DK150250B - Ventil til vaeskeindspraejtningen i en kaelemiddelfordamper - Google Patents

Description

150250

Opfindelsen angår en ventil til væskeindsprøjtningen i en kølemiddelfordamper, hvis lukkestykke i afhængighed af et på en forskydelig første trykflade, som lukker en trykbeholder, virkende, af en for fordamperen karakteristisk størrelse af-5 hængigt, kontinuerlig foranderligt damptryk af et medium og af en i modsat retning virkende fjederkraft, i givet fald også det på en anden trykflade virkende fordampertryk, indtager en ligevægtstilstand.

Man kender en termostatisk ekspansionsventil, der har en 10 delvis med en dampdannende væske fyldt føler. Denne er anbragt ved slutningen af overhedningsstrækningen på fordamperudgangen. Som følge heraf indstilles der i føleren et til den målte temperatur svarende damptryk. Dette damptryk virker også i trykbeholderen, som er anbragt på den på fordam-15 perindgangen anbragte ventil, og dermed på den første trykflade, der kan være udformet som membran eller bælgbund. På den anden side virker en indstilbar fjeder og fordampertrykket.

Ved en sådan ekspansionsventil indstilles størrelsen af den 20 statiske overhedning, altså den temperaturdifferens, ved hvilken ventilen begynder at åbne, ved hjælp af fjederen. En tilpasning til overhedningen kan imidlertid kun foretages på indbygningsstedet. Vil man opnå en anden åbningskarakteristik, altså især en karakteristik med anden hældning, så 25 skal indsprøjtningsdysen med ventilsæde ændres, hvad der enten har en udskiftning af den samlede ventil til følge eller i det mindste af dyseindsatsen.

Kendt er endvidere en termostatisk niveauregulator til køleanlæg (DANFOSS-prospekt "Termostatisk niveauregulator TW" 30 1965), ved hvilken en i en oversvømmet fordampers væskebe holder indsat føler har et varmelegeme, som opvarmer en dampdannende væske. Vædes føleren af flydende kølemiddel, bortføres varme i et betydeligt omfang. Som følge deraf ind- 2 150250 stilles i afhængighed af væskehøjden to forskellige damptryk i føleren og dermed i den termostatiske ventils trykbehol der. Hermed er dog kun en topunktsregulering mulig.

Endvidere kendes en termohydraulisk ventil til varmeanlæg 5 eller lignende (DE-OS 2 303 097), ved hvilken et med en ekspansionsvæske fyldt ekspansionsrum på den ene side er lukket af et med ventilskaftet forbundet stempel. I væsken dykker varme- og/eller køleelementer, som over en styreenhed forsynes med energi fra en rumtermostat til påvirkning af tempe-10 raturen og dermed ekspansionsvæskens volumen. Ekspansionsvæskens temperatur måles ved hjælp af en temperaturføler og meldes tilbage til styreenheden. Ventilens tilbagestilling sker ved hjælp af en fjeder.

Man kender endvidere en kølemiddel-ekspansionsventil (CJS-PS 15 3 577 743), ved hvilken lukkestykket af en roterende motor indstilles, som forsynes med strøm fra et styreapparat, modtager indgangssignalet fra en første temperaturføler på fordamperens indgang, fra en anden temperaturføler på fordamperens udgang og fra et tilbageføringspotentiometer på moto-20 ren. På denne måde kan overhedningstemperaturen holdes konstant. Styreapparatet har en brokobling og en indstillelig bromodstand, ved hvis hjælp den tilstræbte overhedning af kølemidlet kan indstilles. Ventilen kan også aktiveres pneumatisk, hvorved styreapparatets strøm aktiverer en lufttryk-25 ket styrende hjælpeventil. Sådanne aktiveringsmåder for ekspansionsventilen er dyre.

En anden kendt kølemiddel-ekspansionsventil (US-PS 3 537 272), ved hvilken der tages hensyn til temperaturen på fordamperens indgang og ved slutningen af overhednings-30 strækningen, benytter aktiveringen ved hjælp af en elektromagnet, som af styreapparatet styres i retning af en topunktsregulering. Til dette formål er et tærskelværditrin anbragt i styreapparatet. Hermed kan kølemidlet ikke reguleres kontinuerligt.

