JP2542440B2

JP2542440B2 - 電子制御調整弁

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Publication number: JP2542440B2
Application number: JP1282065A
Authority: JP
Inventors: ツビッヒニ―ウ・リスツアルト・ヒユレ
Original assignee: DOKUTORU HYURE ENERUGII ENJINEERINGU GmbH
Current assignee: DOKUTORU HYURE ENERUGII ENJINEERINGU GmbH
Priority date: 1988-11-01
Filing date: 1989-10-31
Publication date: 1996-10-09
Anticipated expiration: 2011-10-09
Also published as: JPH02159483A; EP0370262A1; DE58906578D1; EP0370262B1; DE3838756C1

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は特許請求の範囲第１項の上位概念による電子
制御調整弁に関する。

特に冷凍工学がそのような調整弁の使用分野に属す
る。これには、相異なる構造及び出力の冷凍設備が主構
成部分として使用される乾燥工学及び他の使用範囲も加
えられる。

冷凍工学における開発状態は、冷媒、機械及び装置並
びにその調整部の３つの主構成部分の開発をベースに最
もよく示される。

公害はないが人体に有毒な冷媒であるアンモニアの工
学には多くの年月を費やし、冷凍工学の開発、即ち圧縮
吸収物質、熱交換器及び調整部はアンモニアの特別な技
術的特性に適合される。

アンモニア工学な弗素−塩素−炭化水素（以下FCKWと
いう）の発明によれば僅かな毒性従ってこの冷媒の公害
のない工学によって冷凍工学の多くの分野において代替
された。

両工学（アンモニア及び下FCKW）の開発は熱交換器及
び調整器の開発によって強く影響された。

一方では装置構造の高い効率に対する急迫（良好な伝
熱、小さく、コンパクトな熱交換器）がそして他方では
これらの熱交換器における物理的に非常に複雑な二相流
動の制御困難な調整部が蒸気発生器による運転媒体の強
制循環を備えたかつそれによって得られるサイクル（必
要な収集器／セバレータを備えたポンブ循環部、−いわ
ゆる溢流蒸発部を備えた冷凍設備）における冷媒の非常
に大きな量を備えた設備の構造に関わっている。

設備における冷媒の多くの量は次のような危険に繋が
る。

ａ）アンモニアでは冷凍設備の直接周囲に人体に対する
直接の危険（有毒作用）があるが、環境に対する危険は
ない。

ｂ）FCKWでは人体に対する直線の危険は少ないが、最近
初めて認識されかつ段々はっきりした環境に対する大き
な危険（オゾン層−破壊）があり、しかも人類全体に対
しては間接的であるが非常に大きな危険がある。

この危険の減少は冷凍設備における冷媒量の徹底的な
減少によってのみ達成可能である。

既に述べたように、冷媒、機械及び装置及び調整部の
開発の間の狭い関係が存在する。

この理由から冷凍設備における冷媒量の減少は同時に
装置部門における再開発を伴う新たな調整部の開発によ
ってのみ可能である（熱交換器、主蒸気発生器）。

大きな冷媒量のための主原因は第５図及び第６図によ
る溢流蒸気発生器を伴うサイクルである。これらはいわ
ゆる乾式蒸気発生器（僅かな冷媒量によってのみ）を伴
うサイクルによって代替されねばならない（第７図及び
第８図）。

新たな乾式蒸気発生プロセスを実現するためには次の
構成部分が新たに開発されなければならない、 −調整装置（調整弁）及び −電子装置における所属の調整回路他のステップとしてシステム調整部に乾式蒸気発生器
が組み込まれるべきであった。これはエネルギー最適化
（適応制御方法）のための多点調整（他の調整パラメー
タの関与）を意味する。

FCKW工学と共に開発された乾式蒸発を伴うサイクルは
今日専らこれら冷媒群に使用される。

アンモニアの使用は次の理由から制限される。

−アンモニアは非常に高い比冷凍効率（kW/kg）を有
し、このことは絞り装置（膨張弁）の非常に小さい流動
横断面積）に繋がる。

−非常に小さい横断面積は運転障害となるアンモニア設
備にとって全く通常の汚れによって容易に詰まる。

−少量でも常にアンモニアに溶ける水は蒸気の小さい横
断面積において絞りの際に解放されかつ弁の詰まりに寄
与する。

第７図は機械的単一装置調整部を備えた技術水準によ
る乾式気化部を備えた代表的なサイクルを示す。圧縮機
を備えた一段の冷凍設備は３つの冷却室の冷却のために
役立つ。

全部で３つの冷却室における蒸気発生器への供給（Sp
eisung）は機械的な温度調節装置付膨張弁によって調整
される。全ての冷却室中最も低温の冷却室３中の温度は
蒸気発生器通気装置の投入及び遮断によっては連続的に
は調整されない。冷却室１、２中の温度は吸引圧力調整
器により連続的に調整される（冷却室の熱的負荷に依存
した蒸気発生器温度の昇降）。

