ES2231352T3 - Valvula de expansion termica. - Google Patents
Valvula de expansion termica.Info
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Abstract
Válvula de expansión térmica que incluye un paso de refrigerante (63) que se extiende desde un evaporador (515) a un compresor (511), y un elemento accionado por una detección térmica (100) con una parte hueca (84) conformada en el interior de la misma y que realiza una función de detección térmica dispuesta en el interior de dicho paso de refrigerante (63); en la que el extremo de dicha parte hueca (84) de dicho elemento accionado por una detección térmica (100) está fijado a la parte de la abertura central de un diafragma (82) que constituye una parte del elemento impulsor (80) que acciona dicho elemento accionado (100), de modo que dicha parte hueca (84) comunica con una cámara superior a presión (83) delimitada por dicho diafragma (82) en el interior de dicha parte del elemento impulsor (80) y conformando un espacio hermético lleno de un fluido de trabajo, almacenando dicha parte hueca (84) un material retardante constante en el tiempo; caracterizada porque en el exterior de dicho pasode refrigerante (63) está montada un elemento retardante de la transmisión de calor (140) recubriendo la superficie periférica externa de dicho elemento accionado por una detección térmica (100) y conformando un espacio entre la superficie periférica exterior de dicho elemento accionado por una detección térmica (100) y dicho elemento retardante de la transmisión de calor (140).
Description
Válvula de expansión térmica.
La presente invención se refiere a una válvula
de expansión térmica utilizada en un ciclo de refrigeración.
Tradicionalmente, en un ciclo de refrigeración se
utiliza una válvula de expansión térmica tal como la representada en
la Figura 5, con el fin de controlar el caudal de refrigerante
suministrado a un evaporador y para descomprimir el
refrigerante.
En la Figura 5, un cuerpo de válvula de aluminio
de forma prismática 510, comprende un primer paso de refrigerante
514 que incluye un orificio 516, y un segundo paso de refrigerante
519, estando los dos pasos conformados de modo mutuamente
independiente entre sí. Un extremo del primer paso de refrigerante
514 se comunica con la entrada de un evaporador 515, y la salida del
evaporador 515 se comunica a través del segundo paso de refrigerante
519, con un compresor 511, un condensador 512 y un receptor 513
hasta el otro extremo del primer paso de refrigerante 514. Unos
medios de derivación 517 que se componen de un resorte de derivación
que deriva una válvula en forma de esfera 518, están conformados en
una cámara de la válvula 524 que se comunica con el primer paso de
refrigerante 514, y los medios de la válvula 518 son accionados
aproximándose o alejándose del orificio 516. Además, la cámara 524
de la válvula está sellada por medio de un tapón 525, y los medios
518 de la válvula son derivados mediante un elemento de soporte 526.
Un elemento impulsor 520 que comprende un diafragma 522, está fijado
al cuerpo 510 de la válvula junto al segundo paso 519 del
refrigerante. Una cámara superior 520a dispuesta en el interior del
elemento impulsor 520 y delimitada por el diafragma 522 se mantiene
estanca, y está llena del fluido de trabajo correspondiente a la
temperatura.
Para desgasificar la cámara superior 520a y para
llenar la cámara superior 520a con el fluido de trabajo
correspondiente a la temperatura antes de estanqueizar el extremo de
la tubería, se utiliza una pequeña tubería 521 que sale de la cámara
superior 520a del elemento impulsor 520. El extremo alargado de un
elemento 523 de accionamiento de la válvula, que funciona como un
elemento sensor/transmisor del calor, está dispuesto en el interior
del cuerpo 510 de la válvula y se extiende desde los medios de
válvula 518 y penetrando a través del segundo paso 519 del
refrigerante, llega hasta la cámara inferior 520b del elemento
impulsor 520, que está en contacto con el diafragma 522. El elemento
523 de accionamiento de la válvula está realizado a partir de un
material que presenta una gran capacidad térmica y transmite la
temperatura del vapor del refrigerante que sale del evaporador 515 y
que fluye a través del segundo paso 519 del refrigerante hasta al
fluido de trabajo correspondiente a la temperatura que llena la
cámara superior 520a del elemento impulsor 520, el cual genera un
gas de trabajo con una presión que se corresponde con la temperatura
transmitida. La cámara inferior 520b se comunica con el segundo paso
519 del refrigerante por el espacio existente alrededor del elemento
523 de accionamiento de la válvula, en el interior del cuerpo 510 de
la válvula.