150250 3

Ved en yderligere kendt kølemiddel-ekspansionsventil (US-PS 3 324 674) sker indstillingen af lukkestykket ved hjælp af et opvarmeligt fast ekspansionsstof. Det varmestrømmen leverende styreapparat tager hensyn til trykket foran og trykket 5 bag ekspansionsventilen, rumtemperaturen og rumfugtigheden samt motorens temperatur, som driver kølemiddelkompressoren.

En sådan ventildrift arbejder forholdsvis trægt og unøjagtigt, fordi ekspansionsstoffets temperatur også afhænger af henholdsvis omgivelsestemperaturen og ventilhusets terapera-10 tur.

Formålet med opfindelsen er at angive en ventil af den i indledningen beskrevne art, som på sikker måde arbejder med trykligevægt, og som tillader en væsentlig friere tilpasning til forskellige driftsbetingelser.

15 Denne opgave løses ifølge opfindelsen ved, at trykbeholderen til indstilling af damptrykket er tilsluttet en varmeindret-ning, som er forsynet med strøm fra en styreenhed, og til tilbagemelding af den for damptrykket ansvarlige temperatur en temperaturføler, at mediet er valgt således, at dets tem-20 peratur ved et en ligevægtstilstand fremkaldende damptryk ligger højere end kølemidlets temperatur i ventilen og/eller omgivelsesluften, og at styreapparatet har midler til ændring af funktionssammenhængen mellem den for fordamperen karakteristiske størrelse og damptrykket i trykbeholderen. 1 2 3 4 5 6

Mens der ved de kendte, kontinuerligt indstilbare termosta 2 tiske ventiler med væske-damp-fyldning består en fast funk 3 tionssammenhæng mellem damptrykket og den målte temperatur, 4 er det med styreenheden som mellemled muligt at opnå en for 5 ethvert anvendelsesformål bedre egnet funktionssammenhæng 6 mellem den målte temperatur og damptrykket i trykbeholderen.

Dette giver flere muligheder for at ændre ventilkarakteristikken, enten det er dens hældning eller den statiske overhedning. Det er også muligt at styre ventilen i afhængighed 4 150250 af mere end den ene for fordamperen karakteristiske størrelse, hvorved der fås helt nye reguleringsmuligheder, især sådanne, som fører til en optimal fyldning af fordamperen.

Yderligere muligheder består i ændringen af påvirkningen af 5 tilbagemeldings-temperaturføleren i trykbeholderen, ændringen af bredden af reguleringskredsens proportionalområde og lignende. Væsentligt er herved, at alle disse indgreb kan fjernbetjenes, og at afstanden mellem ventilen og den tilhørende føler, som hidtil var begrænset af kapillarrørets til-10 ladte længde, kan vælges vilkårligt.

Der opnås gode fordele i fremstillingen ved, at en enkelt ventiltype i forbindelse med en styreenhed egner sig til flere anvendelsesformål end tidligere fx ved, at der kan anvendes den samme dysestørrelse for et større effektområde 15 eller den samme ventil for flere forskellige kølemidler. Den samme trykbeholder kan også anvendes til forskellige venti ler. Alt i alt opnår man større produktionstal og en mindre lagerbeholdning.

Formålstjenligt ligger mediets temperatur i arbejdsområdet 20 25° - 45°C, fortrinsvis 30° - 40°C, højere end kølemidlets temperatur. Især bør..den også ligge noget over omgivelsestemperaturen. Herved fås en stor reaktionshastighed. Alligevel er den tilførte varmemængde ikke større end absolut nødvendigt. Reaktionshastigheden kan forhøjes yderligere ved, 25 at trykbeholderen over en metallisk varmeledningsbro er forbundet med ventilhuset. Endvidere kan trykbeholderen udvendigt være forsynet med køleribber.

Varmeindretningen kan være dannet af en spiral af modstandstråd. Denne tråd har en forholdsvis stor overflade til var-30 meafgivelse. I stedet for eller i tilknytning hertil kan der anvendes et PTC-modstandslegeme. Dette har den fordel, at véd for stor effekttilførsel sker der en automatisk strømbegrænsning. Endvidere kan der også anvendes en effekttransi- 150250 5 stor, som opvarmer mediet ved hjælp af dens transformertab. Yderligere muligheder består i at anbringe en.højfrekvens-spole om trykbeholderen og at opvarme mediet induktivt. Ved et elektrisk ledende medium kan der som varmeindretning også 5 anvendes to elektroder, som belastes med en foranderlig vekselstrøm.

