EP4048961A1 - Expansionsventilvorrichtung für einen kälte- oder klimakreislauf - Google Patents

Expansionsventilvorrichtung für einen kälte- oder klimakreislauf

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Publication number
EP4048961A1
EP4048961A1 EP19795505.7A EP19795505A EP4048961A1 EP 4048961 A1 EP4048961 A1 EP 4048961A1 EP 19795505 A EP19795505 A EP 19795505A EP 4048961 A1 EP4048961 A1 EP 4048961A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
valve
shut
refrigeration
air conditioning
conditioning circuit
Prior art date
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Pending
Application number
EP19795505.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Hans Gerards
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.)
Pierburg GmbH
Original Assignee
Pierburg GmbH
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 Pierburg GmbH filed Critical Pierburg GmbH
Publication of EP4048961A1 publication Critical patent/EP4048961A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Definitions

  • the invention relates to an expansion valve device for a refrigeration or air conditioning circuit with a control valve consisting of a flow housing with an inlet and an outlet, an actuator via which a coupling element with a control body can be moved axially, at least one first flow cross section between the inlet and the outlet, which is surrounded by a valve seat and which can be closed and released by means of the control body.
  • Expansion valves are used to reduce the pressure of the working fluid by throttling the available flow cross-section and to increase the volume of the working fluid, i.e. to expand it.
  • regulated expansion valves both the pressure drop and thus the increase in volume can be regulated and the fluid flow can be almost completely interrupted.
  • valves are arranged upstream of the evaporators and downstream of the condensers. Due to the increase in volume, the working fluid is partially evaporated, while the still liquid working fluid in the evaporator absorbs heat, whereby the liquid part also evaporates. This working fluid, which is now gaseous, is fed to a compressor and compressed so that it is then converted back into the liquid state in the liquefier, creating the closed circuit. Heat or cold can be drawn from this circuit in the area of the evaporator and condenser.
  • an expansion valve which is regulated electromagnetically.
  • the axially movable control body of this The valve is piston-shaped and regulates a first and a second flow cross-section between an inlet and the outlet.
  • An annular gap is formed between the valve seats, which radially delimit the flow cross-sections, through which the refrigerant can flow from the inlet to the outlet between the essentially piston-shaped regulating body and the valve seats.
  • shut-off valve in a refrigerant circuit, which shut-off valve is held in a closed position by the applied pressure difference.
  • a control valve is disclosed, for example, in EP 0 689 015 A1.
  • This control valve consists of a check valve with a built-in pilot valve. This means that the valve is held in the closed position by the applied pressure difference and two springs that load the pilot valve member and the check valve member in the closing direction.
  • a pin that can be actuated via an electromagnet is pushed to open the spherical pilot valve member so that it is lifted from its seat and pressure can be equalized between the front and the rear of the check valve.
  • the check valve can then be lifted off the valve seat with a relatively small actuation force and a flow cross-section between the inlet and the outlet can thus be regulated.
  • the task is to provide an expansion valve and a reliable shut-off of the refrigerant circuit, whereby the number of components and the required installation space should be reduced and the lowest possible actuating forces should be required, so that the size and power consumption of the actuators used should also be required can be reduced.
  • a good expansion effect of the fluid should be achieved through the best possible atomization with precise volume flow regulation, losses due to volume jumps should be avoided.
  • the expansion valve device has a control valve, on the flow housing of which an inlet and an outlet for the refrigerant are formed.
  • An actuator moves a coupling element axially, which, for example, can be designed as a valve rod and is coupled to the control body.
  • the regulating body is either attached to the coupling element or formed in one piece or in one piece with it. At least one flow cross-section is formed between the inlet and the outlet, which is surrounded by a valve seat and which can be regulated by means of the regulating body.
  • the expansion valve device has a shut-off valve which is fluidically arranged between the inlet and the control valve.
  • shut-off valve In terms of flow, between the inlet and the control valve means that when the control valve and the shut-off valve are open, a fluid flows from the inlet via the shut-off valve to the control valve and from there to the outlet.
  • the shut-off valve has a closing body which is pressed onto a valve seat. This means that both the shut-off valve and the control valve are actuated by the same actuator. This reduces both the space required and the number of components required. However, with very good atomization, a reliable and secure closure can still be produced without active actuation of the actuator, since the pressure difference that is present always has a closing effect.
  • the shut-off valve preferably has a pilot valve body, which by actuating the actuator of the control valve via the Coupling element is movable.
  • the pilot valve body is first lifted from its valve seat by the coupling element and, with further axial displacement, the closing body of the shut-off valve is also lifted.
  • the actuation forces are kept very low, since a pressure equalization is initially generated on the shut-off valve on the shut-off valve by actuating the pilot valve.
  • the shut-off valve In the closed state, however, the shut-off valve is tightly sealed, since the pressure difference also always has a closing effect. Even for the actuation of the control valve, only small actuating forces are required, so that the actuator can be operated with a small size.
  • the coupling element is preferably axially displaceable in such a way that in a first adjustment range of the actuator the coupling element is axially spaced from the pilot valve body, in a second adjustment range the pilot valve body is axially displaced and lifted from its valve seat and in a third adjustment range the closing body is removed from a valve seat of the shut-off valve is lifted.
  • the pilot valve remains completely closed in the first adjustment range, while in the second adjustment range a pressure equalization between the front and the rear of the closing body of the shut-off valve is achieved by opening the small cross section by lifting the pilot valve body, through which the required opening forces to open the closing body are achieved can be significantly reduced in the third adjustment range.
  • the control valve can also be moved between the valve seats at the same time or slightly afterwards in such a way that a flow cross-section is opened and thus a connection is established between the inlet and the outlet.
  • This can be easily achieved, for example, in that in the rest position with the shut-off valve and the control valve closed, a contact surface of the coupling element that is to be brought into contact with the pilot valve body has a smaller axial distance from the pilot valve body than a contact surface of the coupling element that is to be brought into contact with the closing body of the shut-off valve to the closing body of the Shut-off valve.
  • a valve is created because the control valve has a second valve seat which surrounds a second flow cross section between the inlet and the outlet, the two flow cross sections being jointly closable and releasable by the one control body and an annular gap being formed axially between the two valve seats , on whose control body the same pressure acts from both axial sides.
  • Both flow cross-sections are regulated by the one regulating body and can be almost completely closed at the same time.
  • the very small cross-sections to be controlled create a very good atomization effect, so that a relatively high proportion of gaseous fluids is created.
  • very precise volume flow control is possible. Accordingly, only small actuating forces are required to open the control valve.
  • the regulating body preferably has a piston-shaped section, the height of which corresponds at least to the distance between the two valve seats and the diameter of which substantially corresponds to the inner diameter of the two valve seats.
