DE3829101A1 - Thermostatisches expansionsventil - Google Patents
Thermostatisches expansionsventilInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein thermostatisches Expansionsventil für
an Bord eines Kraftfahrzeugs betriebene Kälteanlagen mit einer
Drosselstelle, durch die das im Kondensator verflüssigte
Kältemittel hindurchtritt, und deren Öffnung durch die Stellung
eines Drosselkörpers bestimmt wird, die von einem Druck- und/oder
Temperaturweggeber oder von einer Membran beeinflußt wird, deren
eine Seite von dem Kältemitteldampf zwischen Verdampfer und
Verdichter und deren andere Seite durch ein Steuermedium
beaufschlagt wird, wobei der Drosselkörper durch eine Feder
vorgespannt wird.
Ein derartiges Expansionsventil ist bekannt. Es ist in Fig. 1
dargestellt. Dabei wird Kältemitteldampf (Sauggas) bei niedrigem
Druck und tiefer Temperatur von einem Verdichter 1 angesaugt und
auf einen höheren Druck gebracht. Dabei erfolgt eine Erwärmung
des Kältemittels. Danach folgt im Kondensator 2 die
Verflüssigung bei hohem Druck unter Wärmeabgabe an die Umgebung.
Das verflüssigte Kältemittel wird dann durch die Drosselstelle 3
des Expansionsventils 4 geführt. Die Drosselung führt zu einer
Druck- und Temperaturabnahme bei teilweiser Verdampfung der
flüssigen Kältemittel. Das Kältemittel gelangt dann von der
Drosselstelle 3 zum Verdampfer 5. Dort wird dem Kältemittel aus
der zu kühlenden Umgebung, also z. B. dem Innenraum des
Kraftfahrzeugs, Wärme zugeführt. Dabei wird der restliche Teil
des Kältemittels verdampft. Darauf beginnt der Kreislauf aufs
neue.
Bei der Rückführung des Sauggases vom Verdampfer 5 zum
Verdichter 1 wird das Kältemittel durch den Sauggasraum 6 des
Expansionsventils 4 geleitet. Über dem Sauggasraum 6 befindet
sich der Steuerkopf 7, in dem eine Membran 8 angeordnet ist.
Ihre untere Fläche hat Wärmekontakt mit dem Sauggasraum 6 und
damit mit dem vom Verdampfer 5 zum Verdichter 1 strömenden
Kältemitteldampf. Oberhalb der Membran 8 ist der Steuerkopf 7
mit Steuermedium 9 gefüllt. Dies ist in der Regel identisch mit
dem Kältemittel im Kreislauf. Das Steuermedium ist so ausgelegt,
daß es unter Betriebsbedingungen mit Verdampfungstemperaturen
unter ca. +10°C als Naßdampfgemisch, oberhalb ca. 15°C bei
maximalem Betriebsdruck als überhitztes Gas vorliegt. Mit der
Membran 8 ist eine Übertragungsstange 10 verbunden. An ihrem
unteren Ende ist der Drosselkörper 11 befestigt. Seine relative
Stellung gegenüber der Drosselstelle 3 bestimmt den
durchströmten Querschnitt derselben und damit den Grad der
Drosselung des Kältemittels. Das vom Kondensator 2 kommende
verflüssigte Kältemittel gelangt zuerst in den Raum 26
(Hochdruckseite) und von dort über die Drosselstelle 3 in Raum
29 (Niederdruckseite). Auf den Drosselkörper 11 wirkt von unten
eine Feder 12, deren Vorspannung mittels einer Spindel 13
einstellbar ist. Die Übertragungsstange 10 ist mittels einer
Dichtung 14, die Spindel 13 mittels einer Dichtung 15 im Gehäuse
abgedichtet. Stellt sich ein bestimmter Betriebszustand ein, so
befinden sich die aus dem Druck des Steuermediums 9 im
Steuerkopf 7 resultierende Kraft auf die Membran 8, die aus dem
Druck des Sauggases im Sauggas 6 auf die Membran 8 ausgeübte
Kraft, sowie durch die Feder 12 auf den Drosselkörper 11
ausgeübte Kraft im Gleichgewicht.
