CH227237A - Automatisches Einspritzventil, insbesondere an Klein-Kälteanlagen. - Google Patents

Description

  Automatisches Einspritzventil, insbesondere an     Klein-Kälteanlagen.       Gegenstand vorliegender Erfindung ist  ein     automatisches        Einspritzventil    an Kälte  anlagen, bei     welchen    ein Kältemittel in Ab  hängigkeit     mindestens    des Verdampfer  druckes in einen Verdampfer eingespritzt       wird,    insbesondere an     Klein-Kälteanlagen.     



  Es sind bereits selbsttätige, druck  gesteuerte Einspritzventile für     Kälteanlagen     bekannt, bei     denen    die     Verdampfergase     zwecks Steuerung der Ventilnadel einen ela  stischen Körper, z. B. ein     Federrohr    oder eine  Membrane, deformieren, wobei .der elastische  Körper mit dem Ventilgehäuse gasdicht ver  lötet ist. Die     Verdampfergase    wirken hier  bei nur einseitig auf das Federrohr oder die  Membrane ein, und der Federkörper bildet  eine gasdichte     Trennwand    zwischen dem das  Kältemittel führenden Teil des Ventils und  dem übrigen Gehäuseraum oder der Aussen  luft.

   Diese Ventile besitzen die Nachteile,  dass ein Defektwerden des Federkörpers ge  gebenenfalls zu einem Verlust von Kältemit  tel führt und ein Ersatz des defekten Teils    an Ort und Stelle nicht möglich ist, da der  Federkörper mit dem Gehäuse verlötet ist.  



  Die vorliegende Erfindung ermöglicht den  Bau eines Einspritzventils, welches die ge  nannten Nachteile nicht aufweist. Der Erfin  dungsgegenstand ist dadurch gekennzeichnet,  dass ein von den     Verdampfergasen    umspülter,  gasdichter, vorzugsweise evakuierter, ela  stischer Hohlkörper vorhanden ist, welcher  sieh in Abhängigkeit des Druckes der     Ver-          dampfergase    mindestens in einer Richtung  ausdehnt und zusammenzieht, wobei- der  Hohlkörper     einerends    lösbar am Ventil  gehäuse abgestützt ist, während     anderends     seine Bewegungen spiellos auf die Ventil  nadel übertragen werden.

   Bei dieser Anord  nung ist also der Federkörper nicht mit dem  Gehäuse verlötet, sondern ist ein in sich ge  schlossener, von den Gasen umspülter, ela  stischer Hohlkörper.  



  Nachfolgend wird ein Ausführungsbei  spiel des Erfindungsgegenstandes an Hand      einer Zeichnung beschrieben, die einen Längs  schnitt durch ein Einspritzventil darstellt.  



  Der     Ventilgehäuseteil    1 von rundem  Querschnitt weist zwei Hohlräume 2 und 3  auf, in denen einerseits ein elastischer, von  den     Verdampfergasen    beeinflusster     Körper     und anderseits das eigentliche Ventil unter  gebracht ist. Der elastische Körper besteht  aus dem Federrohr 4 und den Scheiben 5, 6.  welche an den Enden das Federrohr ab  schliessen, wobei das Federrohr an den Stel  len 7 und 8 mit den Scheiben 5, 6 gasdicht  verlötet ist. Im Innern des Federrohres be  findet sich eine gespannte Druckfeder 9,  welche das Federrohr in axialer Richtung  unter Spannung setzt und auszudehnen ver  sucht.

   Am     obern    Ende des Federrohres ist  durch     Aufpressen    und Verlöten ein einen  Teil der Scheibe 6 bildender Ring 10 be  festigt, welcher an seiner äussern Zylinder  fläche ein Gewinde aufweist. Dieser Ring       bezw.    das obere Ende des Federrohres ist  in einem Innengewinde 11 des Ventilgehäuse  teils 1 axial verstellbar, das im übrigen  auch zum Einsetzen und Herausnehmen des  elastischen Körpers 4-6 dient. An der mit.  Aussengewinde versehenen, durchlöcherten  Scheibe 6 ist ein stiftförmiger Ansatz 12  vorgesehen, der mit einem Vierkant 13 ver  sehen ist, das zum Verdrehen     bezw.    Einstel  len des elastischen Körpers mittels eines       Schlüssels    dient.