  • the piston-shaped section is followed by a section of the control body that is conically contoured in the direction of the actuator. When this conically contoured section is introduced into the flow cross-sections, very small cross-sections can be exposed, whereby a very precise controllability of the volume flow is achieved even with small volume flows.
  • the shut-off valve is preferably designed as a check valve, the closing body of which is loaded against the valve seat by a spring. It is accordingly an actuatable check valve which, after pressure equalization, is held in its closed position by the spring force by opening the pilot valve, so that the actuating forces can be determined very precisely. As long as the pilot valve is closed, the shut-off valve is always loaded in the closing direction by the applied pressure difference, whereby a closure is reliably ensured. Even if the actuator fails, the shut-off valve remains in its closed position.
  • the closing body preferably has an opening which can be closed by the pilot valve body of the shut-off valve, which is loaded by a spring against a valve seat formed on the closing body and surrounding the opening.
  • the function of the pilot valve and thus a simple pressure equalization between the two sides of the shut-off valve is implemented in a simple manner, so that the actuating forces can be kept low, since only small forces are required to move the pilot valve body, which has only a small cross section.
  • the pilot valve body is needle-shaped and has a shoulder against which the spring rests biased, the opposite end of which rests against a support surface which is formed on a wall which extends axially from the closing body in a direction facing away from the actuator extends. So can little ones Cross-sections of the pilot valve body can be realized and still a guidance of the body can be ensured without the closing body of the shut-off valve having to be made larger. Accordingly, the valve only requires a small amount of space.
  • the annular gap preferably merges radially outward into an annular channel which is formed between valve seat housing parts on which the valve seats of the control valve are formed, whereby a uniform flow against the annular gap is achieved and thus a uniform flow through the flow cross-sections when the valve is opened. This also promotes the accuracy of the regulation and prevents losses due to sudden relaxation.
  • the inner diameter of the valve seat housing parts increases in a nozzle-like manner with increasing distance from one another, so that a gradual increase in volume occurs.
  • the inlet is preferably arranged on a side of the shut-off valve remote from the control valve and a space is formed between the valve seats and the shut-off valve, which can be connected to the outlet via the control valve and to the inlet via the shut-off valve.
  • Such an expansion valve device has a simple structure. No additional connecting lines or the like are required, so that the installation space and the number of components are reduced compared to known designs.
  • the actuator is advantageously an electromagnetic or electromotive actuator via which the coupling element can be moved.
  • Electromagnetic or electromotive actuators enable very precise regulation, are robust in construction and enable actuating forces that are independent of the load condition of the vehicle.
  • An expansion valve device is thus created which is very compact and combines the functions of a shut-off valve with a control valve when only one actuator is used.
  • the control valve can be switched precisely and quickly, while the shut-off valve has a high degree of tightness and, due to the use of the pilot valve, can be switched with very little forces.
  • a very good atomization effect is achieved with a high proportion of the desired change in the physical state of the fluid
  • FIG. 1 An embodiment of an expansion valve according to the invention for a refrigeration or air conditioning circuit is shown in the figure and is described below.
  • the figure shows a section of a side view of an expansion valve according to the invention in a sectional illustration.
  • the expansion valve device has an electromagnetic actuator 10 with an actuator housing 12.
  • the electromagnetic actuator 10 has a coil 16 which is wound on a coil body 14 and which can be connected to a voltage source via a plug which is not visible.
  • the electromagnetic force to be generated by the coil 16 is transmitted via a yoke 18, return plates 20 and a core 22 to an axially movable armature which is arranged at the end of the core 22 opposite to a valve unit 24 and in the direction of which the armature when energized in is drawn in a known manner.
  • the armature is coupled for movement with a coupling element 26 in the form of a valve rod. This means that the coupling element 26 executes a movement corresponding to the movement of the armature.
  • the core 22 attached to the return plate 20 has a central, axially extending opening 28 through which the coupling element 26 consists of a Armature space protrudes into a valve housing 30.
  • This valve housing 30 is clamped axially between an inner plug-in housing part 32 of a flow housing 34 and the core 22.
  • the valve housing 30 is surrounded radially by the plug-in housing part 32 which, with a sealing ring 36 in between, also surrounds the end of the core 22 facing the valve housing 30.
  • a radial inlet 40 and a radial outlet 42 are formed on the flow housing 34, which consists of the inner plug-in housing part 32 and an outer flow housing part 38 surrounding it.
  • the plug-in housing part 32 is radially surrounded by the outer flow housing part 38 with the interposition of two sealing rings 44, 46 and axially limited to the side opposite to the actuator 10.
  • the coupling element 26 has a piston-shaped section 48, which is adjoined by a section 50 which is conically contoured in the direction of the core 22, the sections 48, 50 serving as a regulating body 52 of a regulating valve 54.
  • the control body 52 is loaded by a helical spring 55 in the direction of the actuator 10 and thus in its position closing the control valve 54 and acts with a first valve seat 56, which is formed on the inner diameter of a first valve seat housing part 58 of the valve housing 30, and a second valve seat 60, which is formed on the inner diameter of a second valve seat housing part 62 of the valve housing 30, together.
  • a through hole 63 is formed in the second valve seat housing part 62, through which a space 98 below the second valve seat 60 and a space 99 above the first valve seat 56 are connected to one another.
  • the two valve seats 56, 60 each have an inner diameter which essentially corresponds to the diameter of the piston-shaped section 48 of the regulating body 52, so that the piston-shaped section 48 in the de-energized state of the actuator 10 has both a first flow cross section 64 within the first valve seat 56 and a also closes a second flow cross section 66 within the second valve seat 60.
  • the actuator 10 When the actuator 10 is energized, the piston-shaped section 48 of the control body 52 is pushed out of the valve seats 56, 60 so that the gap-shaped flow cross-sections 64, 66 between the conically contoured section 50 of the control body 52 and the valve seats 56, 60 are released.
  • the valve seat housing parts 58, 62 each have a nozzle shape on the inner diameter, so that the inner diameter from the valve seats 56, 60 on the valve seat housing parts 58, 60 widens in a nozzle-like manner with increasing distance from one another.
  • the fluid After flowing through these gap-shaped flow cross-sections 64, 66, the fluid enters an annular gap 68 between the two gap-shaped flow cross-sections 64, 66, which widens into an annular channel 70, from where the fluid can flow to the outlet 42. Very good atomization takes place through the narrow gaps.
  • shut-off valve 72 is arranged in the plug-in housing part 32 of the flow housing 34.
  • This shut-off valve 72 is designed in the form of a check valve, the closing body 74 of which is pressed by means of a spring 76 against a valve seat 78 on the plug-in housing 32 and additionally has a pilot valve body 80.