Es ist Ziel der Einstellung der Arbeitsbedingungen des
Expansionsventils 4, aus Gründen der Effektivität der
Kälteleistung mit einer relativ großen "Überhitzung" des
Saugdampfes hinter dem Verdampfer 5 und somit auch im
Sauggasraum 6 zu arbeiten. Das ist u. a. erforderlich, weil ein
Teil des flüssigen Kältemittels in dem zur Schmierung des
Kompressors beigemischten Öl gelöst bleibt und somit zur Kühlung
nichts beiträgt. Dieser im Öl gelöste Kältemittelanteil nimmt
mit zunehmender Überhitzung ab. Andererseits soll das
Kältemittel hinter dem Verdichter 1 eine maximale Temperatur
tmax von z. B. 150°C nicht überschreiten. Im Mittel soll die
Temperatur sogar nicht höher als z. B. 130°C sein. Als
Überhitzung bezeichnet man dabei den Temperaturunterschied des
Kältemitteldampfes gegenüber dem als Naßdampfgemisch
vorliegenden Kältemittels bei gleichem Druck. Zur Verdeutlichung
wird auf das Enthalpie (log p/h)-Diagramm nach Fig. 2 Bezug
genommen. Die Kurve K bezeichnet die Siede- bzw. Taulinie, d. h.
sie schließt den Naßdampfbereich ein. Die Linien AB bzw. A′B′,
BC bzw. B′C, CD und DA bzw. CA′ bezeichnen die
Zustandsänderungen im Verdichter 1, im Kondensator 2, im
Expansionsventil 4 und im Vedampfer 5. Zur Verdeutlichung sind
einige Temperaturwerte eingetragen. Bei einer Auslegung, die
durch die Punkte A und B gekennzeichnet ist, beträgt die
Überhitzung Δ tü nach dem Verdampfer 5 z. B. 5°C. Dies führt
unter den angenommenen Betriebsbedingungen dazu, daß hinter dem
Verdichter 1 der Kältemitteldampf die maximal zulässige
Temperatur tmax von 150°C erreicht. Bei einer anderen Auslegung,
die durch die Punkte A′ und B′ gekennzeicnet ist, beträgt die
Überhitzung nach dem Verdampfen 5 z. B. 3°C mit der Folge, daß
hinter dem Verdichter 1 lediglich die als Durchschnittswert
tolerierbare Temperatur des Kältemitteldampfes von ca. 130°C
erreicht wird. In Fig. 2 ist zur Vervollständigung noch der bei
Durchtritt durch das Expansionsventil 4 auftretende
Druckverlust Δ P EX , sowie ferner der im Verdampfer 5 auftretende
Druckverlust Δ P V eingetragen.
Bei Kälte-Anlagen in Kraftfahrzeugen besteht das Problem darin,
daß sich die Betriebsbedingungen dauernd ändern; die Leistung
des Verdichters, der vom Motor des Kraftfahrzeuges angetrieben
wird, ändert sich laufend mit der Drehzahl: In Fig. 3 sind in
das Enthalpie-Diagramm typische Betriebszustände, nämlich die
Betriebszustände 64/2, 32/2 und IT eingezeichnet. Es handelt
sich dabei um in der Kfz-Technik übliche Abnahmefahrwerte, in
denen maximale Kälteleistung = minimale Innenraumtemperatur
gefordert wird. IT (Idle-Test) ist ein Betriebszustand einer
Kfz-Klimaanlage, bei dem sich das Fahrzeug im Stillstand
befindet und der Verdichter von dem mit Leerlaufdrehzahl
laufenden Fahrzeugmotor angetrieben wird. Die Belüftung des
Kondensators ist in diesem Fall am ungünstigsten, so daß
besonders hohe Drücke und Heißgastemperaturen auftreten können.
Im Betriebszustand 32/2 beträgt die Fahrgeschwindigkeit 32 km/h,
die Getriebeschaltstellung ist der zweite Gang. Dies ist ein im
allgemeinen unkritischer Fahrzustand. 64/2 (64 km/h; 2. Gang)
ist ein Fahrzustand, bei dem zur Zeit die kritischsten
Heißgastemperaturen auftreten.