De acuerdo con ello, el diafragma 522 del
elemento impulsor 520 utiliza el elemento 523 de accionamiento de la
válvula para regular la apertura de la válvula de los medios 518 de
la válvula contra el orificio 516 (es decir, la cantidad del caudal
de refrigerante en fase líquida que penetra en el evaporador) según
la diferencia de presión del gas de trabajo del fluido
correspondiente a la temperatura de trabajo que llena la cámara
superior 520a y la presión del vapor del refrigerante que sale del
evaporador 515 en la cámara inferior 520b bajo la influencia de la
fuerza de derivación de los medios de derivación 517 dispuestos en
los medios 518 de la válvula.
Según la técnica anterior mencionada
anteriormente, el elemento impulsor 520 de la válvula de expansión
térmica está expuesto a la atmósfera exterior y el fluido de
accionamiento correspondiente a la temperatura de la cámara superior
520a recibe la influencia no sólo de la temperatura del refrigerante
que sale del evaporador y que es transmitida por el elemento
impulsor 423 de la válvula, sino también de la atmósfera exterior,
especialmente de la temperatura de la sala de motores. Por otra
parte, la estructura de la válvula clásica anterior ocasiona a
menudo un fenómeno llamado de oscilación, en el que la válvula
responde de forma demasiado sensible a la temperatura del
refrigerante a la salida del evaporador y repite el movimiento de
apertura y cierre de los medios 518 de la válvula. Este fenómeno
oscilatorio está causado por ejemplo por la estructura del
evaporador, por el procedimiento de colocación de las tuberías del
ciclo de refrigeración, por el procedimiento de utilización de la
válvula de expansión, y por el equilibrio con la carga
calorífica.
Tradicionalmente se utiliza un retardante
constante en el tiempo, tal como un absorbente o un lastre térmico
para evitar dicho fenómeno de oscilación (ver por ejemplo el
documento EP-A-0 569 619). La Figura
6 es una vista en sección que ilustra la válvula de expansión
térmica clásica que utiliza carbono activado como adsorbente, la
estructura de la cual es básicamente similar a la de la válvula de
expansión térmica de la técnica anterior de la Figura 5, excepto en
la estructura del diafragma y la estructura del elemento impulsor de
la válvula que funciona como un elemento accionado sensor del calor.
Según la Figura 6, la válvula de expansión térmica comprende un
cuerpo de válvula 50 de forma prismática, y el cuerpo de válvula 50
comprende una abertura de entrada 52 a través de la cual el
refrigerante en fase líquida que fluye a través de un condensador
512 y que entra desde un depósito receptor 513 se desplaza hasta un
primer paso 62, una abertura de entrada 58 que envía el refrigerante
que circula por el primer paso 62 y que sale hacia un evaporador
515, una abertura de entrada 60 de un segundo paso 63 a través del
cual retorna el refrigerante en fase gaseosa que sale de evaporador,
y una abertura de salida 64 a través de la cual el refrigerante sale
hacia el compresor 511.
La abertura 52 a través de la cual se introduce
el refrigerante se comunica con una cámara 54 de la válvula
dispuesta sobre el eje central del cuerpo de válvula 50, y la cámara
54 de la válvula está estanqueizada mediante un tapón 130 del tipo
de tuerca. La cámara 54 de la válvula se comunica a través de un
orificio 78 con una abertura 58 a través de la cual el refrigerante
sale hacia el evaporador 515. Unos medios de una válvula de esfera
120 están montados en el extremo de un eje de pequeño diámetro 114
que penetra en el orificio 78, y los medios 120 de la válvula están
soportados por un elemento de soporte 122. El elemento de soporte
122 deriva los medios 120 de la válvula hacia el orificio 78
utilizando un resorte de derivación 124. La zona del paso del flujo
de refrigerante se regula variando el espacio que se forma entre los
medios 120 de la válvula y el orificio 78. El refrigerante que sale
del receptor 514 se expansiona mientras pasa a través del orificio
78, circula a través del primer paso 62 y sale por la abertura 58
hacia el evaporador. El refrigerante que sale del evaporador entra
desde la abertura 60, circula a través del segundo paso 63 y sale
por la abertura 64 hacia el compresor.