  • This pilot valve body 80 has a needle-shaped section 82 which protrudes through an opening 84 in the closing body 74 which is surrounded by a pilot valve seat 86.
  • a closing section 85 rests against the pilot valve seat 86 and adjoins the needle-shaped section 82 of the pilot valve body 80.
  • a spring 88 loads the closing section 85 via a shoulder 90, on which the spring 88 rests, against the pilot valve seat 86, in that the opposite end of the spring 88, which acts in the same direction as the spring 76, rests on a bearing surface 92
  • Closing body 74 is supported, which at the end of a axially from the closing body 74 in a from Actuator 10 facing away direction extending wall 89 is formed.
  • this pilot valve body 80 is always loaded relative to the closing body 74 of the shut-off valve 72 in the closing direction.
  • the shut-off valve 72 is actuated by means of the coupling element 26, via which the control valve 54 is also actuated and thus by actuation of the actuator 10.
  • the coupling element 26 extends axially over the control body 52 until just before the needle-shaped section 82 of the pilot valve body 80.
  • a first contact surface 94 is formed, which is complementary to the opposite axial end of the needle-shaped section 82 of the pilot valve body 80 is formed.
  • This first contact surface 94 is surrounded radially by an axially extending annular projection of the coupling element 26, the axial end of which serves as a contact surface 96 for the closing body 74 of the shut-off valve 72.
  • the distance between the first contact surface 94 and the pilot valve body 80 is smaller than the distance between the second contact surface 96 and the closing body 74 of the shut-off valve 72, so that the pilot valve body 80 is always actuated first. Furthermore, in the rest position, the distance between the second contact surface 96 and the closing body 74 of the shut-off valve 72 is less than or equal to the length of the piston-shaped section 48 of the control body 52, which is located on the side of the shut-off valve 72 facing away from the first valve seat 56, so that the control valve 54 only opens when the shut-off valve 72 is also open.
  • valve seat housing parts 58, 62 and the valve seat 78 of the shut-off valve 72 are fluidically arranged between the inlet 40 and the outlet 42.
  • the control body 52 rests with its piston-shaped section 48 radially on the two valve seats 56, 60, so that a connection between the inlet 40 and the outlet 42 is blocked.
  • this shut-off is often not sufficiently tight, since the piston-shaped section 48 must remain movable within the valve seats 56, 60, so that a certain gap must always be provided.
  • shut-off valve 72 is provided, in which a tight seal is achieved through the planar and axial support of the pilot valve body 80 on the pilot valve seat 86 and the axial support of the closing body 74 on the valve seat 78, which is produced by the springs 76, 88 is achieved.
  • the armature and thus the coupling element 26 is moved in a first adjustment range in the direction of the needle-shaped section 82 of the pilot valve body 80 until the contact surface 94 of the coupling element 26 rests and the pilot valve body 80 begins in a second adjustment range from its pilot valve seat 86 against the force of the spring 88 take off.
  • Such an expansion valve device for a refrigeration or air conditioning circuit thus enables a secure closure with good atomization properties when conveyance is not desired.
  • the expansion valve device can be regulated very precisely, for which only small actuating forces are required. Accordingly, small actuators can be used.
  • the number of components is very small, since only one actuator is required for the shut-off valve and the control valve. Accordingly, this compact expansion valve device only requires a small amount of space.

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  • Fluid-Driven Valves (AREA)

Abstract

Expansionsventilvorrichtungen für Kälte- oder Klimakreisläufe mit einem Regelventil (54) bestehend aus einem Strömungsgehäuse (34) mit einem Einlass (40) und einem Auslass (42), einem Aktor (10), über den ein Kopplungselement (26) mit einem Regelkörper (52) axial bewegbar ist, mindestens einem ersten Durchströmungsquerschnitt (64) zwischen dem Einlass (40) und dem Auslass (42), der von einem Ventilsitz (56) umgeben ist, und der mittels des Regelkörpers (52) verschließbar und freigebbar ist, sind bekannt. Um einen Fluidstrom zwischen dem Einlass und dem Auslass vollständig und zuverlässig zu unterbrechen, ohne zusätzliche Aktoren verwenden zu müssen, wird vorgeschlagen, dass die Expansionsventilvorrichtung ein Absperrventil (72) aufweist, welches strömungstechnisch zwischen dem Einlass (40) und dem Regelventil (54) angeordnet ist und welches einen Schließkörper (74) aufweist, welcher durch Betätigung des Aktors (10) des Regelventils (54) über das Kopplungselement (26) bewegbar ist.

Description

B E S C H R E I B U N G Expansionsventilvorrichtung für einen Kälte- oder Klimakreislauf
Die Erfindung betrifft eine Expansionsventilvorrichtung für einen Kälte- oder Klimakreislauf mit einem Regelventil bestehend aus einem Strömungsgehäuse mit einem Einlass und einem Auslass, einem Aktor, über den ein Kopplungselement mit einem Regelkörper axial bewegbar ist, mindestens einem ersten Durchströmungsquerschnitt zwischen dem Einlass und dem Auslass, der von einem Ventilsitz umgeben ist, und der mittels des Regelkörpers verschließbar und freigebbar ist. Expansionsventile dienen dazu, den Druck des Arbeitsfluids durch Drosselung des zur Verfügung stehenden Durchströmungsquerschnitts zu verringern und das Volumen des Arbeitsfluids zu erhöhen, dieses also zu expandieren. Durch die Verwendung geregelter Expansionsventile kann dabei sowohl der Druckabfall und damit die Volumenzunahme geregelt werden als auch der Fluidstrom nahezu vollständig unterbrochen werden.
In Kälte- oder Klimakreisläufen werden diese Ventile vor den Verdampfern und hinter den Verflüssigern angeordnet. Durch die Volumenzunahme wird das Arbeitsfluid teilweise verdampft, während das noch flüssige Arbeitsfluid im Verdampfer Wärme aufnimmt, wodurch auch der flüssige Teil verdampft. Dieses nun gasförmige Arbeitsfluid wird einem Kompressor zugeführt und verdichtet, um anschließend im Verflüssiger wieder in den flüssigen Aggregatzustand umgewandelt zu werden, wodurch der geschlossene Kreislauf gebildet wird. Diesem Kreislauf kann entsprechend Wärme oder Kälte im Bereich der Verdampfer und Verflüssiger entnommen werden.