   Der Ansatz 1.2 weist eine  Bohrung 14 auf, die zum Einfüllen eines  geeigneten Gases in den elastischen Körper  4-6 oder zum Evakuieren des letzteren  sowie zum gasdichten Abschliessen dient. Der  Ring 10 ist an seinem Umfangsteil mit  Löchern 15 versehen, durch welche das  Kältemittel durchfliessen kann. Der Durch  messer der Scheibe 6 ist grösser als der des  Federrohres. Die Scheibe 6 ist im Betriebe  ortsfest.  



  In der untern Öffnung 3 des Ventil  gehäuseteils 1 ist das     Verschlussstück    1.6     ein-          gewindet    und längs der Kreislinie 17 metal  lisch abgedichtet. Am untern Ende weist das       Verschlussstück    16 einen Leitungsanschluss-    stutzen 18 auf, durch welchen     das    Kälte  mittel in das Ventil eintritt.  



  Das eigentliche Ventil besteht aus der  Ventilnadel 19, die am     untern    Ende ein  Kugelgelenk 20 aufweist und welche in dem  Führungszylinder 21 abgestützt ist, ferner  dem in dem Nippel 22     eingepressten    Ventil  sitz 23 sowie der Ventilfeder 24, welche die  Nadel gegen den     Ventilsitz    presst. Das  Zylinderstück 21 ist am untern Ende in der  Bohrung 25 geführt und weist durchgehende  Kanäle 26 auf, durch welche das Kältemittel  in den Raum 3, das heisst zur Ventildüse ge  langen kann.  



  Die Bewegungen des freien, untern Endes  des elastischen Körpers, das heisst der  Scheibe 5 werden über einen Stift 27, der im  Nippel 22 geführt ist, spiellos auf die Ventil  nadelspitze übertragen. Der Stift 27 weist  zwei Führungsringe 28 auf, welche am Um  fang Schlitze 29 aufweisen, damit das Kälte  mittel durch diese hindurchfliessen kann. Der  axial geführte Stift 27 ist in einer Vertie  fung der der Ventilnadel benachbarten  Scheibe 5 gelagert.  



  Am obern Ende des Ventilkörpers 1 ist.  das     Verschlussstück    30     aufgewindet    und  längs der Kreislinie 31 abgedichtet. Es weist  einen den     Austrittsstutzen    bildenden     Lei-          tungsanschlussstutzen    32 auf, durch welchen  das Kältemittel in den eigentlichen     Ver-          dampferraum    gelangt.

   Der Ventilgehäuse  teil 1 sowie die     Verschlussstücke    16 und<B>30</B>  sind am äussern Umfange mit Ansätzen 33,  34, 35, 36 und 37 versehen, damit diese von  Hand oder mit einem     Schlüssel    bequem     inein-          andergesc:hraubt    werden können. Die Teile 18  und 32 sind am Ein- und Ausgang des Ven  tils gleichachsig angeordnet.  



  Die Funktionsweise des Ventils ist     riun     derart, dass die durch die Düse eingespritzte  Menge des Kältemittels jederzeit abhängig  ist von dem im Raum 2 herrschenden Druck.  In diesem Raume ist das Kältemittel, wenig  stens teilweise, in gasförmigem Zustande,  und der Druck der den Körper 4-6 umspü  lenden Gase entspricht ungefähr demjenigen  im     eigentlichen        Verdampferraum.    Ist der      Gasdruck hoch, so wird das Federrohr 4       bezw.    die Feder 9 in axialer Richtung zu  sammengepresst und verkürzt, wodurch die  Ventilnadel unter dem Druck der Feder 24  gegen den Ring 23 gepresst und die Düse ge  schlossen wird.

   Ist der Druck hingegen klein,  so dehnt sich das Federrohr 4 unter dem  Druck der Feder 9 aus und hebt die Ventil  nadel vom Ventilsitz ab, wodurch mehr  Kältemittel in den Raum 2 gelangt und der  Druck erhöht wird. Der Druck der Federn 9  und 24 ist so eingestellt, dass gerade so viel  Kältemittel eingespritzt wird, als zur Auf  rechterhaltung eines bestimmten Druckes im       Verdampfer    erforderlich     ist;    wird dieser  überschritten, so     -drosselt    das Ventil die Zu  fuhr und umgekehrt. Die Einstellung des  Ventils, das heisst die     Einstellung    des. ge  wünschten     Verdampferdruckes    erfolgt durch  axiales Verstellen des     Gewinderinges    10 im  Gewinde 11.