圧縮機出力は圧縮機モータの投入及び遮断によって連
続的には調整されない（低圧スイッチPKN）。

乾式気化部を有するサイクルを備えた設備の尚解決さ
れてない主問題は温度調節装置付膨張弁による蒸気発生
器への正しい供給（Speisung）である。機械的構造によ
って制約された公知の弁及び蒸気発生器の特性曲線は、
システム弁／蒸気発生器の出力は最適に利用されること
ができることを可能にしない。

蒸気発生器供給の第１の改良は載置された電気的駆動
装置を備えた通常の構造の機械的膨張弁の使用によって
達成された。この駆動装置は駆動装置に連結された電子
調整器によって制御された。第８図参照。

次の構造の駆動装置が公知である。

1.熱装置、タンフオス社（DK）、西独国特許明細書2749249号西独国特許明細書2749250号シンガ社（USA） 2.ステップモータ、キャリァ社（USA）エゲルホフ社（Ｄ）日本の会社更に特殊な電磁弁が時間制御されるオンオフ運転（パ
ルス変調器）に使用される。

3.電磁弁、タンフオス社（DK）アルテク社（USA）西独国特許明細書2749249号及び274950号による弁の
主構成部分は弁の駆動膜を介して配設され、飽和状態に
おいて媒体を充填された緊密な室である。この媒体の温
度は電気的フィーラによって測定されかつ調整器によっ
て制御される加熱要素によって一定値に保持される。

第８図は第７図に示す冷凍設備と同一であるが、改良
された調整部の変形を備えたものを示す。電子的蒸気発
生器供給調整の調整器は２つの温度フィーラを有する−
即ち蒸気発生器の冷媒入口と冷媒出口とにである。冷却
室１及び２中の電子的室温度調整部の調整器（TCE）は
電子制御される吸引圧力調整器（PCE）に連続的に作用
する。冷却室３中の室温調整器（TCE）は相応した蒸気
発生器通気装置の回転数に連続的に作用する。圧縮機出
力の調整は第７図に示す設備の場合と同様に行われる。

蒸気発生器への供給この種の影響は使用される調整器
の種類に著しく依存する。種々の調整器はアナログ的又
はデジタル的に実施された。

この種の蒸気発生器供給の公知の最良の解決は第７図
による機械的調整に比して改良を示し、最適の蒸気発生
器供給調整は今日までまだ達成されてない。

従来公知の電子的単一装置−調整部は次の不十分性に
よって特徴付けられる。

ａ）使用された定評のある機械的弁構造（剛固な弁座、
閉鎖円錐又は閉鎖スライダ）は如何なる改良もしてな
い。

ｂ）調整器のアナログ技術による実現は剛固な適応不可
能な解決が繋がり、−各場合によっては所望の変更は非
常にコストがかかり、かつこの理由から度々実施不可能
である。

ｃ）デジタル技術における調整器の実現は単一装置調整
部において高価である。製造コストの低下のための一般
的な標準化の実施は非常に困難である（解決の多様）。

従来市場にもたらされた解決のこの不十分性及び高価
性（少量生産による高い製造コスト）は使用を抑制す
る。

現今の弁構造が改良なしに引き継がれているので、こ
れらの電子的単一装置解決はアンモニア設備には適さな
い（アンモニアについての蒸気の見解を参照）。

（発明の課題）本発明の課題は冒頭に記載した種類の調整弁を、公知
の弁の欠点を有さずかつ故障せず、その際閉塞の危険が
なく、その閉塞は良好に調整可能であり、蒸気発生器供
給調整は容易に最適にされることができかつ調整された
システムへのこの調整弁の使用によって必要な冷媒量が
著しく減少可能であるように構成することである。

（課題の解決のための手段）本発明の課題は特許請求の範囲第１項の特徴によって
解決される。本発明による解決の有利かつ合理的な構成
は他の請求項に記載されている。

（発明の効果）本発明による解決及び特許請求の範囲の他の請求項か
ら得られる利点を図面に基づいて詳しく説明する。

（実施例）簡単にするために図面上で同一構成部分は同一の符号
で表す。

調整弁１は同時に入口接続管及び出口接続管を形成す
ることができる２つの端部材４、６及び所定の長さの弾
性的中間部材８を有する主管２から成る。

中間部材と主管の両端部材は一体的に形成され、これ
は主管を通って流動する運転媒体の内圧に曝される。主
管は更に有孔支持管10を有し、有孔支持管は、弾性的中
間部材が内圧の作用のために外方へ支持されるように配
設されている。この方法で主管はその中間部材と共に内
圧に対抗する。しかし弾性的中間部材の形態は外方から
の圧力によって空気圧的又は液圧的に影響されることが
できる。主管の内方の圧力の大きさに対する外方からの
圧力の大きさの比率及び中間部材の弾性特性に依存して
中間部材は相応して変形されることができ、それによっ
て調整弁を通る流動が影響されることができる。

外方からの圧力が小さい場合、弾性中間部材は支持管
の内方に向かって内圧の作用によって押圧される。中間
部材のこの状態において調整弁は全開位置を占める。そ
の特別な構造のために調整弁の範囲における圧力降下は
調整弁を流動する運転媒体に起因して、記載の調整弁と
同様な寸法の真直管における圧力降下に匹敵するほど非
常に小さい。