Aus der DE 10 2017 122 624 Al ist ein Expansionsventil bekannt, welches elektromagnetisch geregelt wird. Der axial bewegbare Regelkörper dieses Ventils ist kolbenförmig und regelt einen ersten und einen zweiten Durchströmungsquerschnitt zwischen einem Einlass und dem Auslass. Zwischen den die Durchströmungsquerschnitte radial begrenzenden Ventilsitzen ist ein Ringspalt ausgebildet, durch den das Kältemittel vom Einlass zum Auslass zwischen dem im Wesentlichen kolbenförmigen Regelkörper und den Ventilsitzen strömen kann.
Bei derartigen Expansionsventilen ist es jedoch erforderlich, sicherzustellen, dass keine ungewollte Strömung vom Einlass zum Auslass entsteht, was mit einem derartigen Expansionsventil nicht möglich ist.
Daher ist es bekannt geworden, in einem Kältemittelkreis ein Absperrventil einzusetzen, welches durch die anliegende Druckdifferenz in einer geschlossenen Position gehalten wird. Ein derartiges Regelventil wird beispielsweise in der EP 0 689 015 Al offenbart. Dieses Regelventil besteht aus einem Rückschlagventil mit eingebautem Vorsteuerventil. Dies bedeutet, dass das Ventil durch die anliegende Druckdifferenz und zwei Federn, die das Vorsteuerventilglied und das Rückschlagventilglied in die verschließende Richtung belasten, in der geschlossenen Stellung gehalten wird. Ein über einen Elektromagneten betätigbarer Stift wird zur Öffnung gegen das kugelförmige Vorsteuerventilglied geschoben, so dass dieses von seinem Sitz abgehoben wird und ein Druckausgleich zwischen der Frontseite und der Rückseite des Rückschlagventils stattfinden kann. Durch weiteres Verschieben kann dann mit relativ geringer Betätigungskraft das Rückschlagventil vom Ventilsitz abgehoben werden und so ein Durchströmungsquerschnitt zwischen dem Einlass und dem Auslass geregelt werden.
Vor diesem Flintergrund stellt sich die Aufgabe, ein Expansionsventil und eine zuverlässige Absperrung des Kältemittelkreislaufs zur Verfügung zu stellen, wobei der Bauteileaufwand und der benötigte Bauraum reduziert werden sollen und möglichst geringe Stellkräfte benötigt werden sollen, so dass auch die Baugröße und der Stromverbrauch der verwendeten Steller reduziert werden können. Gleichzeitig soll ein guter Expansionseffekt des Fluids durch eine möglichst gute Verdüsung bei genauer Volumenstromregulierung erreicht werden, wobei Verluste durch Volumensprünge vermieden werden sollen.
Diese Aufgabe wird durch eine Expansionsventilvorrichtung mit den Merkmalen des Hauptanspruchs 1 gelöst.
Die Expansionsventilvorrichtung weist ein Regelventil auf, an dessen Strömungsgehäuse ein Einlass und ein Auslass für das Kältemittel ausgebildet sind. Ein Aktor bewegt ein Kopplungselement axial, welches beispielsweise als Ventilstange ausgebildet sein kann und mit dem Regelkörper gekoppelt ist. Üblicherweise ist der Regelkörper entweder am Kopplungselement befestigt oder einstückig oder einteilig mit diesem ausgebildet. Zwischen dem Einlass und dem Auslass ist mindestens ein Durchströmungsquerschnitt ausgebildet, der von einem Ventilsitz umgeben ist, und der mittels des Regelkörpers geregelt werden kann. Zusätzlich weist die Expansionsventilvorrichtung ein Absperrventil auf, welches strömungstechnisch zwischen dem Einlass und dem Regelventil angeordnet ist. Dabei bedeutet strömungstechnisch zwischen dem Einlass und dem Regelventil, dass ein Fluid bei geöffnetem Regelventil und geöffnetem Absperrventil vom Einlass über das Absperrventil zum Regelventil und von dort zum Auslass strömt. Das Absperrventil weist einen Schließkörper auf, der auf einen Ventilsitz gedrückt wird. Dies bedeutet, dass sowohl das Absperrventil als auch das Regelventil durch den gleichen Aktor betätigt werden. Hierdurch werden sowohl der benötigte Bauraum als auch die Anzahl benötigter Bauteile reduziert. Es kann jedoch bei sehr guter Verdüsung dennoch ein zuverlässiger und sicherer Verschluss ohne aktive Betätigung des Aktors hergestellt werden, da die anliegende Druckdifferenz immer schließend wirkt.
Vorzugsweise weist das Absperrventil einen Vorsteuerventilkörper auf, welcher durch Betätigung des Aktors des Regelventils über das Kopplungselement bewegbar ist. Bei Betätigung des Aktors des Regelventils wird zunächst der Vorsteuerventilkörper durch das Kopplungselement von seinem Ventilsitz abgehoben und bei weiterer axialer Verschiebung auch der Schließkörper des Absperrventils. Gleichzeitig werden die Betätigungskräfte sehr gering gehalten, da am Absperrventil zunächst durch Betätigen des Vorsteuerventils ein Druckausgleich am Schließkörper des Absperrventils erzeugt wird. Im geschlossenen Zustand wird jedoch eine hohe Dichtigkeit des Absperrventils erreicht, da auch die Druckdifferenz immer schließend wirkt. Auch für die Betätigung des Regelventils sind lediglich kleine Stellkräfte gefordert, so dass mit geringen Baugrößen des Aktors gearbeitet werden kann.
Vorzugsweise ist das Kopplungselement derart axial verschiebbar, dass in einem ersten Verstellbereich des Aktors das Kopplungselement zum Vorsteuerventilkörper einen axialen Abstand aufweist, in einem zweiten Verstellbereich der Vorsteuerventilkörper axial verschoben und von seinem Ventilsitz abgehoben wird und in einem dritten Verstellbereich der Schließkörper von einem Ventilsitz des Absperrventils abgehoben wird. Entsprechend bleibt im ersten Verstellbereich das Vorsteuerventil vollständig geschlossen, während im zweiten Verstellbereich ein Druckausgleich zwischen der Frontseite und der Rückseite des Schließkörpers des Absperrventils durch das Öffnen des kleinen Querschnitts durch das Abheben des Vorsteuerventil körpers erzielt wird, durch welchen die benötigten Öffnungskräfte zum Öffnen des Schließkörpers im dritten Verstellbereich deutlich reduziert werden. So wird eine vollständige Absperrung des Kältemittelkreises und ein Öffnen und Regeln mit geringen Kräften ermöglicht. Im dritten Verstellbereich kann gleichzeitig oder leicht nachfolgend auch das Regelventil zwischen den Ventilsitzen so verschoben werden, dass ein Durchströmungsquerschnitt geöffnet wird und somit eine Verbindung zwischen dem Einlass und dem Auslass hergestellt wird. Dies ist beispielswiese einfach dadurch zu realisieren, dass in Ruhelage bei geschlossenem Absperrventil und geschlossenem Regelventil eine in Anlage zum Vorsteuerventilkörper zu bringende Anlagefläche des Kopplungselementes axial einen kleineren Abstand zum Vorsteuerventilkörper aufweist als eine in Anlage zum Schließkörper des Absperrventils zu bringende Anlagefläche des Kopplungselementes zum Schließkörper des Absperrventils.
