DE3339214C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Ventil der im Oberbegriff des Patentanspruchs genannten Art. Ein solches Ventil wird insbesondere als ein thermostatisches Expansionsventil in einer Klimaanlage verwendet.

In der US-PS 35 37 645 ist ein eingangs genanntes Expansionsventil gezeigt, welches für eine Kraftfahr­ zeug-Klimaanlage geeignet ist. Da diese im Fahrzeug montiert werden, ist ein leichter Zusammenbau ein wesentlicher Faktor. Das bekannte Ventil erfordert allerdings viele Gewindean­ schlüsse, und die sich dadurch ergebende Montagezeit. Ferner ist zusätzliches Material im Gehäuse für die Gewinde erfor­ derlich.

Aus der DE-AS 10 31 585 sind Zwischenglieder bekannt, die zur Weiterleitung eines Mediums bei Ventilen in einer Batterie­ anordnung dienen. Diese Zwischenstücke werden anstelle von Einschraubteilen verwendet. Eine andere Möglichkeit ist die dichte Nebeneinanderanordnung dieser Ventile. Durch die Zwischenglieder können die Ventile auf engem Raum zu einer Batterie zusammengefaßt werden, ohne daß dabei auf die genaue Lage der einzelnen Ventile zueinander geachtet werden muß.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ventil der im Oberbegriff des Patentanspruchs genannten Art derart auszubilden, daß eine vereinfachte Montage möglich ist, und zudem Größe, Gewicht und Kosten des Ventils vermindert werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung bei einem Ventil gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs, die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs genannten Maßnahmen vor.

In der Zeichnung ist

Fig. 1 ein Vertikalschnitt durch das thermostatische Expansionsventil, wobei die Enden der Anlage­ rohre im Ventilgehäuse angebracht sind, und

Fig. 2 eine Seitenansicht der Fig. 1, wobei die Form der Flanschplatte gezeigt ist.

Der untere Abschnitt des Ventilgehäuses 10 ist mit Anschlußöffnungen, nämlich einem Einlaß 12 und einem Auslaß 14 versehen, die durch eine Trennwand voneinander getrennt sind, durch welche eine Öffnung vorgesehen ist, um Kältemittel in den Raum unterhalb der Trennwand einzuspeisen. Ein Kugel­ ventil 18 wirkt mit einem Sitz 20 zusammen, um die Strömung vom Einlaß 12 zum Auslaß 14 zu steuern. Die Kugel ist auf einer Unterlage 22 zentriert, die in der Schließrichtung des Ventiles durch eine Feder 24 ge­ drückt wird, die zwischen der Unterlage und einem Träger 26 zusammengedrückt ist, der in das Ende des Ventilgehäuses 10 eingeschraubt und einstellbar ist, um die Federkraft zu ändern. Ein O-Ring 28 dichtet die Verbindung zwischen Träger und Ventilgehäuse 10 ab.

Das Ventil 18 wird durch einen Schubstift 30 betätigt, welcher seinerseits von einem Membran-Aufsitzstift 32 betätigt wird, der an einer Membranunterlage 34 be­ festigt ist und eine Endverlängerung aufweist, die durch die Unterlage und die Membran 36 hindurchragt, um eine Verbindung mit einer Kopfkammer 38 herzustellen. Der Stift 30 weist eine enge Gleitpassung in einer Bohrung 40 auf, um die Leckage längs dieses Abschnitts auf ein Mindestmaß zu verringern, da jede Leckage einen Kurzschlußkanal bilden würde. Eine Hülse 62 weist in einer Bohrung 41 eine enge Gleitpassung auf, um die Leckage auf ein Mindestmaß zu verringern, und ein O-Ring 43 dichtet gegen Leckage zwischem dem Stift 32 und der Innenseite der Hülse 62 ab.