外方からの圧力が大きい場合、弾性的中間部材は、全
く調整弁を通って流動できないように圧縮される。中間
部材のこの状態において調整弁は全閉位置を占める。

外方からの圧力の値に依存して、調整弁は全開と全閉
との間の任意の位置を占めることができる。調整弁の占
める位置に相応して所定の運転状態において弁を通る運
転媒体の流量は最大値とゼロとの間の値をとる。

弾性的中間管への制御された作用を保証するために、
有孔支持管10のまわりに間隔をおいてジャケット管12
が、支持管10を大気に対して例えば溶接継ぎ目14によっ
て緊密に閉鎖しかつジャケット管12と中間部材８との間
に閉鎖されたジャケット室16が形成されるように配設さ
れており、ジャケット室は内方からは弾性中間部材８に
よってそして外方からはジャケット管12によって閉鎖さ
れている。この構成では調整弁を通る流量はジャケット
管中の圧力の大きさに依存する。

ジャケット室中の圧力は種々の方法で調整されること
ができ、その際根本的に２つの相異なる措置がある。

1.−相異なる大きさの外方に存在する圧力源とジャケッ
ト室との一時的な、空気圧的又は液圧的連結、 2.−ジャケット室中の調整可能な圧力の発生外方にある圧力源とジャケット室との接続は後で記載
する。ジャケット室自体における調整可能な圧力の発生
を次に記載する。

ジャケット室を前もって真空にした後に（充填接続管
は第１図には示されていない）所定の運転状態では飽和
状態にある媒体を充填される。

充填媒体としては例えばイソブタンが好適である。

ジャケット室の下部に集められる液体部分（液体相）
とその上にある蒸気部分（蒸気相）とから成る充填媒体
は全ジャケット室を満たす。充填媒体の飽和状態におい
てジャケット室中の圧力は充填媒体温度の関数である。
充填媒体温度の調整によってジャケット室中の圧力が相
応して調整される。

故障のない圧力調整作用を実現するために、充填媒体
の蒸気圧力曲線〔ｐ＝ｆ（ｔ））〕は調整弁を通って流
動する運転媒体の蒸気圧力曲線とは異なるべきである。
この蒸気圧力曲線（第３図）が充填媒体の蒸気圧力曲線
の右に位置すると、運転媒体温度（Tb）よりも充填媒体
温度（Tf）が高い場合に初めて貫流する運転媒体の圧力
と同様な充填媒体の圧力が調整される。運転媒体として
例えば冷媒R12、R22及びR502が好適であるが、アンモニ
アも好適である。

所定の運転状態では運転媒体の圧力が運転媒体の温度
に依存すべきでない場合（飽和しない状態）、その蒸気
圧力曲線が構造的に妥当な温度範囲での運転媒体の所定
の圧力範囲をカバーする（第４図）充填媒体が選択され
るべきである。

運転媒体の蒸気圧力曲線への充填媒体の蒸気圧力曲線
の所望の適合は相異なる充填媒体（多物質混合）の混合
物又は所定の純粋の充填媒体（単一物質）の選択により
達成されることができる。

充填媒体の温度が運転媒体の温度よりも高くされるべ
き場合、周囲への充填物の熱損失を補償するために、充
填媒体に常に所定の量の熱が供給されなければならな
い。熱供給はその出力を調整可能な加熱要素22によって
実現される。この方法で任意の運転媒体温度かつそれに
よって任意の運転媒体流量が調整弁によって調整され
る。例えば密閉型の加熱らせん、PTC−要素又は他の構
造（例えばパワートランジスタ）の加熱要素はジャケッ
ト管に相違して取りつけられることができる。

−良好な接触の保証を伴って外方からジャケット管に取
りつけられる −ジャケット管の組み込まれた部分を形成する −ジャケット管の内方に取りつけられる第１図及び第２図において外方からのの取りつけ方法
が示されている。

熱損失を制限するために、主管２とジャケット管12と
の接続は伝熱を妨げるように実施されかつジャケット管
12は外面に断熱絶縁層24を備えている（第１図）。

設定された調整課題に依存して弾性的中間部材の各状
態（形態）を検出しかつ記録することができる（弁スト
ロークの認識）ことは重要である。

弾性的中間部材の状態（変化する形態）の測定は種々
の方法で実施されることができる。

第１図は誘導的測定原理を示す。弾性的中間部材の外
壁によって円筒状の、弾性的な磁気層26が形成されてい
る。課題に依存してこれらの層要素弱い（柔らかい鉄）
又は強い（永久磁石）磁気特性を有する。

ジャケット管12の外面に測定コイル28が設けられてい
る。この測定コイルはジャケット管を取り囲む線輪（第
１図）又はジャケット管の側方に設けられる線輪として
形成されることができる。

中間部材の状態の変化は相応した方法によって磁界
（誘導値）の変化として測定されかつ記録される。

弾性的中間部材の状態測定の他の変形として容量的測
定方法が使用されることができる。測定コイルの代わり
に２つの容量測定要素（電極）がジャケット管に取りつ
けられそして弾性的中間部材の外面の層が容量測定方法
に相応した材料から作られる。