El cuerpo de válvula 50 está provisto de un
primer orificio 70 formado en la parte extrema superior de la misma
y a lo largo de su eje, y una parte del elemento impulsor 80 está
montada dentro del primer orificio utilizando una parte roscada o un
sistema similar. La parte del elemento impulsor 80 incluye las cajas
81 y 91 que constituyen la parte detectora del calor, y un diafragma
82 que está colocado entre estas cajas y fijado a las mismas
mediante soldadura. La parte superior extrema de un elemento
accionado por el sensor de calor 100 realizado a partir de acero
inoxidable o de aluminio está soldada sobre un orificio redondo o
una abertura formada en la zona central del diafragma 82 junto con
un elemento de soporte del diafragma 82'. El elemento de soporte del
diafragma 82' está soportado por la caja 81.
En el interior de la caja 81, 91, está
introducido de forma hermética un gas inerte como fluido de trabajo
correspondiente a la temperatura, el cual está estanqueizado
mediante el tubo pequeño 21. Adicionalmente, en vez del pequeño tubo
21 puede utilizarse el cuerpo de un tapón soldado a la caja 91. El
diafragma 82 divide el espacio en el interior de la caja 81, 91
formando una cámara superior 83 y una cámara inferior 85.
El elemento accionado por una detección térmica
100 está constituido por un elemento en forma de tubo hueco que sale
al descubierto en el segundo paso 63, y que contiene carbón activado
40 almacenado en su interior. El extremo superior del elemento 100
transmisor de la detección de calor o de la presión se comunica con
la cámara superior 83, delimitando un espacio a presión 83a junto
con la cámara superior 83 y la parte hueca 84 del elemento accionado
por una detección térmica 100. El elemento accionado por una
detección térmica 100 en forma de tubo penetra a través de un
segundo orificio 72 formado sobre el eje del cuerpo de válvula 50, y
se introduce en un tercer orificio 74. Entre el segundo orificio 72
y el elemento accionado por una detección térmica 100 se forma un
espacio a través del cual el refrigerante del interior del paso 63
es introducido en la cámara inferior 85 del diafragma.
El elemento accionado por una detección térmica
100 está introducido de forma deslizante en el tercer orificio 74, y
su extremo está conectado a un extremo del eje 114. El eje 114 está
introducido de forma deslizable en un cuarto orificio 76 formado en
el cuerpo de válvula 50, estando conectado el otro extremo de la
misma a los medios de la válvula 120.
Según esta estructura, el producto adsorbente 40
funciona como un retardante con una constante de tiempo de la forma
siguiente. Cuando como adsorbente 40 se utiliza carbón activado
granulado, la combinación del fluido de trabajo correspondiente a la
temperatura y el adsorbente 40 es del tipo de
adsorción-equilibrio, en el que la presión puede ser
ajustada por medio de una expresión lineal de la temperatura dentro
de una gama de temperaturas considerablemente amplia, y el
coeficiente de la expresión lineal puede ser fijado libremente según
la cantidad de carbón activado granulado utilizado como adsorbente.
Por consiguiente, la característica de la válvula de expansión
térmica puede ser determinada como se desee.
Según, se tarda un tiempo relativamente largo
para conseguir el estado de equilibrio entre la
adsorción-equilibrio-tipo de
presión-temperatura cuando la temperatura del vapor
del refrigerante que circula por la salida del evaporador 515 está
aumentando o disminuyendo. Dicho de otra forma, al aumentar la
constante de tiempo, mejora el rendimiento de trabajo del
dispositivo de aire acondicionado, estabilizando el comportamiento
del dispositivo de aire acondicionado capaz de suprimir el
funcionamiento sensitivo de la válvula de expansión térmica causado
por la influencia de las alteraciones que pueden llevar al fenómeno
de la oscilación.