Im oberen Abschnitt des Ventilgehäuses 10 ist eine Rück­ laufleitung mit einem Einlaß 42, der an den Auslaß eines Verdampfers E angeschlossen ist, während ein Auslaß 44 mit dem Einlaß eines Verdichters C ver­ bunden ist. Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, daß, wie üblich, der Ausgang des Verdichters in einen Kondensator K und von dort in ein Sammelgefäß R ein­ geleitet wird, welches mit dem Einlaß 12 des Ventil­ gehäuses 10 verbunden ist. Der Druck im Inneren der Rückführleitung kann mit einer Kammer 46 unterhalb der Membran durch das Spiel zwischen der Hülse 62 und dem Loch durch die Unterteilung 48 in der oberen Wand des Ventilgehäuses in Verbindung stehen. Die Membran 36 ist zwischen einem ausgewölbten Kopf 54 und einer Tragemulde 50 angebracht, die in das obere Ende des Ventilgehäuses eingeschraubt und bezüglich diesem mittels eines O-Rings 52 abgedichtet ist. Die Kopf­ kammer 38 ist mit einer temperaturabhängigen Füllung durch ein Kapillarrohr 56 gefüllt, welches dann abge­ dichtet wird.

Der Aufsitzstift 32 ist mit einem Sackloch 58 versehen, welches etwa in der Mitte des Rücklauf-Strömungsweges durch den oberen Abschnitt des Ventilgehäuses endet. Das Sackloch 58 bildet in der Wirkung eine kleine Temperaturmeßkammer 60 im Inneren des Aufsitzstiftes, die in dem Rücklaufweg der Anlage angeordnet ist. Die Stiftkammer 60 wird stets kälter sein als die Kopfkammer 38, und deshalb wird die Kältemittelfüllung danach trachten, in der Kammer 60 zu kondensieren, und die Stelle der Überwachung be­ findet sich an dieser Stelle, die ideal gelegen ist. Die Hülse 62 besteht aus einem Material mit niedriger Wärmeleitfähigkeit, um das Ansprechverhalten der Kammer 60 auf eine Temperaturänderung abzudämpfen.

Um die Anbringung des Ventils in allen Lagen zu er­ möglichen, ist eine Kapillardrosselstelle 64 im oberen Ende des Aufsitzstiftes passend eingebaut. Diese Drosselstelle hat ein sehr kleines Kapillarloch, wel­ ches die Stiftkammer 60 mit der Kopfkammer 38 verbindet. Dieses Loch ist geeignet zur Übertragung von Druckänderungen, wird aber den Durchtritt von jeglicher kondensierter Kältemittelfüllung in der Kammer 60 zur Kopfkammer hin auf ein Mindestmaß ver­ ringern, wenn das Ventil kopfunter eingebaut werden sollte. Ohne diese Drosselstelle könnte ein solcher Durchtritt stattfinden, mit dem Ergebnis, daß das flüssige Kältemittel, das zur Kopfkammer hindurchge­ langt (welche wärmer ist), schlagartig zu einem Gas verdampft (was den Druck erhöht) und dann sofort in der Kammer 60 erneut kondensiert wird. Dies würde allerdings im System Regelschwingungen erregen. Die Drosselstelle verringert die Regelschwingungen auf ein Mindestmaß.

Der ausgehöhlte Aufsitzstift, der die Kammer 60 im Rücklauf-Strömungsweg bildet, erzielt außerordentliche Ansprecheigenschaften, da er unmittelbar im Rücklauf- Strömungsweg genau an jenem Punkt angeordnet ist, an welchem die Temperatur überwacht werden sollte. Die Hülse 62 mit niedriger Leitfähigkeit dämpft das Ansprechverhalten und hält die Kammer 60 bei einer Mitteltemperatur, während die Drosselstelle 64 es dem Ventil ermöglicht, in jeglicher Lage angebracht zu werden, ohne die Ansprecheigenschaften infolge eines unerwünschten Durchtritts von kondensiertem Kältemittel aus der Kammer 60 zur Kopfkammer 38 zu beeinträchtigen.

