flüssigphasen-Kältemittels, das einen hohen Druck aufweist, und einen Kraftabschnitt 120 zum Steuern der Ventilöffnungsgröße des Ventilabschnitts.
Das Kraftelement 120 schließt eine Membran 126 ein, die an die Außenperipherie eines oberen Deckels 122 und eines unteren Deckels 124 gehalten wird und daran geschweißt ist, und der obere Deckel 122 und der untere Deckel 124 bilden zusammen mit der Membran 126 eine obere Druckaktivierungskammer 126b und eine untere Druckaktivierungskammer 126c.
Die obere Druckaktivierungskammer 126b ist über einen Kanal 128 mit dem Inneren eines bekannten wärmefühlenden Rohrs (nicht gezeigt) verbunden. Dieses wärmefühlende Rohr ist im Auslassabschnitt des Verdampfers positioniert, um die Temperatur des Kältemittels nahe dem Auslass des Verdampfers zu fühlen, und wandelt die Temperatur in einen Druck P1 um, der der Druck der Aktivierungskammer 126b sein wird. Wenn er erhöht wird, drückt der Druck P1 die Membran nach unten und öffnet das Ventilmittel 106.
Andererseits, wird der Druckaktivierungskammer 126c der Membran 126 über einen Kanal 132, ein Kältemitteldruck P2 des Auslasses des Verdampfers zugeführt. Dieser Druck P2 zusammen mit der Kraft einer Vorspannfeder 104 arbeitet, um das Ventilmittel 106 zu schließen.
Das heißt, die Menge Kältemittel, die in den Verdampfer strömt, wird so gesteuert, dass das Ventil weit geöffnet ist, wenn die Überhitzungsrate (die Differenz zwischen der Kältmitteltemperatur des Verdampferauslasses und der Verdampfungstemperatur wird abgezogen, so dass sie dem Druck P1 - P2 gleich ist) groß ist, und das Ventil etwas geschlossen ist, wenn die Überhitzungsrate klein ist.
Der Ventilabschnitt umfasst einen Einlass 107 für ein Kältemittel unter hohem Druck, einen Auslass 109 für ein Kältemittel unter niedrigem Druck und einen Ventilkörper 102, der ein Druckloch 103 zum Verbinden eines Druckkanals 132 aufweist, wobei der Ventilkörper 102 einen Anschlagabschnitt 114 zur Begrenzung der Verschiebung der Membran nach unten und ein Stangenelement, das als Aktivierungsstab zum Übertragen der Verschiebung der Membran 126 auf ein Ventilmittel 106 arbeitet, aufweist, wobei das Ventilmittel 106 von einem Ventilelement 107 gestützt wird, um eine Ventilöffnung 105 zu berühren bzw. zu verlassen. Das Ventilmittel 107 wird von einer Vorspannfeder 104 gestützt, und die Vorspannfeder 104 wird zusammen mit einem Stöpsel 108 justiert, der als Einstellelement zur Einstellung der Vorspannkraft der Feder arbeitet. Das Stangenelement 100 kreuzt einen Niederdruckpfad 109a und verläuft durch eine Öffnung 200, von der ein Ende durch ein Anschlagelement 114 befestigt ist und das andere Ende am Ventilmittel 106 in einem Hochdruckpfad 107a befestigt ist.
Ferner weist der Ventilkörper 102 einen konkaven Raum 106a auf, der oberhalb des Niederdruckpfads 109a auf demselben konzentrischen Kreis wie das Stangenelement 100 positioniert ist. Ein X-Ring 50, eine Scheibe 51 und eine Druckfeder 52 sind in dem konkaven Raum 106a montiert, und der X-Ring 50 ist zwischen dem Stangenelement 100 und dem Ventilkörper 102 positioniert. Der X-Ring 50 wird deshalb von der Druckfeder 52 gedrückt, um die Öffnung auf der Seite des konkaven Raums 106a, auf der sich der Niederdruckpfad 109a befindet, abzudichten, und die untere Druckaktivierungskammer 126c wird luftdicht gehalten. Das heißt, der X-Ring wird als Dichtungselement verwendet, so dass eine Leckage, die auf Grund der Naht oder der Verdrehung des Dichtungselements auftritt, verhindert werden könnte, und die Abdichtung könnte erreicht werden, ohne zu viel Schubwiderstand zu erzeugen. Ferner ist in Fig. 5, 201 ein Ringelement zum Halten der Druckfeder. Deshalb wird, wie in Fig. 5 gezeigt, in dem Zustand, in dem das Ventilmittel 106 um einen vorbestimmten Abstand von der Ventilöffnung 105 entfernt ist, das Flüssigphasen-Kältemittel, das einen hohen Druck und eine hohe Temperatur aufweist und von dem Kondensator zum Einlass 107 des Hochdruckpfads 107a einströmt, die Öffnung 200 von der Ventilöffnung 105 zum Niederdruckpfad 109a durchströmen. Während es von der Öffnung 200 zum Niederdruckpfad 109a strömt, dehnt sich das Flüssigphasen-Kältemittel ferner rapide aus, und es wird zu einem Kältemittel, das einen niedrigen Druck und eine hiedrige Temperatur aufweist.
Fig. 6 zeigt noch eine andere Ausführungsform, die nicht zum Umfang der vorliegenden Erfindung gehört. Die Struktur, die sich von Fig. 5 unterscheidet, besteht darin, dass eine Scheibe 51 und ein Schubelement 52 verwendet werden, ohne die Druckfeder zu verwenden. Die anderen Strukturen sind gleich wie in Fig. 5. In der in Fig. 6 gezeigten Ausführungsform, ist der X-Ring auch als Dichtungselement am Stangenelement 100 des konkaven Raums 106a montiert, so dass eine Leckage, die auf Grund der Naht oder der Verdrehung des Dichtungselements auftritt, verhindert werden könnte, und die Abdichtung könnte erreicht werden, ohne zu viel Schubwiderstand zu erzeugen.
Durch das thermische Entspannungsventil der vorliegenden Erfindung wird ein X-Ring als das Dichtungselement des Stangenelements in einem thermischen Entspannungsventil verwendet, so dass eine Luftleckage auf Grund der Naht oder der Verdrehung im Dichtungselement wirksam verhindert und der Schubwiderstand reduziert werden könnte.
Wenn technische Merkmale in den Ansprüchen mit Bezugszeichen versehen sind, so sind diese Bezugszeichen lediglich zum besseren Verständnis der Ansprüche vorhanden. Dementsprechend stellen solche Bezugszeichen keine Einschränkungen des Schutzumfangs solcher Elemente dar, die nur exemplarisch durch solche Bezugszeichen gekennzeichnet sind.