No obstante, el fenómeno de la oscilación difiere
según las características de trabajo de cada ciclo individual de
refrigeración. Especialmente cuando se produce una pequeña variación
de temperatura en el refrigerante que sale del evaporador, la
pequeña fluctuación o pulsación de la temperatura del refrigerante
es transmitida directamente al movimiento de apertura/cierre de los
medios de la válvula, lo cual provoca un movimiento inestable de la
válvula, y la utilización de un material de lastre térmico o un
adsorbente ya no puede suprimir la oscilación.
Por consiguiente, el objetivo de la presente
invención es proporcionar una válvula de expansión térmica que
permita controlar de forma estable la cantidad de refrigerante a
baja presión enviado al evaporador, y que permite además suprimir el
fenómeno de la oscilación proporcionando un retraso apropiado a la
respuesta de la válvula a los cambios de temperatura, incluso cuando
se producen pequeñas variaciones de temperatura en el refrigerante
a baja presión transmitido desde el evaporador. Esto se realiza sin
cambiar el diseño básico de la válvula de expansión térmica clásica,
manteniendo el funcionamiento normal de la válvula.
Con el fin de alcanzar los objetivos anteriores,
la presente invención proporciona una válvula de expansión térmica
que incluye un paso de refrigerante que se extiende desde un
evaporador hasta un compresor, y un elemento accionado por una
detección térmica con una parte hueca conformada en el interior de
la misma y con una función de detección del calor dispuesta en el
interior del paso de refrigerante; en la que el extremo de la parte
hueca del elemento accionado por una detección térmica está fijado a
la parte central de la abertura de un diafragma que constituye el
elemento impulsor que acciona el elemento accionado, comunicando de
esta manera la parte hueca con una cámara superior de presión
delimitada por el diafragma del interior de la parte del elemento
impulsor y que forma un espacio hermético lleno del fluido de
trabajo, almacenando la parte hueca un material retardante con una
constante de tiempo, caracterizado porque un elemento retardante de
la transmisión de calor está montado en el exterior del paso del
refrigerador recubriendo la superficie periférica exterior de dicho
elemento accionado por una detección térmica y dejando un espacio
entre la superficie exterior de dicho elemento accionado por una
detección térmica y dicho elemento retardante de la transmisión de
calor.
La válvula de expansión térmica de la presente
invención que presenta la estructura descrita anteriormente, se
realiza no tan sólo sin cambiar la estructura básica de la válvula
de expansión térmica clásica, sino disponiendo un material
retardante de la transmisión de calor en la superficie periférica
exterior del elemento accionado por una detección térmica. La
presente invención no solamente retrasa la transmisión de la
temperatura desde el elemento accionado por una detección térmica al
material retardante con constante de tiempo permitiendo con ello
aumentar todavía más la constante de tiempo en comparación con la
válvula en la que solamente se utiliza el retardante con constante
de tiempo, sino que también forma un espacio entre el elemento
accionado por una detección térmica y el elemento retardante de la
transmisión de calor lo que proporciona un doble efecto de retrasar
la transmisión de las variaciones de temperatura del refrigerante al
elemento accionado por una detección térmica. Por consiguiente, la
presente invención permite suprimir además la oscilación de los
medios de la válvula.
Ventajosamente, el elemento retardante de la
transmisión de calor incluye una parte con la pared gruesa y una
parte con la pared delgada montadas sobre el mismo que recubren la
superficie periférica externa del elemento accionado por una
detección térmica, estando montada la parte de la pared gruesa en el
exterior del paso de refrigerante y formando un espacio entre la
superficie periférica externa y la parte de pared delgada montada en
el interior de dicho paso de refrigerante.
La estructura descrita anteriormente no cambia la
estructura básica de la válvula de expansión térmica clásica sino
que, por el contrario, proporciona un elemento retardante de la
transmisión de calor presentando una parte con una pared gruesa y
una parte con una pared delgada montadas para recubrir la superficie
periférica externa del elemento accionado por una detección térmica.
