Regelventil an Kälteanlagen. Regelventile für Kälteanlagen, bei denen ein den Druck regulierendes Nadelventil zu sätzlich mit einem thermisch gesteuerten Druckelement versehen ist, sind bekannt. Bei diesen bekannten Ventilen tastet der Fühler .dies Thermoelementes die Temperatur einer Verdampferschlange ab und bewirkt ein Öffnen bezw. Schliessen des Ventils, je nach -dem der Fühler erwärmt oder abgekühlt wird.
Das Thermoelement muss bei diesen be kannten Expanssiansventilen vom Ventilkör per getrennt angebracht sein, um zu verhin dern, (ass die Kälte des Ventilkörpers sich auf das Thermoelement überträgt, wodurch dieses ausser Wirkung gesetzt würde. Um die Kälteübertragung zu verhindern, -erfolgt die starre Verbindung der genannten Teile Mit einander mit Hilfe einer Muffe aus Kunst harz oder ähnlichem Isolierstoff.
Diese bekannten Ventile haben den Mangel, dass die Expansion des Kältemittels vollständig im Innern des Ventilkörpers vor sich ,geht, wodurch der Kältestrom die Wan dungen des Ventilkörpers bestreicht und diesen sehr stark abkühlt, so dass das ganze Ventil stets die Temperatur annimmt, die .der Verdampfertemperatur entspricht.
Es sind auch Ventilbauarten bekannt, bei denen die Abkühlung des Thermoelementes unter die Temperatur des, Fühlers die Wirkunbgsw eise des Ventils nicht beeinflusst, sie erfordern indessen einen übermässig grossen Fühler, weil .dessen Rauminhalt grösser sein muss als der Rauminhalt des Druckkörpers des T'hermoi- elementes. Derartige Ausführungen werden ,
daher vorwiegend bei Ventilen mit Membra- neu anstatt solchen mit Wehrohren verwen det. Da aber eine Membran nicht die günssege Elastizität wie ein Wellrohr besitzt, sind .derartige Ventile eirheblich weniger empfind- lieh und -deshalb nicht für alle Zwecke gleich vorteilhaft zu verwenden.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Re- gelventil an Kälteanlagen, das zwei ineinan- dierliegende Wehrohre aufweist, deren eines auf die Ventilnadel einwirkt, die auf der Expansionsseite :des Ventils angeordnet ist. Die Erfindung ermöglicht es, die vorerwähn- ten DZängel der bekannten Ausführungen in einfacher Weise zu beseitigen.
Sie besteht darin, dass sich an die mit der Ventilnadel zusammenwirkende Düse für den Durchtritt des Kältemittels ein in die zum Verdampfer führende Rohrleitung mündendes Rohr an schliesst, dessen gesamte Aussenfläche vom Ventilkörper durch einen von dampfförmi gem, ruhendem Kältemittel erfüllten Zwi.- sehenraum getrennt ist und das die vollstän dige Drucksenkung des Kältemittels vor seiner Mündung in :die Rohrleitung ver hindert.
Bei einer Ausführungsform dient das in die Rohrleitung zum Verdampfer mündende Rohr als Träger der Ventilnadel, ist feder- beeinflusst und auf der Düse axial verschieb bar angeordnet und: mit dem Boden des einen Wellrohres starr verbunden, auf welches letztere ausser dem Expansionsdruck des Kältemittels auch der durch einen Fühlkol- ben erzeugte Druck einwirkt.
In der beiliegenden Zeichnung ist ein nus:führungsbeispie:l der Erfindung in senk rechtem Schnitt zur Darstellung gebracht.
Das von einem Kompressor kommende flüssige Kältemittel tritt bei 1 in den Ventil körper 5, 6 :ein und strömt durch eine:
Düse ?, -welche durch eine Ventilnadel 3 geöffnet oder geschlossen werden kann, w elehe also mit .der Nadel zusammenwirkt. Beim Austritt aus der Düse 2 expandiert das Kältemittel nur auf einen Teil des vollen Wertes. Es strömt weiter :durch ein Rohr 4 und expan diert erst beim Austritt aus diesem vollstän dig. Das Rohr 4 verhindert also eine voll ständige Drucksenkung vor seiner Mündung in das Rohr 7.
Eine wesentliche Expansion innerhalb des Rohres, 4 kann nicht erfolgen, ,da dieses so eng gehalten ist., dass das Kälte- mittel eine gewisse Drosselung erfährt.. Dies kann :dadurch noch wirksamer gemacht wer den, :
dass die Austrittsöffnung des Rohres 4 düsenförmig verengt ist. Da das Rohr 4, dessen gesamte Aussen fläche nicht in unmittelbarer Berührung mit dem Ventilkörper 5, 6 steht, sondern von letzterem durch einen von dampfförmi"-@em, ruhendem Kältemittel erfüllten Zwischen- raum getrennt ist, kann sieh Kälte,
die durch die geringfügige Expansion in dem Rohr 4 entsteht, nur in ganz geringem Masse auf den Ventilkörper 5, 6 übertragen.