Aus Fig. 2 ergibt sich die strichpunktierte Kurve als typischer
Verlauf der Überhitzung Δ tü. In den Betriebszuständen IT und
64/2 wird die maximal zulässige Temperatur des
Kältemitteldampfes tmax erreicht. Im Betriebszustand 32/2 ist
dies nicht der Fall. Hier wird bei B′ lediglich eine geringere
Temperatur hinter dem Verdichter erreicht. Es wäre aus Gründen
der Erhöhung der Effektivität der Kälteanlage in diesem
Betriebszustand durchaus wünschenswert und auch möglich, mit
einer höheren Überhitzung zu arbeiten, und zwar maximal soweit,
daß B′ ebenfalls auf der Kurve tmax liegen würden. Aus diesen
Forderungen ergibt sich die strichpunktiert eingezeichnete Linie
als gewünschte Kennlinie Δ tü/Soll. Vereinfacht kann man die
Forderung dahingehend ausdrücken, daß die Überhitzung aus
Gründen der Effektivität um 8 K betragen sollte, daß sie aber
zur Vermeidung unzulässig hoher Kältemitteldampftemperaturen
sowie zur Vermeidung zu früher Verdampfervereisung bei
bestimmten Betriebsbedingungen bis auf 1 bis 2 K herab regelbar
sein sollte.
Es ist demgemäß Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein
Expansionsventil der eingangs genannten Art zu schaffen, das
eine Regelung der Überhitzung Δ tü des Kältemitteldampfes nach
dem Verdampfer in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen
derart ermöglicht, daß die maximal zulässige Temperatur tmax
nach dem Verdichter nicht überschritten wird.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1
gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen
definiert.
Ausführungsbeispiele der Erfindung und ihrer vorteilhaften
Weiterbildungen werden im folgenden beschrieben. Die Zeichnungen
stellen dar:
Fig. 1 den Kreislauf einer Kälteanlage nach dem
vorbekannten Stand der Technik;
Fig. 2 das Enthalpie-Diagramm für den Kreislauf nach
Fig. 1;
Fig. 3 verschiedene Betriebszustände eines
Kraftfahrzeugs im Enthalpie-Diagramm;
Fig. 4 bis 8 5 Ausführungsbeispiele.
Soweit die Teile in den Fig. 4 bis 8 nicht besonders
gezeichnet sind, sind sie dieselben wie in Fig. 1; außerdem
sind in den Fig. 4 bis 8 Verdichter, Kondensator und
Verdampfer der Einfachheit halber weggelassen.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 ist die Feder 12, die den
Drosselkörper 11 in Schließstellung drückt, auf einem
Einstellteller 20 abgestützt, der höhenverschiebbar in einer
Druckdose 21 angeordnet ist. Der Raum 22 unterhalb des
Einstelltellers 20 steht druckmäßig mit dem Sauggasraum 6 über
eine Leitung 23 in Verbindung. Der Raum 24 oberhalb des
Einstelltellers 20 steht über eine Leitung 25 mit dem Raum 26
(Hochdruckseite) in Verbindung, in den das verflüssigte
Kältemittel vom Kondensator her einströmt. Auf den
Einstellteller 20 wirkt ferner eine weitere Feder 27, deren
Druck auf den Einstellteller 20 mittels des Einstellrades 28
einstellbar ist. Der Einstellteller 20 unterliegt also
zusätzlich zur Kraft der Feder 12, 27 noch dem Differenzdruck
zwischen dem Druck im Raum 26 (Hochdruckseite) und dem Druck im
Sauggasraum 6 (Niederdruckseite). Da an der Drosselstelle 3 des
Expansionsventils 4 im gesamten Kältemittelkreislauf der
entscheidende Druckabfall stattfindet, ist der Druck im Raum 26
größer als der Sauggasraum 6. Der Differenzdruck wird also in
Gegenrichtung zu den Drücken der beiden Federn 12, 27 am
Einstellteller 20 am Drosselkörper 11 in Öffnungsrichtung der
Drosselstelle 3 wirksam. Das hat zur Folge:
Tritt hinter dem Verdichter 1 und damit auch hinter dem
Kondensator 2 ein zu hoher Druck des in den Raum 26 des
Expansionsventils 4 eintretenden verflüssigten Kältemittels auf,
der mit einer zu hohen Temperatur hinter dem Verdichter 1
einhergeht, so führt das zu einer entsprechenden Druckerhöhung
im Raum 24 und damit zu einer Entlastung der Federn 12, 27.