中間部材の状態の変化はこの場合に相応した方法によ
り電界の変化として測定されかつ記録される。

第１図による図式的機能及び構造原理に示された弁構
成部分は使用された製造工学に依存した相異なる構造特
徴を有することができる。次に図面に基づいて１つの構
造変形を記載する。

弾性的中間部材８（第10図）は両端で特別な金属リン
グ30内に圧入される。そのようにして製造された中間部
材はそれから、支持管10、ジャケット管12及び弁接続管
32のような通常の構成部分と共に溶接される。

第11図は他の可能な解決を示す。ここでは弾性的中間
部材８の端側のリングフランジ９がジャケット管12の端
面に当接しかつ弁接続管32とジャケット管12との間に緊
密に圧入される。

第３の変形を第12図が示す。ここでは特別に形成され
たリング34とジャケット管12の端面との間に緊密に押し
込まれる。

弾性的中間部材の壁厚は周囲方向及び又は縦方向にお
いて相異なる値を有する。

−半径方向一定 −半径方向可変（角度に依存）これらのラジアル値はまた −軸線方向一定又は −軸線方向に可変に形成されることができる。

有孔支持管10の形状は次のようにされることができ
る。

第１図及び第10図は簡単な形の有孔支持管10を示す。

有孔支持管10はジャケット管12に組み込まれる（第10
図）。ここではジャケット管の横ダクト37を備えた特別
の内方リブ36が弾性中間部材のための支持機能を担う。
蒸気はリブの間の凹部39によって圧縮される。

第12図による他の実施態様では内方のリブは焼結金属
から成る特別の多孔層41によって代替されている。ここ
ではジャケット室は焼結材料の中空室によって形成され
ている。蒸気は焼結材料によって圧縮される。

ジャケット管も相違して形成されることができる。第
１図及び第10図はジャケット管の最も簡単な形を示す。

ジャケット室16はここでは特に弁軸線に対して偏心し
て位置する。ジャケット室は下部分においては上部分に
おけるよりも大きく形成されている。ジャケット室の下
部分には充填媒体の液体相が存在する。

弁の内蔵状態に依存する弁機能の依存性を減少させる
ために、他の変形においてジャケット管は少なくとも部
分的に弁軸線（流動中心）に対して偏心して形成されて
おり、その結果加熱可能な充填媒体の流体状部分は一種
の液溜43における弁の斜め位置においても常にジャケッ
ト管の加熱部分との接触を保つ（第２図）。

弁が垂直の設置のためにのみ設計されている場合、ジ
ャケット管12は弁軸線に対して同心に配設されることが
できる。この場合、リング形45において加熱要素をジャ
ケット管の下部分（そこでは充填媒体の液相がある）に
取りつけるために、特別に良好な伝熱要素38がジャケッ
ト管に組み込まれることができる（第９図）。

調整弁が膨張弁として使用される場合、絞り行程に起
因して、弁における強い温度勾配が生じる。加熱要素の
熱損失を減少させるために、この要素を弁内の流動入口
の近くに配設することは合理的である（第２図）。

膨張弁の使用の際に調整弁の入口接続管40は出口接続
管42よりも小さい横断面積を有する（第９図）。

膨張弁の使用の際所定の運転状態では弁中に大きな値
を有することができる圧力降下が生じる。弾性的中間部
材の歪みを減少させるために、弁ハウジングからの流動
の出口に円錐状の支持リング44′を備えた挿入物44が組
み込まれることができる（第９図）。

使用範囲に依存して弁部分は金属、合成樹脂又はガラ
スから作られることができる。

弾性的中間部材８は使用範囲に依存して相異なる弾性
プラスチック物質、純粋にラミネートされ又は補強され
た形に製造されることができる。

大きな出力の使用では、カスケード原理パイロット弁
47/主弁46を使用することが合理的である（第14図）。
ここでは主弁としての構造形において充填媒体及び加熱
要素が省略される。ジャケット室は付加的に接続管48、
50、52を備えている（第14図乃至第15図）。

この原理では運転媒体の主流動は主弁46によって案内
される。主弁のジャケット室16（第14図及び第15図）は
高圧の室（パイロット弁47）と低圧の室（主弁の出口5
6）とに接続している。これらの両室との接続方法に依
存してジャケット室中の応力は相応して調整されること
ができ、それによって運転媒体流量の調整も主弁によっ
て行われる。主弁のジャケット室の接続管（第15図）は
種々の調整変形における主弁の使用を保証する。

この変形を第14図が示す。ここでは高圧室との接続は
本発明による調整弁47であって、主弁46よりも小さい出
力の調整弁によって調整される。低圧室との接続は小さ
い横断面積の絞り個所54を備えた剛固な導管によって行
われる（第14図）。