Die voranstehende Beschreibung entspricht der der US-PS 35 37 645, jedoch hatte dort das Ventilgehäuse mit Gewinde versehene Einlässe und Auslässe. Das vor­ liegende Ventilgehäuse weist Einlässe und Auslässe auf, die Anschlußteile aufnehmen können, die ähnlich sind den bekannten O-Rohranschlüssen. Somit weist jedes Rohr eine Aufstauchung 66 zwischen dem normalen Rohr­ durchmesser und dem Ende 68 mit verkleinertem Durch­ messer auf, welches in die kleinste Bohrung des Ein­ lasses oder Auslasses paßt, um einen O-Ring 70 in der leicht vergrößerten und sich erweiternden Bohrung 72 einzuschließen. Die sich erweiternde Bohrung 72 endet in einer Schulter oder einem Sitz 74, gegen welchen die Aufstauchung 66 aufsitzt und eine Metall- auf-Metall-Dichtung liefert. Die Rohre auf jeder Seite des Gehäuses sind durch Flanschplatten 76, 78 in ein­ gebautem Zustand gehalten. Wenn man die Platte 78 als beispielshaft heranzieht, dann weist diese Platte zwei Kerben bzw. Aussparungen 80, 82 auf, die über das Auslaß- bzw. Einlaßrohr passen, wobei die ausge­ rundeten bzw. kreisförmigen Ecken der Aussparungen an den Aufstauchungen 66 anliegen, um sie fest gegen den Sitz 74 angedrückt zu halten. Eine einzige Schraube 84 hält die Flanschplatte 78 am Gehäuse fest. Die Platte kann sich nicht drehen, da die Kerben, die mit den Rohren in Eingriff stehen, die Drehung der Platte verhindern. Diese Weise des Rohranschlusses erfolgt rasch und ist sehr zufriedenstellend. Sie erfordert eine geringere Breite des Gehäuses 10, wie in Fig. 1 gezeigt, da keine Materialzugabe für Gewinde im Gehäuse erforderlich ist. Die frühere Gewindever­ bindung erforderte eine Gehäusebreite, die etwa der kombinierten Breite des Gehäuses und der Flansch­ platten 76, 78 in Fig. 1 entsprach. Die Kosten dieses vorliegenden Gehäuses sind ersichtlich kleiner.

Die Kerbenmethode zum Herstellen des Eingriffs mit der Aufstauchung am Rohr bildet einen abweichenden Weg zum Herstellen des Eingriffs mit der Aufstauchung. Normalerweise umfassen die O-Rohrarmaturen eine Mutter, die hinter der Aufstauchung aufsitzt und in das Ge­ häuse eingeschraubt wird, mit welchem die Verbindung hergestellt wird. Die Flanschplatte kann nicht von den Aufstauchungen zurückgehalten werden, und der Kerben­ eingriff ist eine saubere und rasche Lösung.

Claims (1)

1. Ventil (18) mit einem Körper (10), der eine Vielzahl von An­ schlußöffnungen (12, 14, 42, 44) für Rohre aufweist, und zwar jeweils bestehend aus Bohrung, erweiterter Bohrung (72) und Sitzbereich (74), dadurch gekennzeichnet,
   daß jedes Rohr ein Ende (Endanschluß 68) besitzt, welches eng in eine entsprechende Bohrung paßt,
   daß jedes der Rohre eine Aufstauchung (66) aufweist, die ge­ genüber dem erwähnten Ende mit Abstsnd angeordnet ist und die auf dem erwähnten Sitzbereich aufsitzt,
   daß eine Vielzahl von O-Ringen jeweils zwischen einem ent­ sprechenden Ende und einer entsprechenden Aufstauchung (66) eines entsprechenden Rohrs vorgesehen ist und mit einem ent­ sprechenden Abschnitt einer entsprechenden Bohrung in Eingriff steht,
   daß ferner eine Platte (78) mit einer Vielzahl von Einkerbun­ gen (80, 82) jeweils über ein entsprechendes Rohr paßt und eine entsprechende Aufstauchung (66) mit den Einkerbungen (80, 82) erfaßt, die sich zur Kante der Platte (78) hin öffnen und sich von der Kante aus nach innen erstrecken, und
   daß schließlich die Platte an dem Körper zur Halterung der Vielzahl von Rohren gehalten ist.