Damit bewegt sich der Drosselkörper 11 abwärts. Der Querschnitt
der Drosselstelle 3 wird vergrößert. Es fließt ein erhöhter
Massestrom durch die Drosselstelle 3. Dies führt zu einer
Verringerung der Überhitzung Δ tü im Sauggasraum 6. Derselbe
Effekt tritt ein, wenn der Druck im Sauggasraum 6 absinkt. Das
System wird so ausgelegt, daß bei Verdampfungstemperaturen von
0°C mit leistungsoptimaler Überhitzung Δ tü gefahren wird. Es
ergibt sich dabei eine Überhitzung im Betriebszustand IT bei
Fahrwerten von t(p RVa ) größer oder gleich 0°C (R: Kältemittel;
V: Verdampfer; a: Austritt). Es ist also möglich, unter
Verwendung dieses Ausführungsbeispiels mit maximalem
Betriebsdruck (Maximum Operating Pressure = MOP) zu fahren.
Außerdem sind die bei heute in Serie befindlichen
Expansionsventilen erforderlichen Änderungen gering.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 erfolgt eine Änderung der
Federkraft durch ein elektrisch ansteuerbares Regelorgan. Die
Feder 12, die den Drosselkörper 11 in Schließrichtung drückt,
ist auf einer Plattform 30 gelagert, die auf der Oberseite eines
Steuerkolbens 31 angeordnet ist, der in einer Druckdose 32 auf
und ab verschiebbar ist. Der Steuerkolben 31 wird durch eine
Feder 33 nach oben gedrückt. Die Druckdose 33 steht über den
Anschlußstutzen 34 mit einem zylindrischen Raum 35 in
Verbindung, in dem ein Servokolben 36 hin und her schwingt. Der
Servokolben 36 ist mit zwei Bunden 37, 38 versehen. Auf den
linken Bund 37 wirkt über Öffnung 43, Raum 44 und Öffnung 45 der
Hochdruck vor der Drosselstelle 3. Auf den rechten Bund 38 des
Servokolbens 36 wirkt eine weitere Feder 39, die am Gehäuse
abgestützt ist. Das linke Ende des Servokolbens 36 ist mit dem
Stößel 40 eines Magnetventils 41 verbunden. Der Raum rechts des
Bundes 38, in dem die Feder angeordnet ist, steht über die
Öffnung 46, den Raum 47 und die Leitung 48 mit dem Niederdruck
in Raum 29 hinter der Drosselstelle 3 in Verbindung. Bei
stromlosem Magnetventil 41 wirkt auf den Servokolben demgemäß
links vom Bund 37 der Hochdruck des vom Kondensator 2 her
kommenden verflüssigten Kältemittels und rechts des Bundes 38
die Feder 39. Der Servokolben 35 schwingt hin und her, wobei in
der einen Endlage der Bund 37 die Öffnung 45 und in der anderen
Endlage der Bund 38 die Öffnung 46 jeweils kurzfristig öffnet,
wobei dann jeweils die andere Öffnung zum Raum 35 verschlossen
ist. Demzufolge findet parallel zur (Haupt-)Drosselstelle 3 über
die Öffnungen 45 und 46 und Raum 35 intermittierend ein
weiterer, kleinerer Kältemittel-Teilstrom statt. Dieser
Kältemittel-Teilstrom wird unterbrochen, wenn das Magnetventil
41 erregt und in seiner linken Endstellung fixiert wird, in der
der linke Bund 37 die Öffnung 45 mit dem Raum 35 zwischen den
beiden Bunden 37, 38 verbindet. Dann kann sich der Druck der
Hochdruckseite des Expansionsventils 4 im Raum 26, bis in das
Innere der Druckdose 32 fortpflanzen und drückt somit den
Steuerkolben 31 zusätzlich zu den Federn 12, 33 nach oben. Der
Querschnitt der Drosselstelle 3 wird also verkleinert.