全閉の調整弁47ではジャケット室中を主弁46の出口56
と同様な圧力が作用し、−主弁は全開状態を占める。

調整弁の相応した開口では主弁は多かれ少なかれ部分
的に閉鎖された位置を占める。

この種の調整部は大きい出力のために設けられてい
る。小さい調整弁は主弁の制御に必要な制御出力よりも
小さい制御出力を必要とする。

記載の調整弁は冷凍工学において非常に小さい出力に
も（冷却及び及び空調容器、冷凍キャビネット）のため
に使用されることができかつ特にKf2構造の空調設備に
も使用されることができる。

本発明による調整弁は乾式気化部を備えたサイクルを
有する新たなアンモニア設備のために特に好適である。

本発明による調整弁は全ての好適な材料から及びガラ
ス及び合成樹脂から成る特別の実施形態においても特に
高い耐腐食性の運転媒体用にも製造可能である。

本発明による調整弁は特に組み込まれたシステム調整
部における使用に好適である。

第16図は３つの冷却室を備えた一段の冷凍設備のため
のこの調整部の実施形態を示す。

調整はデジタルシステム調整器によって保証される。
16個の入口と16個の出口は相応してE1〜E16及びA1〜A16
で表される。全ての符号が調整弁の設置点上に付けられ
る。（調整器の入口及び出口）。

冷凍室１の蒸気発生器への供給は記載の調整弁（EEV
電子膨張弁）を介して行われる。ストローク測定はE1で
行われそして蒸気発生器の温度測定個所はE2及びE4にあ
る。これらの入口E1、E2及びE4は蒸気発生器への供給−
調整器に必要な情報を送る。この調整器から出る調整量
は出口A1から熱出力の調整のために弁（EEV）に供給さ
れる。

冷却室１の温度調整は調整調整及び新たな調整弁（ES
R−電子負圧調整器）の使用によって実現される吸引圧
力調整によって行われる。室温E3及びストローク測定E5
は調整器の入口を形成する。通風器接続VA2及び弁加熱
部A3は調整器の出口に接続されている。組み合わされた
通気装置制御部及び弁制御部はエネルギー最適の冷却室
温度調整を保証する。

冷却室２の調整は冷却室１の調整と同様であるが、冷
却室２の温度は冷却室１の温度より低い。相応した入力
はE6〜E10そして出力はA4〜A6である。

冷却室３中の蒸気発生器への供給の調整は冷却室１及
び２の調整と同様である。相応した入力はE11、E12、E1
4及びA7である。

冷却室３の室温は冷却室１及び２の室温よりも低い。
この温度は通気装置調整及び吸引圧力調整によって保証
される。吸引圧力調整は圧縮機モータの回転調整によっ
て実現される。相応した入力はE13そして出力はA8及びA
9である。

圧縮機端温度の制御部は温度測定装置E15に付設され
ている。

第16図に記載されたシステム調整部によって本発明に
よる調整弁の使用の下に冷凍設備中に存在する熱交換器
の出力の最適の利用が組み込まれた、デジタルシステル
調整部の品質を高められた調整器との連結によって達成
可能である。こうして冷凍設備の効果的な利用コストの
減少が達成される。

記載の調整弁に実際上デッドスペースはない。従って
任意の液体及びガスに対して使用可能であり、例えば処
理技術及び飲料工業に使用可能である。

記載の本発明による冷凍設備のための膨張弁（絞り
弁）としての調整弁の使用の際流体する液体冷媒は絞り
個所の前では加熱されるべきでない。僅かに冷却された
液体の冷媒の加熱は泡形成に繋がりかつそれによって弁
の貫流における障害となり、このことは容積効率の減少
をもたらす。

従って加熱要素の範囲に状態する弁の加熱された部分
の弁の入口地帯への伝熱の減少のための措置が、第17図
〜第29図に基づいて詳しく説明されるように行われる。

前記の伝熱行程の減少のための措置は特に、弁のジャ
ケット室16にもたらされる吸収充填物100の使用におい
て存在する。この吸収充填物100は吸収物質（例えば活
性炭、沸石）から成り、これは部分的に又は完全にガス
（例えば二酸化炭素）を充填される。ジャケット室の充
填は、吸収物質を充填されたジャケット室が先ず全ての
ガスの除去のために真空にされかつそれから所定の圧力
の下に吸収物質に相応するガスを充填される形で行われ
る。そのような吸収物質充填（吸収物質／ガス充填）は
第３図及び第４図による飽和状態における液体／蒸気充
填に類似した相応した圧力−温度範囲において行われ
る。吸収充填物の所定の温度に所定のガス圧力が対応す
る。この圧力は前記の実施例の場合とは異なり弁の弾性
的中間部材８上への充填液体の蒸発によるのではなく、
加熱された又は加熱されたガスによって行われる。この
際本質的に悪い伝熱のために弾性的中間部材８に僅かな
熱しか供給されないという利点が生じる。提案された吸
収充填は全ての場合に普遍的に使用可能である。

第17図は吸収充填の原理を示す。吸収充填物100は焼
結材料から成り支持管中の破口と共にガス室を形成する
層101によって有孔支持管10から分離される。

吸収物質を透過しないがガスを透過するこの層は弁に
おける不所望の個所での吸収物質の停滞を阻止する。加
熱要素22はジャケット室の外面に位置しかつ吸収充填物
100と共に圧力発生器120を形成する。