Claims

1. Ein thermisches Entspannungsventil, das folgendes umfasst:

einen Ventilkörper (30);

einen Hochdruckpfad (32) und einen Niederdruckpfad (34), die am Ventilkörper (30) montiert sind, um ein Kühlmittel durchströmen zu lassen;

eine Öffnung (32a), die in dem Hochdruckpfad (32) montiert ist;

ein Ventilmittel (32b), das die Öffnung (32a) berührt und sich davon trennt; und

ein Stangenglied (316), das durch die Öffnung (32a) montiert ist, um zu bewirken, dass das Ventilmittel (32b) die Ventilöffnung (105) berührt und sich davon trennt, wobei das Stangenglied (316) in einem Loch (37, 38), das sich senkrecht durch den Niederdruckpfad (34) erstreckt und den Hochdruckpfad (32) und den Niederdruckpfad (34) verbindet, gleitend montiert ist, wobei das Loch (37, 38) ein Loch (37) kleinen Durchmessers und ein Loch (38) großen Durchmessers einschließt, wobei das Loch (38) großen Durchmessers einen Durchmesser aufweist, der größer ist als der des Lochs (37) kleinen Durchmessers,

dadurch gekennzeichnet, dass das Stangenglied (316) ferner einen X-Ring (50) umfasst, wobei der X-Ring (50) zwischen dem Stangenglied (316) und dem Loch (38) großen Durchmessers vorgesehen ist, wobei das Stangenglied (316) einen konstanten Durchmesser aufweist, der mit dem Durchmesser des Lochs (37) kleinen Durchmessers im wesentlichen gleich ist.

2. Das thermische Entspannungsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Stangenglied (316; 100) ferner eine Schubmutter (41) umfasst, die sich in einer Position in dem Loch (38) großen Durchmessers befindet und den X-Ring (50) berührt.

3. Das thermische Entspannungsventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es ferner folgendes umfasst: einen Leistungselementabschnitt (36), der am Ventilkörper (30) montiert ist; und

eine Membran (36a), die eine abgedichtete Kammer (36b), die innerhalb des Leistungselementabschnitts (36) definiert ist, und eine andere abgedichtete Kammer (36c) bildet,

wobei das Stangenglied (316) den Öffnungsgrad des Ventilmittels (32b) durch eine Verschiebung der Membran (36a) steuert, die durch die Druckdifferenz der abgedichteten Kammern (36b, 36c) erfolgt;

worin das Stangenglied (316) die Durchflussgeschwindigkeit des Kühlmittels durch die Öffnung des Ventils (32b) steuert.

4. Das thermische Entspannungsventil nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass es ferner folgendes umfasst:

einen Verdampfer (8), der ein Flüssigphasen-Kühlmittel von dem Hochdruckpfad (32) empfängt; und

einen Kompressor (4), der durch den Niederdruckpfad (34) ein Gasphasen-Kühlmittel von dem Verdampfer (8) empfängt,

wobei das Stangenglied (316) als ein wärmefühlender Stab (36f) zum Fühlen der Temperatur des Gasphasen-Kühlmittels und zum Ansteuern des Ventilmittels (32b) durch die Verschiebung der Membran (36a) arbeitet.

5. Das thermische Entspannungsventil nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass der X-Ring (50) vier Lippendichtungsabschnitte (521, 522, 523, 524) umfasst, von denen zwei in das durchgehende Loch (37, 38) eingreifen und zwei in das Stangenglied (316) eingreifen.

6. Das thermische Entspannungsventil nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass der X-Ring (50) ferner jeweilige zentrale konkave Abschnitt e (530, 532) zwischen den Lippendichtungsabschnitten (521, 522, 523, 524) einschließt, wobei die zur Zeit der Herstellung des X-Rings (50) gebildeten Nahten in den zentralen konkaven Abschnitten (530, 532) positioniert sind.