Entsprechend wird der Massestrom durch die Drosselstelle und
damit die Kühlung verringert, so daß die Überhitzung tü
vergrößert wird. Durch gezieltes Ablassen des Druckes in der
Druckdose 32 (Steuerdruck) sind auch Zwischenstellungen möglich.
Die Taktung des Magnetventils 41 kann in Abhängigkeit einer
Messung der Temperatur hinter dem Verdichter erfolgen. Dieses
Ausführungsbeispiel ermöglicht durch entsprechende Taktung auch
eine gleitende Überhitzungseinstellung zwischen zwei
Grenzwerten. Es zeichnet sich durch ein hohe
Ansprechgeschwindigkeit aus. Das Magnetventil 41 hat lediglich
Servofunktion, kann also entsprechend klein ausgebildet sein.
Durch eine Spülmöglichkeit und vergleichsweise große
Querschnitte in den Verbindungskanälen ist praktisch keine
Verstopfungsgefahr gegeben. Bei elektrischen Störungen arbeitet
das Ventil mit kleiner Überhitzung. Das ergibt somit gute
Notlaufeigenschaften.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 arbeitet mit einem
Thermomotor 60 als Regelorgan, der durch ein Steuermedium 62 in
einem Wellbalg 61 und eine Heizplatte 63, die über einen
Anschluß 64 beheizbar ist, gebildet wird und von einer
Isolierung 65 umgeben ist. Im Wellbalg 61 ist eine weitere Feder
66 zur Hochdruckkompensation vorgesehen. Der Thermomotor 60
befindet sich innerhalb der Isolierung 65 in einer Dose 67, die
über Leitung 68 entlüftet wird.
Der Thermomotor 60 wirkt auf einen Einstellteller 70, der
zwischen den Dichtungen 71 höhenverschiebbar angeordnet ist und
seinerseits die Feder 72 abstützt. Die Feder 72 drückt mit ihrem
oberen Ende gegen den Drosselkörper 11, und zwar zusätzlich zu
der Feder 12, die auf einer Plattform 30 abgestützt ist, die auf
den Kragen 50 aufsitzt. Je nach Heizleistung, die der Heizplatte
63 zugeführt wird, dehnt sich das Steuermedium 63 im Wellbalg 61
aus und drückt damit den Einstellteller 70 nach oben und erhöht
somit den Druck der Feder 72 auf den Drosselkörper 11. Wegfall
der Heizleistung bedeutet also Verringerung von Δ tü. Bei dem in
Fig. 6 gezeigten Ausführungsbeispiel ist noch vorteilhaft, daß
der Thermomotor 61 über Leitung 68 mit dem abgekühlten
Kältemittel im Raum 29 hinter der Drosselstelle 3 in Verbindung
steht, so daß auf diese Weise eine Kühlung des Thermomotors
erfolgen kann. Die Heizplatte 63 kann vorzugsweise durch einen
eigensicheren PTC-Widerstand realisiert werden. Die
Wellbalg-Konstruktion eignet sich im Hinblick auf die
erforderlichen Hubwege, die in der Praxis 1,5 bis 2 mm betragen.
Es handelt sich bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 um ein
besonders einfaches mechanisches System mit kleinen
Zeitkonstanten. Bei Ausfall der Heizung ergeben sich gesicherte
Notlaufeigenschaften, da das Expansionsventil 4 dann mit
niedriger Überhitzung (Drosselstelle 3 weit auf) arbeitet. Eine
weitere Variation (nicht gezeigt) des Ausführungsbeispiels nach
Fig. 6 könnte darin bestehen, daß man den Thermomotor auch -
der Kühlung wegen - in den Sauggasraum 6 legt und die
Kraftübertragung auf den Drosselkörper 11 durch ein
Hebelgestänge realisiert.
Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 ist der Steuerkopf 7 mit
einer Induktionsspule 80 umgeben. Auf diese Weise wird dem
Steuerkopf bei Erregung der Induktionsspule mehr Wärme zugeführt
als an sich zur Ausregelung der Überhitzung Δ tü notwendig wäre.
Dies hat einen Druckanstieg der Steuerfüllung 9 oberhalb der
Membrane 8 zur Folge, der die durch Drosselkörper 11 und
Übertragungsstange 10 gebildete Einheit stärker nach unten
schiebt, so daß sich dadurch ein erhöhter Massestrom und
demzufolge eine bessere Kühlung und damit eine geringere
Überhitzung Δ tü ergibt. Bei einer praktischen Realisierung
dieses Ausführungsbeispiels ergab sich, daß, ausgehend von einer
Basiseinstellung von Δ tü = 8 K bei ca. 3 bar Verdampfungsdruck
zur Abregelung der Überhitzung auf 2 K eine Leistung von ca. 3
W erforderlich ist. Sie setzt sich zusammen aus der für die
Zustandsänderung der Steuerfüllung 9 notwendigen Leistung und
dem Wärmeverlust über der Membranfläche 8. Einschließlich
weiterer Verluste an die Umgebung kann mit einer Leistung unter
20 W gerechnet werden. Wichtig ist, daß das Ventilgehäuse in
seiner Gesamtheit aus elektrisch schlecht leitendem Werkstoff
ausgebildet sein sollte, um die Effektivität der Einwirkung der
Induktionsspule 80 auf die Steuermembran 8 zu erhöhen.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 8 zeigt die direkte Beheizung
des Steuermediums 9 durch ein oberhalb des Steuerkopfes 7 in
einer tassenartigen Vertiefung desselben angeordnete elektrische
Heizplatte 90 mit Anschluß 91, die durch einen PTC-Widerstand
(Positive Temperature Coefficient) oder ein Peltier-Element
gebildet werden kann und von einer Isolierkappe 92 umgeben ist.
Bei dieser Anordnung ist eine elektrische Heizleistung der
Heizplatte 90 von ca. 8 W erforderlich, um die Überhitzung Δ tü
von 7 K auf ca. 1,5 K abzusenken. Da bei diesem
Ausführungsbeispiel lediglich der Steuerkopf gegenüber
herkömmlichen Expansionsventilen (vgl. Fig. 1) geändert werden
muß, eignet sich das Ausführungsbeispiel ganz besonders für die
Nachrüstung bestehender Kälteanlagen. Dieses Ausführungsbeispiel
ist besonders kostengünstig und stellt wegen der niedrigen
erforderlichen elektrischen Heizleitung nur eine sehr geringe
Belastung des Bordnetzes eines Kraftfahrzeuges dar.
Als Kriterien für die Ansteuerung der Ventile (Fig. 5) bzw.
Heizelemente (Fig. 6 bis 8) kommen in Frage:
- a) die Heißgastemperatur, ermittelt durch Temperatursensoren in oder an der Hochdruckleitung vom Verdichter zum Kondensator bzw. im oder am Verdichtergehäuse selbst;
- b) die Drehzahl des Verdichters, ermittelt z. B. aus der Motordrehzahl oder mit Hilfe eines Drehzahlaufnehmers am Verdichter;
- c) die Oberflächentemperatur des Verdampfers ermittelt z. B. durch Temperatursensoren im Verdampfernetz bzw. in oder an der Leitung vom Verdampfer zum Verdichter;
- d) die Lufttemperatur nach Verdampfer ermittelt durch einen Temperatursensor im Luftstrom nach Verdampfer.
Claims (11)
1. Thermostatisches Expansionsventil für an Bord eines
Kraftfahrzeugs betriebene Kälteanlagen mit einer
Drosselstelle (3), durch die das im Kondensator (2)
verflüssigte Kältemittel hindurchtritt, und deren Öffnung
durch die Stellung eines Drosselkörpers (11) bestimmt wird,
die von einem Druck- und/oder Temperaturgeber oder einer
Membran (8) beeinflußt wird, deren eine Seite von dem
Kältemitteldampf zwischen Verdampfer (5) und Verdichter (1)
und deren andere Seite durch ein Steuermedium (9)
beaufschlagt wird, wobei der Drosselkörper (11) durch eine
Feder (12) vorgespannt wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine
extern ansteuerbare Einrichtung (20; 36, 41; 60, 63; 7, 80)
zur Abregelung des Überhitzungs-Schwertes (Δ tü/Soll) des
Kältemitteldampfes vorgesehen ist.