En este caso, la parte de pared gruesa está montada en el exterior
del paso de refrigerante de manera que deja un espacio entre la
superficie periférica externa retrasando así la transmisión de las
variaciones de temperatura del refrigerante al elemento accionado
por una detección térmica, y la parte de pared delgada proporciona
un retraso mientras transmite el cambio de temperatura del
refrigerante al elemento accionado por una detección térmica sin
bloquear el caudal de refrigerante que circula por el paso de
refrigerante. Por consiguiente, la presente invención elimina el
fenómeno de la oscilación de los medios de la válvula de una forma
todavía más efectiva.
La Figura 1 es una vista en sección vertical que
ilustra una forma de realización de la válvula de expansión térmica
según la presente invención;
La Figura 2 es una vista explosionada de la parte
principal que explica la forma de realización que aparece en la
Figura 1;
La Figura 3 es una vista en sección vertical que
ilustra otra forma de realización de la válvula de expansión
térmica según la presente invención;
La Figura 4 es una vista en sección vertical que
presenta todavía otra forma de realización de la válvula de
expansión térmica según la presente invención;
La Figura 5 es una vista en sección vertical que
presenta la válvula de expansión térmica de la técnica anterior;
y
La Figura 6 es una vista en sección vertical que
presenta otra válvula de expansión térmica según la técnica
anterior.
A continuación, se explicarán las formas de
realización de la presente invención haciendo referencia a los
dibujos.
La Figura 1 es una vista en sección vertical que
presenta la estructura según una forma de realización de la válvula
de expansión térmica de la presente invención, y la Figura 2 es una
vista en sección que presenta la parte principal de la misma. En la
forma de realización que aparece en la Figura 1 la estructura básica
de la presente válvula es la misma que la de la válvula de expansión
térmica clásica, de manera que las partes idénticas o equivalentes
de la presente válvula tienen los mismos números de referencia que
los de la válvula clásica y se han omitido las explicaciones de los
mismos. Solamente las partes que difieren de las de la válvula
clásica se explican aquí.
En la Figura 1, la referencia numérica 140 se
refiere al elemento que retarda la transmisión de calor, que es un
elemento en forma de copa realizado a partir de resina utilizando
nylon, poliacetato o un producto similar. El elemento retardante 140
comprende un anillo 141 conformado en el exterior del extremo
superior de la misma y una parte cilíndrica de gran diámetro 143 que
presenta unas paredes gruesas que presentan una conicidad en el
extremo inferior conformando una parte cónica 142. El extremo
superior del elemento 140 está en contacto con un elemento de
soporte 82' como se explicará más adelante, el anillo 141 está
soportado por la superficie interior de una caja 81, y la superficie
exterior de la parte cilíndrica 143 está en contacto con la
superficie interior de la caja 81. La punta de la parte cónica 142
del elemento 140 está introducida en el interior de un segundo
orificio 72 y se pone en contacto con la superficie exterior del
elemento accionado por una detección térmica 100, dispuesto en el
interior de una cámara inferior 85 delimitada por un diafragma 82.
De acuerdo con ello, cuando el elemento que retarda la transmisión
de calor 140 está montado sobre el elemento accionado por una
detección térmica 100, el elemento retardante 140 recubre la
superficie externa del elemento accionado por una detección térmica
100 y está montado en el exterior del paso de refrigerante del
segundo paso 63. Además, la parte cónica 142 delimita un espacio 144
entre la superficie exterior del elemento accionado por una
detección térmica 100 y la superficie interior de la parte
cilíndrica 143.