第18図は流動方向に見て絞り個所（弾性的中間部材
８）の後方における弁の加熱地帯、即ち圧力発生器120
の支承部を示す。ジャケット管12は弾性的中管部材８の
範囲において伝熱の悪い材料から作られている。有孔支
持管10の機能は横ダクトを備えたジャケットに形成され
たリブ又は焼結金属から成る層によって奏される。追加
的に例えば板の形の熱戻し要素98が設けられることがで
き、板は加熱要素及び吸収充填媒体を橋絡し、その結果
熱は絞り個所の端から弁出口に排出される。

第19図は圧力発生器120（加熱要素22及び吸収充填物1
00）が直接弁にではなく、これに対して側方に配設され
ておりかつ板103によって弁出口（冷却側）と接続して
いる。圧力発生器は弁の絶縁部24にある。圧力発生器12
0と弁のジャケット管12との間の絶縁部には空隙99が形
成されており、空隙を介して熱が容易に周囲に排出され
ることができる。吸収充填物100及び焼結層101は容器10
5内にあり、容器は板によって弁の出口と接続してい
る。板は保持部としての機能のみならず、冷却のために
も役立つ。圧力の上昇のために吸収充填媒体は加熱要素
22によって加熱されそして圧力の下降のためには吸収充
填媒体から冷却部分への熱の排出が行われる。所望の冷
却機能は板103のための相応した形態及び材料選択によ
って達成される。

第20図は第19図による弁の構成の変形を示す。ここで
は圧力発生器120は弁から分離されている。圧力接続は
導管104によって行われる。

第21図は弁の他の実施例を示し、その際弾性的中間部
材８への圧力伝達は特別の液体107によって管接続部94
を介して行われる。液体107は弁の下方に配設されてい
る容器105の上方の室97内にあり、液体は弾性膜106によ
って容器105の下方の室96から分離されており、容器中
には液体18及び蒸気室95があり、かつ容器は加熱要素22
によって加熱可能である。液体、例えば特殊な油は伝熱
性が悪い。膜106の上方の液体の量は、その量が弾性的
中間部材の圧縮従って弁の閉鎖のために充分であるよう
にされている。圧力発生器120（液体、充填液体、蒸気
室及び加熱要素を備えた容器）はここでは第19図による
構成の場合と類似して固有の弁ユニットに対して平行に
配設されている。容器105は板103によって弁出口と接続
している。板103は第19図による実施形態と同様な機能
を有する。第21図によるこの実施形態では同様に空隙99
は第19図による実施例の場合のような空隙99が設けられ
ることができる。

第22図は液圧伝達の他の形態を示す。液体／蒸気地帯
からの液体の分離はここでは第21図による実施形態にお
ける膜の代わりに一側が閉鎖された弾性的ホース108に
よって行われる。さもなければこの実施形態は第21図に
よる実施形態に相応しており、その際容器105は特に円
筒状に形成されている。

第23図は第22図と同様な液体圧力伝達形態を示し、充
填液体及び気化室の代わりに第18図によるガス室93を備
えた吸収充填媒体が使用される。

第24図は縦方向における伝熱の減少のための構成を示
す。伝熱の悪い弾性的中間部材８はここではリングフラ
ンジ９を越えて突出する延在部110を有しかつ特別の形
の接続管109中のジャケット管12の外方に状態する。ジ
ャケット管12は既に記載したリブ形を有する。

第25図は第24図と類似の構成を示す。ここでは接続管
109の部分は伝熱性の悪い材料から作られる。ジャケッ
ト管は第12図による実施形態に類似して焼結材料41を充
填される。

第26図は第24図及び第25図と同様な構成を示し、勿論
第17図〜第20図及び第23図による実施形態と類似して吸
収充填媒体100を充填される。

第27図は第26図による構成に類似した構成を示す。吸
収充填媒体100はここではジャケット室16の一部のみを
占める。延在部110はここでは分離した部分として形成
されかつ接続管109によってリングフランジ９に緊密に
押圧されるリングフランジ９′を有する。

第28図は第26図に類似した構成を示す。ここではジャ
ケット管12は吸収充填物100への加熱要素からの良好な
伝熱のためにリブ112を備える。

第29図は第27図に類似した構成を示す。ここでは吸収
充填媒体100と有孔支持管10との間の第17図による焼結
金属から成る分離層101が設けられている。分離層101は
吸収充填媒体のガスを透過し、吸収物質の分子は不透過
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による調整弁の原理構造、第２図は第１
図による調整弁の変形された実施形態、第３図及び第４
図は本発明による調整弁の機能のを詳しく説明するため
の蒸気圧力曲線、第５図、第６図、第７図及び第８図は
従来の冷凍設備を示し、その際第５図及び第６図による
設備は溢流蒸気を有する設備そして第７図及び第８図に
よる冷凍設備は乾式蒸発部を有する設備である、第９図
は本発明による調整弁の他の実施例、第10図、第11図及
び第12図は本発明による調整弁の構造の他の変形、第13
図は特に垂直の使用のための本発明による調整弁の他の
実施形態、第14図及び第15図はパイロット弁及び主弁と
してのカスケード配列における大出力のための本発明に
よる調整弁の使用、第16図は組み込まれたシステム調整
部への本発明による調整弁の使用、第17図〜第23図は本
発明による調整弁の他の実施形態、そして第24図〜第29
図は本発明による調整弁の構造の他の変形を示す図であ
る。図中符号２……主管４、６……端部材８……中間部材 10……支持管 16……ジャケット管 18……充填媒体 25……発信器