2. Thermostatisches Expansionsventil nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Ansteuerung der Einrichtung zur
Regelung des Überhitzungs-Sollwertes nach dem Verdampfer (5)
mittels eines aus der Temperatur des Heißgases nach dem
Verdichter abgeleiteten Signals oder mittels eines aus der
Drehzahl des Kraftfahrzeugmotors oder des Verdichters (1)
abgeleiteten Signals oder mittels eines aus der Temperatur
des Sauggases nach dem Verdampfer (5) oder mittels eines aus
der Temperatur des Luftstromes nach dem Verdampfer (5)
abgeleiteten Signals erfolgt.
3. Thermostatisches Expansionsventil nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Feder (12) auf einem beweglich
angeordneten Einstellteller (20) angeordnet ist, dessen eine
Seite (22) vom Kältemitteldampf zwischen Verdampfer (5) und
verflüssigten Kältemittel nach dem Kondensator (2)
beaufschlagt wird.
4. Thermostatisches Expansionsventil nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Abregelung der
Überhitzung (Δ tü) des Kältemitteldampfes nach dem Verdampfer
durch ein elektronisch ansteuerbares Regelorgan (36, 41; 60,
63) zur Beeinflussung der Vorspannung (12) der Feder (12)
gebildet wird.
5. Thermostatisches Expansionsventil nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Feder (12) auf einem Steuerkolben (31)
sitzt, der mit dem Druck in einem Raum (35) beaufschlagt
wird, der mittels eines Servokolbens (36) entweder über eine
erste Öffnung (45) mit der Hochdruckseite (26) des
Expansionsventils (4) oder über eine zweite Öffnung (46) mit
der Niederdruckseite (29) desselben in Verbindung gebracht
werden kann.
6. Thermostatisches Expansionsventil nach Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, daß der Servokolben (36) auf seiner einen
Seite (37) über die genannte erste Öffnung (45) mit dem Druck
des verflüssigten Kältemittels und auf seiner anderen Seite
(38) von einer Feder (39) beaufschlagt wird derart, daß er
(36) bei abwechselnder Freigabe einer der beiden Öffnungen
(45, 46) eine Dauerschwingung ausführt, und daß über den Raum
(35) ein Teilstrom des verflüssigten Kältemittels fließt,
wobei das Regelorgan durch ein Magnetventil (41) gebildet
wird, durch das der Servokolben (36) feststellbar ist.
7. Thermostatisches Expansionsventil nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Abregelung des
Überhitzungs-Sollwertes durch einen Thermomotor (60) gebildet
wird, der einen Einstellteller (70) für die Feder (12)
abstützt und über ein elektrisches Heizelement (63)
betätigbar ist.
8. Thermostatisches Expansionsventil nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, daß der Thermomotor durch einen mit einem
Steuermedium (62) gefüllten Wellbalg (61) gebildet wird.
9. Thermostatisches Expansionsventil nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Abregelung der
Überhitzung (Δ tü) des Kältemitteldampfes nach dem Verdampfer
(5) durch eine elektrisch ansteuerbare Induktionsspule
gebildet wird, die den die Membran (8) aufnehmenden
Steuerkopf (7) umgibt.
10. Thermostatisches Expansionsventil nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Abregelung der
Überhitzung (Δ tü) des Kältemitteldampfes nach dem
Verdampfer (5) durch einen mit Steuermedium (9) gefüllten
Steuerraum gebildet wird, der auf der einen Seite der
Membran (8) mittels eines Heizelements (90) beheizbar ist.
11. Thermostatisches Expansionsventil nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, daß die Heizplatte (90) außen von einer
Isolierkappe (92) umgeben ist.
Priority Applications (4)
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Owner name: BEHR GMBH & CO, 7000 STUTTGART, DE |
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