Dadurch, dass das Regelventil einen zweiten Ventilsitz aufweist, der einen zweiten Durchströmungsquerschnitt zwischen dem Einlass und dem Auslass umgibt, wobei die beiden Durchströmungsquerschnitte durch den einen Regelkörper gemeinsam verschließbar und freigebbar sind und axial zwischen den beiden Ventilsitzen ein Ringspalt ausgebildet ist, wird ein Ventil geschaffen, auf dessen Regelkörper von beiden axialen Seiten der gleiche Druck wirkt. Beide Durchströmungsquerschnitte werden durch den einen Regelkörper geregelt und können gleichzeitig nahezu vollständig geschlossen werden. Durch die sehr kleinen zu regelnden Querschnitte entsteht ein sehr guter Verdüsungseffekt, so dass ein relativ hoher Anteil gasförmigen Fluids entsteht. Zusätzlich ist eine sehr genaue Volumenstromregelung möglich. Entsprechend werden auch zur Öffnung des Regelventils lediglich kleine Stellkräfte benötigt.
Vorzugsweise weist der Regelkörper einen kolbenförmigen Abschnitt auf, dessen Höhe mindestens dem Abstand zwischen den beiden Ventilsitzen entspricht und dessen Durchmesser dem Innendurchmesser der beiden Ventilsitze im Wesentlichen entspricht. An den kolbenförmigen Abschnitt schließt sich ein in Richtung des Aktors konisch konturierter Abschnitt des Regelkörpers an. Beim Einführen dieses konisch konturierten Abschnitts in die Durchströmungsquerschnitte können sehr kleine Querschnitte freigelegt werden, wodurch eine sehr genaue Regelbarkeit des Volumenstroms auch bei kleinen Volumenströmen erreicht wird. Des Weiteren wird ein guter Düseneffekt erzielt, wodurch ein hoher Verdampfungsanteil des Kältemittels durch einen hohen Druckabfall beim Durchströmen der als Drosselstellen wirkenden Durchströmungsquerschnitte zwischen dem Regelkörper und dem zugehörigen Ventilsitz erreicht wird, ohne plötzliche Volumenerweiterungen vorzusehen, wodurch Verluste reduziert werden. Es wird ein beinahe vollständiger Verschluss beider Durchströmungsquerschnitte mit dem einen Regelkörper erzielt. Auch wird eine sehr genaue Regelung bei kleiner Baugröße erreicht.
Vorzugsweise ist das Absperrventil als Rückschlagventil ausgebildet, dessen Schließkörper durch eine Feder gegen den Ventilsitz belastet ist. Es handelt sich entsprechend um ein betätigbares Rückschlagventil, welches nach dem Druckausgleich durch Öffnen des Vorsteuerventils durch die Federkraft in seiner Schließlage gehalten wird, so dass die Stellkräfte sehr genau bestimmt werden können. Solange das Vorsteuerventil geschlossen ist, wird das Absperrventil durch die anliegende Druckdifferenz immer in Schließrichtung belastet, wodurch ein Verschluss zuverlässig sichergestellt ist. Auch bei Ausfall des Aktors bleibt das Absperrventil in seiner geschlossenen Position.
Vorzugsweise weist der Schließkörper eine Öffnung auf, die durch den Vorsteuerventilkörper des Absperrventils verschließbar ist, der durch eine Feder gegen einen am Schließkörper ausgebildeten und die Öffnung umgebenden Ventilsitz belastet ist. So wird auf einfache Weise die Funktion des Vorsteuerventils und damit ein einfacher Druckausgleich zwischen den beiden Seiten des Absperrventils realisiert, so dass die Stellkräfte gering gehalten werden können, da zur Verschiebung des lediglich einen kleinen Querschnitt aufweisenden Vorsteuerventil körpers nur kleine Kräfte notwendig sind.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Vorsteuerventilkörper nadelförmig ausgebildet ist und einen Absatz aufweist, gegen den die Feder vorgespannt anliegt, deren entgegengesetztes Ende gegen eine Auflagefläche anliegt, die an einer Wand ausgebildet ist, die sich vom Schließkörper axial in einer vom Aktor weg weisenden Richtung erstreckt. So können kleine Querschnitte des Vorsteuerventilkörpers realisiert werden und dennoch eine Führung des Körpers sichergestellt werden, ohne dass der Schließkörper des Absperrventils größer ausgeführt werden muss. Entsprechend benötigt das Ventil nur einen geringen Bauraum.
Vorzugsweise geht der Ringspalt nach radial außen in einen Ringkanal über, der zwischen Ventilsitzgehäuseteilen ausgebildet ist, an denen die Ventilsitze des Regelventils ausgebildet sind, wodurch eine gleichmäßige Anströmung des Ringspaltes erzielt wird und somit eine gleichmäßige Durchströmung der Durchströmungsquerschnitte bei Öffnung des Ventils. Auch dies fördert die Genauigkeit der Regelung und verhindert Verluste durch plötzliche Entspannung.
Um nach dem Durchströmen dieser Querschnitte die Strömung nicht plötzlich zu entspannen und keine erhöhte Wirbelbildung zu erzeugen, nimmt der Innendurchmesser der Ventilsitzgehäuseteile mit wachsendem Abstand voneinander düsenförmig zu, so dass eine allmähliche Volumenzunahme entsteht. Vorzugsweise ist der Einlass an einer vom Regelventil entfernten Seite des Absperrventils angeordnet und zwischen den Ventilsitzen und dem Absperrventil ist ein Raum ausgebildet, der über das Regelventil mit dem Auslass verbindbar ist und über das Absperrventil mit dem Einlass verbindbar ist. Eine solche Expansionsventilvorrichtung ist einfach aufgebaut. Es werden keine zusätzlichen Verbindungsleitungen oder ähnliches benötigt, so dass der Bauraum und die Anzahl der Bauteile im Vergleich zu bekannten Ausführungen reduziert werden.