Según la presente invención, no solamente queda
suprimido el fenómeno de la oscilación gracias a la existencia del
carbón activado 40, sino que se evita la invasión de refrigerante en
la cámara inferior 85, y el calor del elemento que retarda la
transmisión de calor 140 es transmitido al elemento accionado por
una detección térmica 100 a través de espacio 144, cuya existencia
permite disponer de un retraso adicional a la respuesta de la
válvula contra los cambios de temperatura del refrigerante que sale
del evaporador. Por consiguiente, incluso puede suprimirse de forma
más efectiva el fenómeno de la oscilación. Por otra parte, la
presente válvula de expansión térmica puede ser conformada sin
cambiar la estructura básica de la válvula de expansión térmica
clásica, de tal modo que puede conseguirse un retraso adecuado a las
variaciones de temperatura del refrigerante determinando el espesor
de la parte cilíndrica 143 del elemento retardante de la transmisión
de calor 140 y la zona del espacio 144.
En la forma de realización ilustrada en la Figura
1, el evaporador, el compresor, el condensador y el receptor que
constituyen el ciclo de refrigeración han sido omitidos del dibujo.
La referencia 21' es el cuerpo de un tapón de acero inoxidable para
estanqueizar en la cámara superior 83 un refrigerante predeterminado
que trabaja como un fluido a la temperatura de trabajo que acciona
el diafragma 82, dicho tapón está soldado de tal modo que tapa el
orificio 91a formado en la caja 91. La referencia 74a se refiere a
un anillo tórico montado en un eje 114 en el interior de un tercer
orificio 74, y 74b es una tuerca de empuje que impide el
desplazamiento del anillo tórico. La referencia 79 es una rejilla
que presenta un saliente para empujar hacia abajo el adsorbente,
por ejemplo carbón activado, dispuesto en el interior de la parte
hueca del elemento accionado por una detección térmica 100, y está
sujeto a presión a la parte hueca.
Además, según la forma de realización de la
Figura 1, se llena el elemento accionado por una detección térmica
100 con carbón activado granulado como el carbón activado 40, y el
elemento 100 una vez lleno de carbón activado granulado se suelda
junto con el diafragma 82 tal como aparece en la Figura 2 para
formar un espacio integral 84 mediante la parte del elemento
impulsor 80 y el elemento accionado por una detección térmica 100.
Se utiliza el cuerpo de un tapón 21' para estanqueizar el fluido
correspondiente a la temperatura de trabajo con la caja 91 que
delimita el espacio 84. En otro ejemplo, un pequeño tubo ilustrado
en la Figura 6 puede ser utilizado en vez del tapón 21' para
desgasificar el alojamiento, y para llenar el mismo con el fluido de
trabajo, antes de estanqueizar el extremo del tubo.
La Figura 2 es un dibujo que ilustra la
estructura del elemento accionado por una detección térmica 100, el
diafragma 82 y el elemento de soporte 82' según la forma de
realización de la Figura 1.
Tal como aparece en la Figura 2(a), en el
exterior de la abertura 100b del elemento accionado por una
detección térmica 100 se forma un anillo 100a, y en el anillo 100a
en dirección hacia abajo en el dibujo se forman un saliente 100c y
una ranura 100d. El saliente 100c y la ranura 100d están conformados
en todo el perímetro del anillo 100a.
Por otra parte, un diafragma 82 realizado en un
material de acero inoxidable o similar que presenta una abertura 82a
conformada en la zona central del mismo, es introducido en el
elemento accionado por una detección térmica 100 a través de la
abertura y es desplazado en el sentido de la flecha de la Figura
2(a) hasta que el diafragma entra en contacto con el saliente
100c, fijándose allí el diafragma 82 al elemento accionado por una
detección térmica 100.
Un elemento de soporte 82 realizado en material
de acero inoxidable o similar para soportar el diafragma 82 y que
presenta una abertura 82'a conformada de forma concéntrica con la
abertura 82a del diafragma 82 es introducido en el elemento
accionado por una detección térmica 100 a través de la abertura, y
es desplazado en el sentido de la flecha de la Figura 2(a)
hasta que el elemento de soporte entra en contacto con el diafragma
82. El saliente 100c y el elemento de soporte 82' están comprimidos
entre sí mediante unos electrodos superior e inferior (no
representados) de manera que el elemento de soporte queda
concéntrico con el saliente 100c, aplicándose corriente a estos
electrodos para llevar a cabo una llamada soldadura por proyección,
soldando así juntos el anillo 100a, el diafragma 82 y el elemento de
soporte 82' tal como aparece en la Figura 2(b).