Die Kälte wirkung beginnt in grösserem Masse erst nach Austritt des Kältemittels aus dem Rohr 4, also in der nach dem Verdampfer 7 führen den Rohrleitung, so dass die Bildung von Reif oder Eis am Ventilkörper praktisch nicht eintreten kann und das Ventil ohne Verursachung von Kälteverlusten z. B. ausser halb des Kühlraumes angebracht sein kann.
Die Betätigung der Nadel 3 erfolgt durch ein mit dem Ventilkörper zusammengebautes Wellrohr 8, welches auf den im Ventil be@zw. in der Verdampferrohrleitung 7 herrschenden Druck reagiert.
Durch Stifte 9 wird: der Expansionsdruck des Kältemittels auf das durch eine Feder 4a beeinflusste Rohr 4 und durch dieses mit Hilfe eines Stiftes 10 auf die Nadel 3 übertragen. Das als Träger für die Nadel 3 dienende Rohr 4 gleitet axial und dichtschliessend auf der Düse 2, so dass an dieser Stelle das Kältemittel nicht in das Ventilinnere übertreten kann. 4 ist mit dem Boden des Wehrohres 8 starr verbunden.
Da die Expansion des Kältemittels nicht am Austritt der Düse, sondern erst am Aus- tritt des die Ventilnadel 3 umgebenden Rohres 4 ihnen Voldwert erreicht, kommen Anfressungen am Düsenaustritt nicht mehr vor und' ein Einfrieren der Düse beim Vor handensein von Feuchtigkeitsspuren im Kältemittel wird verhütet.
Die axiale Gleit- bewegung des Rohres 4 auf der Düse 2 voll zieht sich leicht und ohne dass Reibune- verluste die Empfindlichkeit des Ventils be- einträchtigen.
Da das strömende Kältemittel mit der Wandung des Ventilkörpers nicht in Berüh rung kommt und demzufolge eine Abkühlung des Ventils praktisch nicht eintreten kann, wird der Vorteil erzielt., dass d-as Thermo- element mit dem Ventilkörper ohne Zwischen isolierung zusammengebaut werden kann, ohne das Risiko, dass der Druckkörper des Thermoelementes eine Temperatur .annimmt, die niedriger ist als die..des Fühlkörpers, wo durch seine Wirkung aufgehoben würde.
Auf die äussere Bodenfläche des Well- rohres 8 wirkt -der Verdampferdruck, also der Exp.ansions,druck des Kältemittels, und auf :die innere Bodenfläche der im Thermo- element 11 herrschende Dampfdruck einer im Fühlkolben 12 befindlichen Flüssigkeit, z. B. kondensiertes Ammoniak.
Zur Abdichtung der Durchführung einer Regulierspindel 13 nach aussen dient ein Well.rohr 14. Die Ein regulierung des Ventils erfolgt mittels einer Stellmutter 15 und einer Regulierfeder 16 und kann gemäss einer Temperatuneka.la, 17 genau vorgenommen werden.
Die Anwendung des abgedichteten Well- rohve@s 14 bietet den Vorteil, dass der mit Kältemittel erfüllte Raum durch zwei Well- rahre von der Aussenluft abgeschlossen ist, so d@ass das erst dann ins Freie entweichen kann, wenn beide Wellrohre undicht snn(d-. Da das gleichzeitige Undieht- werden von zwei Wellrohren fast ausge schlossen ist,
können Kiltemittelverluste an der Durchführungsstelle der Spindel 13 nicht eintreten.
Ein, weiterer wichtiger Vorteil des dar gestellten Ventils ist der, .dass der Baustoff des Ventils, insbesondere der des Wellrohmes, Temperaturschwankungen nicht ausgesetzt ist, so dass das vielfach beobachtete Sprö.de- werden von Kupferlegierungen bei fort gesetztem Tempematurwechs,el nicht eintritt und, die Hauptursache des Undichtwerdens .der dünnwandigen Wehrohre damit beseitigt ist.
Control valve on refrigeration systems. Control valves for refrigeration systems in which a pressure-regulating needle valve is additionally provided with a thermally controlled pressure element are known. In these known valves, the sensor .dies thermocouple scans the temperature of an evaporator coil and causes an opening or. Closing the valve depending on whether the sensor is heated or cooled.
In these known expansion valves, the thermocouple must be attached separately from the valve body in order to prevent the cold of the valve body from being transferred to the thermocouple, which would render it ineffective. To prevent the transfer of cold, the rigid connection is made of the parts mentioned with each other with the help of a sleeve made of synthetic resin or similar insulating material.
These known valves have the disadvantage that the expansion of the refrigerant takes place completely inside the valve body, whereby the cold flow sweeps the walls of the valve body and cools it down very strongly, so that the whole valve always assumes the temperature that Corresponds to the evaporator temperature.