Vorteilhafterweise ist der Aktor ein elektromagnetischer oder elektromotorischer Aktor, über den das Kopplungselement bewegbar ist. Elektromagnetische oder elektromotorische Aktoren ermöglichen eine sehr genaue Regelung, sind robust im Aufbau und ermöglichen Stellkräfte, welche unabhängig vom Lastzustand des Fahrzeugs sind. Es wird somit eine Expansionsventilvorrichtung geschaffen, welche sehr kompakt aufgebaut ist und die Funktionen eines Absperrventils mit einem Regelventil bei Verwendung nur eines Stellers in sich vereint. Dabei ist das Regelventil genau und schnell schaltbar, während das Absperrventil eine hohe Dichtigkeit aufweist und aufgrund der Verwendung des Vorsteuerventils mit sehr geringen Kräften schaltbar. Es wird ein sehr guter Verdüsungseffekt mit einem hohen Anteil der gewünschten Änderung des Aggregatzustands des Fluids erreicht
Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Expansionsventils für einen Kälte- oder Klimakreislauf ist in der Figur dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Die Figur zeigt einen Ausschnitt einer Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Expansionsventils in geschnittener Darstellung.
Die erfindungsgemäße Expansionsventilvorrichtung weist im vorliegenden Ausführungsbeispiel einen elektromagnetischen Aktor 10 mit einem Aktorgehäuse 12 auf. Der elektromagnetische Aktor 10 weist eine auf einen Spulenkörper 14 gewickelte Spule 16 auf, welche über einen nicht sichtbaren Stecker mit einer Spannungsquelle verbunden werden kann. Die durch die Spule 16 zu erzeugende elektromagnetische Kraft wird über ein Joch 18, Rückschlussbleche 20 und einen Kern 22 auf einen axial beweglichen Anker übertragen, der am zu einer Ventileinheit 24 entgegengesetzten Ende des Kerns 22 angeordnet ist und in dessen Richtung der Anker bei Bestromung in bekannter Weise gezogen wird. Der Anker ist mit einem Kopplungselement 26 in Form einer Ventilstange bewegungsgekoppelt. Dies bedeutet, dass das Kopplungselement 26 eine der Bewegung des Ankers entsprechende Bewegung vollzieht.
Der am Rückschlussblech 20 befestigte Kern 22 weist eine zentrale, axial verlaufende Öffnung 28 auf, durch die das Kopplungselement 26 aus einem Ankerraum in ein Ventilgehäuse 30 ragt. Dieses Ventilgehäuse 30 ist axial zwischen einem inneren Steckgehäuseteil 32 eines Strömungsgehäuses 34 und dem Kern 22 eingeklemmt. Das Ventilgehäuse 30 ist radial vom Steckgehäuseteil 32 umgeben, welches unter Zwischenlage eines Dichtrings 36 auch das zum Ventilgehäuse 30 weisende Ende des Kerns 22 umgibt. Am Strömungsgehäuse 34, welches aus dem inneren Steckgehäuseteil 32 und einem dieses umgebenden äußeren Strömungsgehäuseteil 38 besteht, ist ein radialer Einlass 40 und ein radialer Auslass 42 ausgebildet. Das Steckgehäuseteil 32 wird radial vom äußeren Strömungsgehäuseteil 38 unter Zwischenlage zweier Dichtringe 44, 46 umgeben und axial zur zum Aktor 10 entgegengesetzten Seite begrenzt.
Das Kopplungselement 26 weist an seinem im Ventilgehäuse 30 gelegenen axialen Ende einen kolbenförmigen Abschnitt 48 auf, an den sich ein in Richtung des Kerns 22 konisch konturierter Abschnitt 50 anschließt, wobei die Abschnitte 48, 50 als Regelkörper 52 eines Regelventils 54 dienen.
Der Regelkörper 52 wird durch eine Schraubenfeder 55 in Richtung des Aktors 10 und somit in seine das Regelventil 54 verschließende Position belastet und wirkt mit einem ersten Ventilsitz 56, der am Innendurchmesser eines ersten Ventilsitzgehäuseteils 58 des Ventilgehäuses 30 ausgebildet ist und einem zweiten Ventilsitz 60, der am Innendurchmesser eines zweiten Ventilsitzgehäuseteils 62 des Ventilgehäuses 30 ausgebildet ist, zusammen. Im zweiten Ventilsitzgehäuseteil 62 ist eine Durchgangsbohrung 63 ausgebildet, durch die ein Raum 98 unterhalb des zweiten Ventilsitzes 60 und ein Raum 99 oberhalb des ersten Ventilsitzes 56 miteinander verbunden sind. Die beiden Ventilsitze 56, 60 weisen jeweils einen inneren Durchmesser auf, der im Wesentlichen dem Durchmesser des kolbenförmigen Abschnitts 48 des Regelkörpers 52 entspricht, so dass der kolbenförmige Abschnitt 48 im unbestromten Zustand des Aktors 10 sowohl einen ersten Durchströmungsquerschnitt 64 innerhalb des ersten Ventilsitzes 56 als auch einen zweiten Durchströmungsquerschnitt 66 innerhalb des zweiten Ventilsitzes 60 verschließt. Bei Bestromung des Aktors 10 wird der kolbenförmige Abschnitt 48 des Regelkörpers 52 aus den Ventilsitzen 56, 60 hinausgeschoben, so dass die spaltförmigen Durchströmungsquerschnitte 64, 66 zwischen dem konisch konturierten Abschnitt 50 des Regelkörpers 52 und den Ventilsitzen 56, 60 freigegeben werden. Die Ventilsitzgehäuseteile 58, 62 weisen jeweils am Innendurchmesser eine Düsenform auf, so dass sich der innere Durchmesser von den Ventilsitzen 56, 60 aus an den Ventilsitzgehäuseteilen 58, 60 mit wachsendem Abstand zueinander düsenförmig erweitern. Nach dem Durchströmen dieser spaltförmigen Durchströmungsquerschnitte 64, 66 gelangt das Fluid in einen Ringspalt 68 zwischen den beiden spaltförmigen Durchströmungsquerschnitten 64, 66, der sich in einen Ringkanal 70 erweitert, von wo aus das Fluid zum Auslass 42 strömen kann. Durch die schmalen Spalten findet dabei eine sehr gute Verdüsung statt.