Como resultado de todo ello, el diafragma 82
queda soldado en su posición entre el anillo 100a y el elemento de
soporte 82' por el saliente 100c. La parte final del diafragma 82
queda emparedada entre el alojamiento 81 y 91, y soldada al
mismo.
En la forma de realización anterior, el elemento
140 retardante de la transmisión de calor que recubre la superficie
exterior del elemento accionado por una detección térmica 100 está
montado en el exterior del segundo paso 63, retrasando así todavía
más la respuesta a las variaciones de temperatura del refrigerante.
Sin embargo, la presente invención no está limitada a este ejemplo,
sino que en otro ejemplo, la parte cónica del elemento retardante de
la transmisión de calor en forma de copa puede estar además
conectada a una parte prolongada de un cilindro de paredes delgadas
que constituye un elemento retardante de la transmisión de calor que
recubre el elemento accionado por una detección térmica, y la parte
prolongada del cilindro puede estar dispuesta en el interior del
segundo paso.
La Figura 3 presenta una forma de realización de
la presente invención en la que un elemento 140' retardante de la
transmisión de calor comprende una parte en forma de copa de paredes
gruesas y una parte integralmente formada de paredes delgadas, y la
estructura de la presente forma de realización es idéntica a la que
aparece en la Figura 1 excepto en lo que se refiere al elemento
retardante de la transmisión de calor 140, de tal modo que los
elementos equivalentes llevan los mismos números de referencia y
las explicaciones de los mismos han sido omitidas.
En la Figura 3, el elemento 140' retardante de la
transmisión de calor comprende una parte de pared gruesa en forma de
copa y una parte de pared delgada formada integralmente en la misma,
en la que la estructura de la parte de pared gruesa 140'a en forma
de copa es idéntica a la del elemento retardante de la transmisión
de calor 140 que aparece en la Figura 1 con un anillo 141' formado
en el exterior de la superficie extrema superior, y una parte
cilíndrica de gran diámetro 143' que presenta una parte cónica 142'
formada en el extremo inferior de la misma. La parte de pared
delgada comprende una parte 140'b que se prolonga hacia abajo desde
la parte cónica 142', y la parte cilíndrica de la pared delgada
prolongada 140'b está dispuesta en el interior del segundo paso 63,
y el extremo de la parte cilíndrica prolongada 140'b está curvado
hacia adentro para conformar una parte de contacto 145 que monta el
elemento retardante 140' en la superficie exterior del elemento
accionado por una detección térmica 100.
Según esta estructura, la zona del elemento
accionado por una detección térmica 100 dispuesto en el interior del
segundo paso 63 está recubierta por la parte prolongada del cilindro
de paredes delgadas 140'b, de tal modo que la parte de paredes
delgadas está también dispuesta en el interior del paso 63, la cual
retrasa la transmisión de las variaciones de temperatura del
refrigerante y además retrasa la respuesta de la válvula a la
variación de temperatura del refrigerante. Por otra parte, dado que
la parte prolongada del cilindro 140'b presenta una pared delgada,
permite detectar la temperatura del refrigerante sin impedir el
flujo de refrigerante y puede transmitir los cambios de
temperatura.
La Figura 4 es una vista vertical en sección que
presenta todavía otra forma de realización de la válvula de
expansión térmica según la presente invención. La forma de
realización ilustrada en la Figura 4 es idéntica a la de la Figura 3
excepto en que, según la Figura 4, se forma un espacio entre la
superficie interior de la parte cilíndrica prolongada de pared
delgada 140'b y la superficie exterior del elemento accionado por
una detección térmica 100, de tal modo que los elementos
equivalentes están provistos de los mismos números de referencia y
las explicaciones de los mismos han sido omitidas. Según la forma de
realización de la Figura 4, la parte de contacto 145 está conformada
con una mayor longitud que en la forma de realización de la Figura
3, creando así un espacio 146 entre la superficie exterior del
elemento accionado por una detección térmica 100 y la parte
cilíndrica prolongada de pared delgada 140'b. Según dicha
estructura, las variaciones de temperatura del refrigerante son
transmitidas desde el elemento 140' retardante de la transmisión de
calor a través del espacio 146 hasta el elemento accionado por una
detección térmica 100, de tal modo que el cambio en la transmisión
de la temperatura queda todavía más retrasado, y la respuesta de la
válvula a las variaciones de temperatura del refrigerante queda así
efectivamente retrasada. La presente forma de realización elimina
incluso todavía más la generación del fenómeno de la oscilación.