På lignende måde kan der i stedet for varmeindretningen også anbringes en køleindretning, fx et Peltier-element, hvis kolde loddested er anbragt i trykbeholderen. Der må så sør-10 ges for, at mediets temperatur i trykbeholderen ligger lavere end kølemidlets eller omgivelsesluftens temperatur. Også i denne sammenhæng anbefales en varmeledningsbro til ventilen og/eller til udvendige køleribber på trykbeholderen.

Ved et foretrukket udførelseseksempel er der sørget for, at 15 mediet har en væske- og en dampfase, at også væskefasen befinder sig i trykbeholderen, og varme- eller køleindretningen og tilbagemeldings-temperaturføleren er anbragt fuldstændigt i væskefasen. Temperaturen på væskeoverfladen er så den temperatur, som er ansvarlig for damptrykket, ligegyl-20 digt hvor stort trykrummet er. Ved anbringelse af delene i væsken er en bedre varmeovergang sikret.

Endvidere er trykbeholderen betydeligt mere end halvfyldt, især ca. 70%, med væskefasen. På denne måde er det muligt at anbringe ventilen i vilkårlig position, hvorved varme- eller 25 køleindretning og temperaturføler, når de er anbragt omtrent i midten, altid befinder sig inden for væskefasen. Gunstigt er fx en trykbeholder med et rumindhold på ca 20 - 25 cm3.

Den kan især tilnærmelsesvis have kugleform.

Mediet kan også have en fast adsorbens og et luftformigt ad-30 sorbat. Ved en sådan adsorptionsfyldning drives gassen i afhængighed af temperaturen ud af adsorbensen. Også herved er damptrykket i det væsentlige kun afhængig af temperaturen.

6 150250

Som tilbagemeldings-temperaturføler anbefales en NTC-mod-stand eller et termoelement. Herved modkobles styreenheden, således at der hurtigt kan tages hensyn til generende indflydelse fra kølemidlet eller fra omgivelsesluften.

5 Med særlig fordel anvendes effekttransistorens basis-emit-ter-strækning som tilbagemeldings-temperaturføler, fordi varmeindretning og temperaturføler så kombineres i et element. Dette giver en enklere montage, en endnu sikrere tempera turraåling og desuden også en sikring mod en for stor ef-10 fekttilførsel.

Ved et udførelseseksempel har trykbeholderen en flerpolet gennemføring, hvorved temperaturføleren er forbundet med den første og den anden pol og varmemodstanden med den tredie og fjerde pol eller trykbeholderens stel. Især kan den flerpo-15 lede gennemføring have stikben, som - ved hjælp af et isoleringsstof, som glas, isoleret - er ført igennem et skålformet dæksel af trykbeholderen. Dette giver en enklere montage, da alle komponenter kan fastgøres på disse stikben, og dækslet kan så svejses sammen med trykbeholderens væg.

20 Ved en foretrukken udførelsesform er der til styreenheden sluttet en ydre temperaturføler, som ligger an på fordamperudgangen og afgiver et sig med ændrende temperatur kontinuerligt ændrende elektrisk signal. Dette signal kan umiddelbart bearbejdes elektrisk i styreenheden.

25 Endvidere kan styreenheden have en indstillingsmodstand, med hvilken begyndelsespunktet for ventilens åbningskarakteristik kan forskydes. Endvidere kan styreenheden have en indstillingsmodstand, med hvilken hældningen for ventilens åbningskarakteristik kan ændres. Allerede dette giver talrige 30 tilpasningsmuligheder.

Med særlig fordel er der til styreenheden sluttet en anden 150250 7 ydre temperaturføler, som ligger an på fordamperindgangen.

Når temperaturdifferencen mellem disse to følere udnyttes i styreenheden, behøver et fordampningstryk ikke at virke på den anden trykflade; der kan derfor gives afkald på en til-5 svarende ledning, som tilfører dette fordampertryk.

Endvidere kan den første ydre temperaturføler være anbragt ved slutningen og en yderligere ydre temperaturføler, som afgiver et modkoblingssignal, er anbragt ved begyndelsen af overhedningsstrækningen på fordamperudgangen. På denne måde 10 konstateres eventuel væske på fordamperudgangen tidligere.

Ved modkobling kan eventuelle svingninger dæmpes.