   Beim Herausschrauben des Kör  pers 4-6 wird das Ventil automatisch ge  schlossen.  



  Damit die Temperatur der Gase im  Raum 2 keinen Einfluss auf die Steuerung  ausübt, kann das Federrohr 4 evakuiert sein.  Anderseits kann es aber auch mit     einem     gegenüber dem Kältemittel indifferenten Gas  von mindestens 1     at.        abs.    Druck gefüllt sein,  wobei die Temperatur einen bestimmten, bei  der Einstellung des Ventils zu berücksichti  genden Einfluss ausübt.  



  Das oben beschriebene     Einspritzventil     bietet den wesentlichen     Vorteil,    dass ein     Un-          dichtwerden    des Federrohres nicht zu einem  Verlust von Kältemittel führt. Die Gasfül  lung des     elastischen    Körpers, falls eine  solche vorhanden, kann so gewählt werden,  dass diese bei einem Bruch des Federrohres  keine schädliche Einwirkung auf     da.s    Kälte  mittel ausübt.  



  Nach     Abschrauben    des     Verschlussstückes     30 kann der elastische Körper 4-6 als Gan  zes herausgenommen und     ausgewechselt    wer  den, was bei eventuell vorkommenden Defek  ten von bedeutendem Vorteil ist. Ein Ver  stellen des Ventils ist erst möglich nach Ab  nehmen des einen Gehäuseteil     bildenden    und    den Austrittsstutzen 32     aufweisenden        Ver-          schlussstückes    30, was bei     kleinen    Kälte  anlagen, z. B. bei Kühlschränken, erwünscht  ist, damit das Ventil nicht durch     unfachkun.-          dige    Personen verstellt werden kann.

   Ist eine  Verstellung von     aussen    erwünscht, so kann  der Austrittsstutzen 32 senkrecht zur Ventil  achse angebracht werden, und an Stelle der  Austrittsöffnung könnte     ein    von aussen zu  gängliches Regulierorgan treten, welches ein  Verdrehen des Ansatzes 12 gestattet.

   Der  Austrittsstutzen könnte aber auch am mitt  leren     Ventilgehäuseteil    1 senkrecht zur Ven  tilachse angebracht werden, und     am    obern  Ende wäre lediglich ein     Abschlussdeckel    mit  Regulierorgan     notwendig.    Das Ventil könnte  auch durch eine von aussen zugängliche  Regulierschraube verstellt werden.     "'     Das     Verschlussstück    16,     in    welches das  eigentliche Ventil untergebracht ist, kann  zwecks Überholung der der Abnützung  unterworfenen Teile, wie Ventilnadel     und     Ventilsitz, herausgenommen werden, so dass  die Teile nötigenfalls an Ort und Stelle er  setzt werden können.

   Nach Abschrauben des       Verschlussstückes    16 können mindestens die  Teile 19 und 23 herausgenommen und aus  gewechselt werden.  



  Das oben beschriebene     Einspritzventil     hat einen sehr gedrungenen Aufbau, der sich  insbesondere für Einspritzventile kleinerer  Leistung, wie solche z. B. bei     Kühlschränken     Anwendung finden, eignet. Da die Gehäuse  teile, abgesehen von den die Teile 33-37       aufweisenden    Teilen, runde     Quersehnittsform     aufweisen, sind sie auch gut     herstellbar    und  erlauben eine besonders wirtschaftliche Fa  brikation. Die Teile 33-37 könnten auch  fehlen, so dass das Ventilgehäuse in diesem  Falle aus koaxial angeordneten,     im    Quer  schnitt runden Teilen     bestehen    könnte.  



  Die     Erfindung    ist natürlich nicht an das       beispielsweise    beschriebene und     gezeichnete     Einspritzventil gebunden. So braucht das  Ventilgehäuse z. B. nicht runden     Querschnitt     aufzuweisen, und der elastische Körper  könnte z. B. auch     als    flacher Teil aus zwei       Membranen    aufgebaut sein. Schliesslich ist      es auch möglich, die Einspritzung des     Kälte-          mittels    nicht nur von dem     Verdampferdruck.     sondern noch von einer weiteren Grösse, z. B.

    der Temperatur am Verdampfer, abhängig  zu machen, wie dies bei bekannten     druck-          und    thermisch gesteuerten Ventilen der Fall  ist. In diesem Falle würde ein weiterer von  dieser Grösse     abhängiger    Druck durch geeig  nete Mittel auf den Stift 27 übertragen.