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】入口及び出口として形成可能な２つの端部
材（４、６）とこれらの間に配設された管状弾性中間部
材（８）とを有する主管（２）を備え、管状弾性中間部
材は閉鎖されたジャケット室（16）によって同心的に取
り囲まれかつその形状従って流過横断面の変更のために
ジャケット室（16）から圧力を付勢されており、ジャケ
ット室は充填媒体を充填されており、ジャケット室から
の圧力は充填媒体の温度に依存するが、ジャケット室の
容積変化とは無関係であり、そしてジャケット室は制御
可能な加熱要素（22）と作用結合しており、その際管状
弾性中間部材（８）の形状変化の測定のために誘導的又
は容量的発信器（25）が設けられており、そして加熱要
素（22）と充填媒体（18、100）とから成る、内蔵され
た圧力発生装置は管状弾性中間部材（８）から熱的に遮
断されて配設されていることを特徴とする電子制御可能
な調整弁。
【請求項２】充填媒体（18）はそれぞれ液相及び蒸気相
を有する飽和状態の少なくとも１つの媒体及び又は少な
くとも１つの吸収物質及び少なくとも１つのガスから成
る少なくとも１つの物質対を有する吸収充填物（100）
から成り、その中少なくとも１つは吸収物質によって吸
収可能である、請求項１記載の電子制御調整弁。
【請求項３】少なくともジャケット管（12）の範囲にお
いて絶縁材（24）によって取り囲まれている、請求項１
又は２記載の電子制御調整弁。
【請求項４】充填媒体（18）がイソブタンである、請求
項２記載の電子制御調整弁。
【請求項５】充填材料が活性炭及び又は沸石及び二酸化
炭素ガスである請求項２記載の電子制御調整弁。
【請求項６】管状弾性中間部材（８）の両端がそれぞれ
金属リング（30）中に緊密に埋設され、前記両端は管状
弾性中間部材（８）を取り囲む有孔支持管（10）及び弁
接続管（32）を備えたジャケット管（12）と接続してい
る請求項１記載の電子制御調整弁。
【請求項７】管状弾性中間部材（８）は両端に外方へ向
いたリングフランジ（９）を有し、リッグフランジはジ
ャケット管（12）及び又は支持管（10）と弁接続管（3
2）との間に緊密に圧入されている、請求項１又は６記
載の電子制御調整弁。
【請求項８】管状弾性中間部材（８）のリングフランジ
（９）はそれぞれ横断面アングル状で弁接続管（32）と
接続可能なリング（34）とジャケット管（12）及び又は
支持管（10）との間に緊密に圧入されている、請求項７
記載の電子制御調整弁。
【請求項９】有孔支持管（10）が、ジャケット管（12）
が内方リブ（36）を有するようにジャケット管（12）中
に組み込み可能に形成されており、内方リブは内方リブ
（36）の間に形成された室（39）を相互に接続する横ダ
クト（37）によって貫通されている、請求項１から８ま
でのうちのいずれか一記載の電子制御調整弁。
【請求項１０】有孔支持管（10）の代わりに焼結金属か
ら成る多孔管（41）が設けられている請求項１から８ま
でのうちのいずれか一記載の電子制御調整弁。
【請求項１１】多孔管（41）がジャケット管（12）中に
進入している、請求項10記載の電子制御調整弁。
【請求項１２】加熱要素（22）がジャケット管（12）の
外面又は内面に取りつけられ又はジャケット管中に内蔵
されている請求項１記載の電子制御調整弁。
【請求項１３】ジャケット管（12）が、加熱要素（22）
が取りつけられる充填媒体（18）のための一種の液溜
（43）が形成されるように、弁軸線（流動中心）に対し
て少なくとも部分的に偏心して形成されている、請求項
１から12までのうちのいずれか一記載の電子制御調整
弁。
【請求項１４】調整弁の正しい使用のためにリング状の
加熱要素（45）がジャケット管（12）の下部分に配設さ
れている、請求項１から13までのうちのいずれか一記載
の電子制御調整弁。
【請求項１５】管状弾性中間部材（８）の壁厚が周囲方
向及び又は縦方向において相違して形成されている請求
項１から14までのうちのいずれか一記載の電子制御調整
弁。
【請求項１６】管状弾性中間部材（８）が弾性プラスチ
ック、ラミネートされ又は補強された材料から成る請求
項１から15までのうちのいずれか一記載の電子制御調整
弁。
【請求項１７】調整弁（１）の入口（40）が出口（42）
よりも小さい横断面積を有する、請求項１から16までの
うちのいずれか一記載の電子制御調整弁。
【請求項１８】調整弁（１）が出口側で管状弾性中間部
材（８）の出口側の端のための内方の支持要素として円