Las formas de realización descritas anteriormente
utilizan un elemento de soporte conformado por separado y un
elemento retardante de la transmisión de calor, pero la presente
invención es también capaz de utilizar un elemento de soporte y un
elemento retardante de la transmisión de calor conformados de forma
integral utilizando un material de resina. En este caso, el anillo
100a del elemento accionado por una detección térmica y el diafragma
82a están soldados conjuntamente como se ilustra en la Figura 2.
Como se ha explicado anteriormente, la válvula de
expansión térmica según la presente invención incluye un elemento
retardante de la transmisión de calor montado en la superficie
exterior del elemento accionado por una detección térmica con un
espacio formado entre la superficie exterior del elemento accionado
y la superficie interior del elemento retardante, de tal modo que
las variaciones de temperatura del refrigerante todavía se retrasan
más mientras están siendo transmitidas al elemento accionado por una
detección térmica. Este retraso en la transmisión origina un
retraso adicional en la respuesta de la válvula a los cambios en la
temperatura del refrigerante, suprimiendo así de manera efectiva el
fenómeno de la oscilación. Por otra parte, la presente invención
consigue los efectos mencionados anteriormente sin modificar la
estructura básica de la válvula de expansión térmica clásica
solamente aplicando un elemento retardante de la transmisión de
calor a la misma, permitiendo disponer ventajosamente de una válvula
de expansión térmica con un reducido coste de montaje y un bajo
coste de fabricación.
Claims (3)
1. Válvula de expansión térmica que incluye un
paso de refrigerante (63) que se extiende desde un evaporador (515)
a un compresor (511), y un elemento accionado por una detección
térmica (100) con una parte hueca (84) conformada en el interior de
la misma y que realiza una función de detección térmica dispuesta en
el interior de dicho paso de refrigerante (63); en la que el extremo
de dicha parte hueca (84) de dicho elemento accionado por una
detección térmica (100) está fijado a la parte de la abertura
central de un diafragma (82) que constituye una parte del elemento
impulsor (80) que acciona dicho elemento accionado (100), de modo
que dicha parte hueca (84) comunica con una cámara superior a
presión (83) delimitada por dicho diafragma (82) en el interior de
dicha parte del elemento impulsor (80) y conformando un espacio
hermético lleno de un fluido de trabajo, almacenando dicha parte
hueca (84) un material retardante constante en el tiempo;
caracterizada porque en el exterior de dicho paso de
refrigerante (63) está montada un elemento retardante de la
transmisión de calor (140) recubriendo la superficie periférica
externa de dicho elemento accionado por una detección térmica (100)
y conformando un espacio entre la superficie periférica exterior de
dicho elemento accionado por una detección térmica (100) y dicho
elemento retardante de la transmisión de calor (140).
2. Válvula de expansión térmica según la
reivindicación 1, en la que dicho elemento retardante de la
transmisión de calor (140') comprende una parte de pared gruesa
(140'a) y una parte de pared delgada (140'b) que están montadas y
recubren la superficie periférica exterior de dicho elemento
accionado por una detección térmica (100), estando montada dicha
parte de pared gruesa (140'a) en el exterior de dicho paso de
refrigerante (63) y conformando un espacio entre dicha superficie
periférica externa y dicha parte de pared delgada (140'b) montada en
el interior de dicho paso de refrigerante (63).
3. Válvula de expansión térmica según la
reivindicación 2, en la que dicha parte de lámina delgada (140'a)
está dispuesta en el interior de dicho paso de refrigerante (63) de
tal modo que conforma un espacio entre dicha superficie periférica
externa de dicho elemento accionado por una detección térmica
(100).
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