Bei Nichtbestromung liegt der kolbenförmige Abschnitt 48 zwischen den Ventilsitzen 56, 60, wodurch eine Strömung vom Einlass 40 zum Auslass 42 unterbrochen werden soll. Dies gelingt jedoch häufig nicht vollständig. Aus diesem Grund ist im Steckgehäuseteil 32 des Strömungsgehäuses 34 ein Absperrventil 72 angeordnet. Dieses Absperrventil 72 ist in Form eines Rückschlagventils ausgestaltet, dessen Schließkörper 74 mittels einer Feder 76 gegen einen Ventilsitz 78 am Steckgehäuse 32 gedrückt wird und weist zusätzlich einen Vorsteuerventilkörper 80 auf. Dieser Vorsteuerventilkörper 80 weist einen nadelförmigen Abschnitt 82 auf, der durch eine Öffnung 84 im Schließkörper 74 ragt, die von einem Vorsteuerventilsitz 86 umgeben ist. Gegen den Vorsteuerventilsitz 86 liegt ein Schließabschnitt 85 an, der sich an den nadelförmigen Abschnitt 82 des Vorsteuerventilkörpers 80 anschließt. Eine Feder 88 belastet den Schließabschnitt 85 über einen Absatz 90, an dem die Feder 88 anliegt, gegen den Vorsteuerventilsitz 86, indem das entgegengesetzte Ende der Feder 88, die in die gleiche Richtung wirkt, wie die Feder 76, sich an einer Auflagefläche 92 am Schließkörper 74 abstützt, die am Ende einer sich axial vom Schließkörper 74 in eine vom Aktor 10 weg weisenden Richtung erstreckenden Wand 89 ausgebildet ist. Entsprechend wird dieser Vorsteuerventilkörper 80 immer relativ zum Schließkörper 74 des Absperrventils 72 in Schließrichtung belastet. Erfindungsgemäß erfolgt die Betätigung des Absperrventils 72 mittels des Kopplungselementes 26, über welches auch das Regelventil 54 betätigt wird und somit durch Betätigung des Aktors 10.
Hierzu erstreckt sich das Kopplungselement 26 axial über den Regelkörper 52 hinweg bis kurz vor den nadelförmigen Abschnitt 82 des Vorsteuerventil körpers 80. Am axialen Ende des Kopplungselementes 26 ist eine erste Anlagefläche 94 ausgebildet, welche komplementär zum gegenüberliegenden axialen Ende des nadelförmigen Abschnitts 82 des Vorsteuerventil körpers 80 ausgebildet ist. Diese erste Anlagefläche 94 ist radial von einem sich axial erstreckenden ringförmigen Vorsprung des Kopplungselementes 26 umgeben, dessen axiales Ende als Anlagefläche 96 für den Schließkörper 74 des Absperrventils 72 dient. In der nicht bestromten Ruhelage der Expansionsventilvorrichtung ist der Abstand der ersten Anlagefläche 94 zum Vorsteuerventilkörper 80 kleiner als der Abstand der zweiten Anlagefläche 96 zum Schließkörper 74 des Absperrventils 72, so dass immer zunächst der Vorsteuerventilkörper 80 betätigt wird. Des Weiteren ist in der Ruhestellung der Abstand der zweiten Anlagefläche 96 zum Schließkörper 74 des Absperrventils 72 kleiner oder gleich der Länge des kolbenförmigen Abschnitts 48 des Regelkörpers 52, der sich an der vom ersten Ventilsitz 56 abgewandten Seite des Absperrventils 72 befindet, so dass das Regelventil 54 immer nur dann öffnet, wenn auch das Absperrventil 72 geöffnet ist.
Die Ventilsitzgehäuseteile 58, 62 sowie der Ventilsitz 78 des Absperrventils 72 sind strömungstechnisch zwischen dem Einlass 40 und dem Auslass 42 angeordnet. Bei Nichtbestromung der Spule 16 liegt der Regelkörper 52 mit seinem kolbenförmigen Abschnitt 48 radial an den beiden Ventilsitzen 56, 60 an, so dass eine Verbindung zwischen dem Einlass 40 und dem Auslass 42 gesperrt ist. Allerdings ist diese Absperrung oft nicht ausreichend dicht, da der kolbenförmige Abschnitt 48 innerhalb der Ventilsitze 56, 60 bewegbar bleiben muss, so dass immer ein gewisser Spalt vorzusehen ist. Aus diesem Grund wird das Absperrventil 72 vorgesehen, bei dem durch die flächige und axiale Auflage des Vorsteuerventilkörpers 80 auf dem Vorsteuerventilsitz 86 sowie durch die axiale Auflage des Schließkörpers 74 auf dem Ventilsitz 78, die durch die Federn 76, 88 hergestellt wird, ein dichter Verschluss erzielt wird. Bei Bestromung wird der Anker und damit das Kopplungselement 26 in einem ersten Verstellbereich in Richtung des nadelförmigen Abschnitt 82 des Vorsteuerventilkörpers 80 bewegt bis die Anlagefläche 94 des Kopplungselementes 26 anliegt und beginnt in einem zweiten Verstellbereich den Vorsteuerventilkörper 80 von seinem Vorsteuerventilsitz 86 gegen die Kraft der Feder 88 abzuheben. Flierdurch erfolgt ein Druckausgleich über die Öffnung zwischen der dem Einlass 40 zugewandten Seite des Schließkörpers 74 des Absperrventils 72 und der dem Auslass 42 zugewandten Seite. Bei weiterer Bewegung des Kopplungselementes 26 erfolgt ein Kontakt der zweiten Anlagefläche 96 am Schließkörper 74, wodurch dieser in einem dritten Verstellbereich mit geringem Kraftaufwand vom Ventilsitz 78 abgehoben werden kann, wobei lediglich die Kraft der Feder 76 überwunden werden muss. Entsprechend gelangt das Fluid in einen Raum 98 zwischen dem Absperrventil 72 und dem Ventilsitz 60 des Regelventils 54 und über die Durchgangsbohrung 63 in einen Raum 99 zwischen dem Aktor 10 und dem ersten Ventilsitz 56. Bei weiterer Bewegung des Kopplungselementes 26 durch Erhöhung der Bestromung der Spule 16 wird der kolbenförmige Abschnitt 48 zwischen den beiden Ventilsitzen 56, 60 herausgeschoben und der konisch konturierte Abschnitt 50 zwischen die Ventilsitze 56, 60 geschoben. Entsprechend entsteht ein ringförmiger Spalt zwischen dem konisch konturierten Abschnitt 50 und den Ventilsitzen 56, 60. Hierdurch kann Fluid vom Einlass 40 über das Absperrventil 72 in den Raum 98 und in den Ringspalt 68 zwischen den Ventilsitzen 56, 60 und von dort in den Ringkanal 70 strömen. Hinter dem Ringspalt 68 erfährt das Fluid eine Volumenzunahme, wodurch das Fluid teilweise verdampft. Anschließend kann das Fluid teilweise im flüssigen und teilweise im dampfförmigen Aggregatzustand das Regelventil 54 und damit die Expansionsventilvorrichtung über den Auslass 42 verlassen.
Eine derartige Expansionsventilvorrichtung für einen Kälte- oder Klimakreislauf ermöglicht somit bei guten Verdüsungseigenschaften einen sicheren Verschluss, wenn keine Förderung gewünscht ist. Die Expansionsventilvorrichtung ist sehr genau regelbar, wozu lediglich geringe Stellkräfte benötigt werden. Entsprechend können kleine Aktoren verwendet werden. Die Bauteileanzahl ist sehr gering, da lediglich ein Aktor für das Absperrventil und das Regelventil benötigt wird. Entsprechend benötigt diese kompakte Expansionsventilvorrichtung nur einen geringen Bauraum.