錐状の支持リング（44′）を備えた挿入物（44）を有す
る、請求項１から17までのうちのいずれか一記載の電子
制御調整弁。
【請求項１９】誘導的発信器（25）が円筒状の弾性的磁
気層（26）から成りこの層は管状弾性中間部材の外面と
結合し又は管状弾性中間部材中に埋設されておりかつジ
ャケット管（12）の外面上に配設されている測定コイル
（28）から成る請求項18記載の電子制御調整弁。
【請求項２０】測定コイルがジャケット管を取り囲む線
輪又はジャケット管の側方に配設された線輪である、請
求項19記載の電子制御調整弁。
【請求項２１】容量的発信器が弾性的電極から成り、こ
の電極が管状弾性中間部材の外面と接続し又は管状弾性
部材中に埋設されかつジャケット管（12）の外面に配設
された電極から成る、請求項18記載の電子制御調整弁。
【請求項２２】ジャケット管（12）が加熱要素（22、4
5）が当接している個所で良好な伝熱要素（38）に形成
されている、請求項１、13、14又は21のうちのいずれか
一記載の電子制御調整弁。
【請求項２３】弁の入口範囲における弁の熱い部分の伝
熱の回避又は減少のために充填媒体（18）（液体／蒸
気）の代わりに充填材料としての一種の吸収物質と充填
材料中に吸収されたガスとから成る吸収充填物（100）
が所定の圧力の下に設けられている、請求項１から22ま
でのうちのいずれか一記載の電子制御調整弁。
【請求項２４】有孔支持管（10）と吸収充填物（100）
の間にガスを透過しかつ吸収物質を透過しない焼結材料
が配設されている、請求項５又は23記載の電子制御調整
弁。
【請求項２５】圧力発生器（120）を形成する加熱装置
（22）及び吸収充填媒体から成る装置が流動方向に見て
絞り個所を形成する管状弾性中間部材（８）の後方に配
設されている、請求項23又は24記載の電子制御調整弁。
【請求項２６】ジャケット管（12）が管状弾性中間部材
（８）の範囲において伝熱性の悪い材料（102）から成
る、請求項25記載の電子制御調整弁。
【請求項２７】圧力発生器（120）が管状弾性中間部材
（８）の出口側の端の範囲を弁出口と接続している熱戻
し要素（98）によって橋絡されている請求項25記載の電
子制御調整弁。
【請求項２８】圧力発生器（120）が弁に対して離れて
配設されておりかつ伝熱性の板（103）によって弁出口
と接続されており又は弁から離れており配設されてそし
て吸収充填物（100）は導管（104）を介して弁のジャケ
ット管（16）と接続している、請求項23から27までのう
ちのいずれか一記載の電子制御調整弁。
【請求項２９】弁の管状弾性中間部材（８）への圧力伝
達のために弁の下方に配設されている容器（105）の上
方室（97）中に液体（107）があり、室（97）は弾性膜
（106）によって容器（105）の下方室（96）から分離さ
れており、下方室中には充填液体（18）がその上に配設
されている蒸気室（95）と共にありそして上方室（97）
が導管（94）を介して弁のジャケット管（16）と接続し
ている請求項１から28までのうちのいずれか一記載の電
子制御調整弁。
【請求項３０】液体が片側を閉鎖された弾性的ホース
（108）中にあり、その開放した端が円筒状に形成され
た容器（105）中に緊塞されて配設されておりかつ導管
（94）を介して弁のジャケット管（16）と連通している
請求項29記載の電子制御調整弁。
【請求項３１】ホース（108）が請求項25から27までの
うちのいずれか一記載の吸収充填媒体（100）によって
取り囲まれている、請求項30記載の電子制御調整弁。
【請求項３２】ジャケット管（12）と分離された圧力発
生器（120）との間に絶縁材料（24）中に空隙（99）が
設けられている、請求項28から31までのうちのいずれか
一記載の電子制御調整弁。
【請求項３３】管状弾性中間部材（８）がリングフラン
ジ（９）を越えて突出している延在部（110）を有し、
延在部が管状弾性中間部材と一体的又は別部分として形
成されており、別部分は管状弾性中間部材のリングフラ
ンジ（９）に密接するためのリングフランジ（９′）を
有する、請求項１から32までのうちのいずれか一記載の
電子制御調整弁。
【請求項３４】延在部（110）がジャケット管（12）と
接続した特別の形の接続管（109）中に配設されてい
る、請求項33記載の電子制御調整弁。
【請求項３５】接続管（109）が少なくとも部分的に、
小さい熱伝導率の材料から成る、請求項34記載の電子制
御調整弁。
【請求項３６】ジャケット管（12）が内面にリブ（11
2）を備えている、請求項33から35までのうちのいずれ
か一記載の電子制御調整弁。