Claims (1)

1. <B>PATENTANSPRUCH</B> Automatisches Einspritzventil an Kälte anlagen, bei welchen ein Kältemittel in Ab hängigkeit mindestens des Verdampferdruk- kes in einen Verdampfer eingespritzt wird., insbesondere an Klein-Kälteanlagen, dadurch gekennzeichnet, dass ein von den Ver- da.mpfergasen umspülter, gasdichter, elasti scher Hohlkörper (4-6) vorhanden ist, wel cher sich in Abhängigkeit des Druckes der Verda.mpfergase mindestens in einer Rich tung ausdehnt und zusammenzieht, wobei der Hohlkörper (4-6) einerends lösbar am Ven tilgehäuse abgestützt ist,

   während anderends seine Bewegungen spiellos auf die Ventil nadel (19) übertragen werden. UNTERANSPRüCHE: 1. Automatisches Einspritzventil nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der elastische Hohlkörper (4-6) als Ganzes auswechselbar im Ventilgehäuse angeordnet ist, wobei sich das Ventil beim Herausneh men des elastischen Hohlkörpers (4-6) selbsttätig schliesst. 2. Automatisches Einspritzventil nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, da.ss (las Ventilgehäuse aus koaxial angeordneten, im Querschnitt runden Teilen zusammen gesetzt ist. 3.

   Automatisches Einspritzventil nach Patentanspruch und Unteranspruch 2, da durch gekennzeichnet, dass die Leitungs- anschlussstut.zen (18, 32) am Ein- und Aus gang des Ventils gleichachsig angeordnet sind. 4. Automatisches Einspritzventil nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlussstutzen' (18) am Eingang koaxial zum Ventilgehäuse liegt, während der Austrittsstutzen senkrecht dazu verläuft. 5.

   Automatisches Einspritzventil nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der elastische Hohlkörper (4-6) ein Metall- federrohr (4) aufweist, dessen Enden durch zwei mit dem Federrohr (4) verlötete Schei ben (5, 6) abgeschlossen sind, und dass im Innern des Rohres (4) eine Druckfeder (9) vorhanden ist, welche den Hohlkörper in axialer Richtung unter Spannung setzt und ihn auszudehnen sucht. 6.

   Automatisches Einspritzventil nach Patentanspruch und I?nteransprüchen 2 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibe (6), die am im Betriebe ortsfesten Ende des Federrohres (4) befestigt ist, mit Aussen gewinde versehen und durchlöchert ist, dass der Durchmesser dieser Scheibe (.6) grösser ist als derjenige des Federrohres (4) und dass diese Scheibe (6) in einem Innengewinde des Ventilgehäuses zwecks Einregulierung des Ventils axial verstellbar ist. 7. Automatisches Einspritzventil nach Patentanspruch und Unteransprüchen 2, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass es erst nach Abschrauben eines den Austrittsstutzen (32) aufweisenden Gehäuseteils (30) verstellt werden kann. B.

   Automatisches Einspritzventil nach Patentanspruch und Unteransprüchen 2, 5, 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Ven til durch eine in der Ventilachse liegende, von aussen zugängliche Regulierschraube ver stellt werden kann. 9. Automatisches Einspritzventil nach Patentanspruch und Unteransprüchen 2, 5, 6; 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungen des Federrohres (4) über einen in einer Vertiefung der der Ventilnadel (19) benachbarten Scheibe (5) gelagerten, im. Ventilgehäuse axial geführten Stift (27) auf die Spitze der mit Federdruck auf den Ven tilsitz gepressten Ventilnadel (19) übertragen wird. 10.

   Automatisches Einspritzventil nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der elastische Hohlkörper mit Gas von min destens 1 at. abs. Druck gefüllt ist. 11. Automatisches Einspritzventil nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der elastische Hohlkörper (4-6) evakuiert ist. 12. Automatisches Einspritzventil nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens die Ventilnadel (19) und der Ven tilsitz (23) nach Abschrauben eines Ver- schlussstückes herausgenommen und aus gewechselt werden können.