Valve designs are also known in which the cooling of the thermocouple below the temperature of the sensor does not affect the way the valve works; however, they require an excessively large sensor because its volume must be greater than the volume of the pressure body of the thermo - element. Such designs are
therefore mainly used for valves with a diaphragm instead of those with weir pipes. Since, however, a membrane does not have the same elasticity as a corrugated pipe, such valves are considerably less sensitive and therefore cannot be used equally advantageously for all purposes.
The invention relates to a control valve in refrigeration systems, which has two nested weir pipes, one of which acts on the valve needle which is arranged on the expansion side of the valve. The invention makes it possible to eliminate the previously mentioned problems of the known designs in a simple manner.
It consists in that the nozzle for the passage of the refrigerant, which cooperates with the valve needle, is connected to a pipe opening into the pipeline leading to the evaporator, the entire outer surface of which is separated from the valve body by an intermediate space filled with vaporous, stationary refrigerant and that the complete pressure reduction of the refrigerant before it flows into: the pipeline prevents.
In one embodiment, the pipe opening into the pipeline to the evaporator serves as a support for the valve needle, is spring-controlled and arranged on the nozzle so that it can be moved axially and is rigidly connected to the bottom of one corrugated pipe, to which the latter is connected to the expansion pressure of the refrigerant and the acts pressure generated by a sensing piston.
In the accompanying drawing, a nus: leadership example: l of the invention is shown in a vertical section.
The liquid refrigerant coming from a compressor enters the valve body 5, 6: at 1 and flows through a:
Nozzle? Which can be opened or closed by a valve needle 3, so w elehe interacts with the needle. When exiting the nozzle 2, the refrigerant only expands to a part of its full value. It flows on: through a pipe 4 and expands only when it emerges from this completely dig. The pipe 4 thus prevents a full drop in pressure before it opens into the pipe 7.
Substantial expansion within the pipe, 4 cannot take place because it is kept so narrow that the refrigerant experiences a certain throttling. This can: be made even more effective by:
that the outlet opening of the pipe 4 is narrowed in the shape of a nozzle. Since the pipe 4, the entire outer surface of which is not in direct contact with the valve body 5, 6, but is separated from the latter by an intermediate space filled with vaporous, stationary refrigerant, cold,
which is caused by the slight expansion in the tube 4, is only transferred to the valve body 5, 6 to a very small extent.
The cold effect begins to a greater extent only after the refrigerant has escaped from the pipe 4, i.e. in the pipeline after the evaporator 7, so that the formation of frost or ice on the valve body can practically not occur and the valve without causing cold losses z . B. can be attached outside the refrigerator compartment.
The needle 3 is actuated by a corrugated tube 8 which is assembled with the valve body and which points to the be @ zw in the valve. in the evaporator pipe 7 pressure prevailing reacts.
Through pins 9: the expansion pressure of the refrigerant is transmitted to the tube 4, which is influenced by a spring 4a, and through this with the aid of a pin 10 to the needle 3. The tube 4 serving as a carrier for the needle 3 slides axially and tightly on the nozzle 2 so that at this point the refrigerant cannot pass into the valve interior. 4 is rigidly connected to the bottom of the weir tube 8.
Since the expansion of the refrigerant does not reach Voldwert at the outlet of the nozzle, but rather at the outlet of the pipe 4 surrounding the valve needle 3, there is no longer any pitting at the nozzle outlet and the nozzle is prevented from freezing if there are traces of moisture in the refrigerant .
The axial sliding movement of the pipe 4 on the nozzle 2 takes place easily and without any frictional losses impairing the sensitivity of the valve.
Since the flowing refrigerant does not come into contact with the wall of the valve body and consequently there is practically no cooling of the valve, the advantage is achieved that the thermocouple can be assembled with the valve body without intermediate insulation, without the Risk that the pressure body of the thermocouple .takes a temperature that is lower than that of the sensor body, where its effect would be canceled.
The evaporator pressure, that is to say the expansion pressure of the refrigerant, acts on the outer bottom surface of the corrugated tube 8, and on: the inner bottom surface of the vapor pressure in the thermocouple 11 of a liquid in the sensing bulb 12, e.g. B. condensed ammonia.
A corrugated tube 14 is used to seal the passage of a regulating spindle 13 to the outside. The valve is regulated by means of an adjusting nut 15 and a regulating spring 16 and can be carried out precisely according to a Temperatuneka.la, 17.
The use of the sealed corrugated tube 14 offers the advantage that the space filled with refrigerant is closed off from the outside air by two corrugated tubes, so that it can only escape into the open when both corrugated tubes are leaking (i.e. -. Since the simultaneous leakage of two corrugated pipes is almost impossible,
Kiltmittel losses can not occur at the implementation point of the spindle 13.
Another important advantage of the valve is that the material of the valve, in particular that of the corrugated tube, is not exposed to temperature fluctuations, so that the often observed brittleness of copper alloys with continued temperature changes does not occur and , the main cause of the leakage of the thin-walled weir pipes is thus eliminated.