Es sollte deutlich sein, dass der Schutzbereich des Hauptanspruchs nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt ist. So kann beispielsweise neben dem beschriebenen elektromagnetischen Aktor auch ein elektromotorischer Aktor mit nachfolgendem Getriebe verwendet werden. Auch kann die konstruktive Ausgestaltung des Regelventils oder des Absperrventils geändert werden. Beispielsweise kann das Regelventil auch mit lediglich einem Ventilsitz ausgeführt werden.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E
1. Expansionsventilvorrichtung für einen Kälte- oder Klimakreislauf mit einem Regelventil (54) bestehend aus: einem Strömungsgehäuse (34) mit einem Einlass (40) und einem Auslass (42), einem Aktor (10), über den ein Kopplungselement (26) mit einem Regelkörper (52) axial bewegbar ist, mindestens einem ersten Durchströmungsquerschnitt (64) zwischen dem Einlass (40) und dem Auslass (42), der von einem Ventilsitz (56) umgeben ist, und der mittels des Regelkörpers (52) verschließbar und freigebbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Expansionsventilvorrichtung ein Absperrventil (72) aufweist, welches strömungstechnisch zwischen dem Einlass (40) und dem Regelventil (54) angeordnet ist und welches einen Schließkörper (74) aufweist, welcher durch Betätigung des Aktors (10) des Regelventils (54) über das Kopplungselement (26) bewegbar ist.
2. Expansionsventilvorrichtung für einen Kälte- oder Klimakreislauf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Absperrventil (72) einen Vorsteuerventilkörper (80) aufweist, welcher durch Betätigung des Aktors (10) des Regelventils (54) über das Kopplungselement (26) bewegbar ist.
3. Expansionsventilvorrichtung für einen Kälte- oder Klimakreislauf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopplungselement (26) derart axial verschiebbar ist, dass in einem ersten Verstellbereich des Aktors (10) das Kopplungselement zum Vorsteuerventilkörper (80) einen axialen Abstand aufweist, in einem zweiten Verstellbereich der Vorsteuerventilkörper (80) axial verschoben und von seinem Vorsteuerventilsitz (86) abgehoben wird und in einem dritten Verstellbereich der Schließkörper (74) von einem Ventilsitz (78) des Absperrventils (72) abgehoben wird.
4. Expansionsventilvorrichtung für einen Kälte- oder Klimakreislauf nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das in Ruhelage bei geschlossenem Absperrventil (72) und geschlossenem Regelventil (54) eine in Anlage zum Vorsteuerventilkörper (80) zu bringende Anlagefläche (94) des Kopplungselementes (26) axial einen kleineren Abstand zum Vorsteuerventilkörper (80) aufweist als eine in Anlage zum Schließkörper (74) des Absperrventils (72) zu bringende Anlagefläche (96) des Kopplungselementes (26) zum Schließkörper (74) des Absperrventils (72).
5. Expansionsventilvorrichtung für einen Kälte- oder Klimakreislauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Regelventil (54) einen zweiten Ventilsitz (60) aufweist, der einen zweiten Durchströmungsquerschnitt (66) zwischen dem Einlass (40) und dem Auslass (42) umgibt, wobei die beiden Durchströmungsquerschnitte (64, 66) durch den einen Regelkörper (52) gemeinsam verschließbar und freigebbar sind und axial zwischen den beiden Ventilsitzen (56, 60) ein Ringspalt (68) ausgebildet ist.
6. Expansionsventilvorrichtung für einen Kälte- oder Klimakreislauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Regelkörper (52) einen kolbenförmigen Abschnitt (48) aufweist, dessen Höhe mindestens dem Abstand zwischen den beiden Ventilsitzen (56, 60) entspricht und dessen Durchmesser dem Innendurchmesser der beiden Ventilsitze (56, 60) im Wesentlichen entspricht und sich an den kolbenförmigen Abschnitt (48) ein in Richtung des Aktors (10) konisch konturierter Abschnitt (50) des Regelkörpers (52) anschließt.
7. Expansionsventilvorrichtung für einen Kälte- oder Klimakreislauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Absperrventil (72) als Rückschlagventil ausgebildet ist, dessen Schließkörper (74) durch eine Feder (76) gegen den Ventilsitz (78) belastet ist.
8. Expansionsventilvorrichtung für einen Kälte- oder Klimakreislauf nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Schließkörper (74) eine Öffnung (84) aufweist, die durch den Vorsteuerventilkörper (80) des Absperrventils (72) verschließbar ist, der durch eine Feder (88) gegen einen am Schließkörper (74) ausgebildeten und die Öffnung (84) umgebenden Vorsteuerventilsitz (86) belastet ist.
9. Expansionsventilvorrichtung für einen Kälte- oder Klimakreislauf nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsteuerventilkörper (80) nadelförmig ausgebildet ist und einen Absatz (90) aufweist, gegen den die Feder (88) vorgespannt anliegt, deren entgegengesetztes Ende gegen eine Auflagefläche (92) anliegt, die an einer Wand (89) ausgebildet ist, die sich vom Schließkörper (74) axial in einer vom Aktor (10) weg weisenden Richtung erstreckt.
10. Expansionsventilvorrichtung für einen Kälte- oder Klimakreislauf nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringspalt (68) nach radial außen in einen Ringkanal (70) übergeht, der zwischen Ventilsitzgehäuseteilen (58, 62) ausgebildet ist, an denen die Ventilsitze (56, 60) des Regelventils (54) ausgebildet sind.
11. Expansionsventilvorrichtung für einen Kälte- oder Klimakreislauf nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein Innendurchmesser der Ventilsitzgehäuseteile (58, 62) mit wachsendem Abstand voneinander düsenförmig zunimmt.
12. Expansionsventilvorrichtung für einen Kälte- oder Klimakreislauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlass (40) an einer vom Regelventil (54) entfernten Seite des Absperrventils (72) angeordnet ist und zwischen den Ventilsitzen (56, 60) des Regelventils (54) und dem Absperrventil (72) ein Raum (98) ausgebildet ist, der über das Regelventil (54) mit dem Auslass (42) verbindbar ist und über das Absperrventil (72) mit dem Einlass (40) verbindbar ist.
13. Expansionsventilvorrichtung für einen Kälte- oder Klimakreislauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktor (10) ein elektromagnetischer oder elektromotorischer Aktor (10) ist, über den das Kopplungselement (26) bewegbar ist.
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