Desuden kan der til styreenheden være sluttet mindst en i sugegasledningen på fordamperudgangen anbragt væske-damp-fø ler. Fortrinsvis sker dette ved, at der i et udgangsrør bag 15 fordamperen ved begyndelsen af overhedningsstrækningen er anbragt en første og ved dens slutning en anden væske-darap-føler, som ved fugtig damp afgiver et andet signal end ved overhedet damp, og at der imellem disse er anbragt en temperaturføler.

20 Som ydre temperaturføler kan der anvendes sædvanlige modstandsfølere, fx Ni- eller Pt-følere, eller også termoelementer. Til anvendelse i sugerøret egner sig NTC-modstande og små Ni-følere.

Ved oversvømmede fordampere er det formålstjenligt, når der 25 til styreenheden er sluttet en niveauføler, som måler væskestanden i fordamperen og afgiver et sig med ændrende væskestand kontinuerligt ændrende elektrisk signal. På denne måde indstilles ventilens åbningsstilling i afhængighed af væskestanden. 1

Endvidere kan der til styreenheden være sluttet en positionsføler, som konstaterer stillingen af ventilens lukkestyk- 8 150250 ke og afgiver et sig med ændrende stilling kontinuerligt ændrende elektrisk signal. På denne måde fås en tilbagekobling, som stabiliserer reguleringen.

Niveauføler og positionsføler kan med hensyn til signalgive-5 ren være opbygget ens. Fx indstilles et potentiometer, en selvinduktion eller lignende.

Ved et foretrukket udførelseseksempel er der sørget for, at trykbeholderen danner en enhed med en overdel af ventilhuset og er løsbar forbundet med en en udskiftelig ventilsæde-ind-10 sats indeholdende ventilhus-underdel. På denne måde kan den samme trykbeholder kombineres med forskellige ventilsædeeller dyseindsatser eller med forskellige ventilhus-underde-le.

Der er også den mulighed, at trykbeholderen under membranen 15 har et skruegevind til forbindelse med ventilhuset. Også på denne måde kan den samme trykbeholder anvendes i forbindelse med forskellige ventiler. Alt dette giver betydelige rationaliseringsfordele.

Med fordel tjener ventilen som pilotventil for en hovedven-20 til. Herved kan den være monteret på hovedventilens dæksel, hvorved der er anbragt pilotkanaler i huset og i hovedventilens dæksel.

Styreenheden kan have en vilkårlig opbygning. Særligt anbefalelsesværdig t er imidlertid en styreenhed med følgende be-25 standdele: a) en første brokobling med en ydre temperaturføler-mod-stand og et potentiometer samt en første af brokoblingens diagonalspænding over en indstillingsmodstand forsynet forstærker,

1502BO

9 b) en anden brokobling med en tilbagemeldings-temperatur-føler-modstand og et justeringspotentiometer samt en anden af brokoblingens diagonalspænding forsynet forstærker, 5 c) et to indstilbare modstande indeholdende summationskredsløb, i hvilket udgangssignalerne af den første og anden forstærker summeres, og d) en tredie, herfra forsynet forstærker med efterkoblet strømregulator, der ligger i serie med varme- eller kø- 10 leindretningen.

Med de nævnte indstillingsmuligheder opnås en tilpasning til de vigtigste reguleringsproblemer. Et indgreb på yderligere steder, for at tage hensyn til yderligere·synspunkter, er ligeledes muligt.

15 Opfindelsen bliver nedenstående nærmere forklaret ved hjælp af på tegningen viste udførelseseksempler, der viser i fig. 1 en termostatisk ekspansionsventil ifølge opfindelsen med styreenhed og tilhørende følere for en tvangsgennemløbsfordamper, 20 fig. 2 en anden udførelsesform af en ventil ifølge opfindelsen, fig. 3 en ventil ifølge opfindelsen som pilotventil for en servostyret hovedventil for en tvangsgennemløbsfordamper, 1 fig. 4 en ventil ifølge opfindelsen som pilotventil for en servostyret hovedventil for en oversvømmet fordamper , 150250 10 fig. 5 ventilkarakteristikker for driften af en tvangs-gennemløbsfordamper og fig. 6 en udførelsesform af et kredsløb for styreenheden.

En termostatisk ekspansionsventil 1 er anbragt på indgangen 5 2 af et køleanlægs fordamper 3, hvis udgang er dannet af en overhedningsstrækning 4, som over en sugeledning 5 er forbundet med en kompressor 6. Denne fører over en kondensator 7 igen til ekspansionsventilen.

Denne ventil har et hus 8 med et indgangsrum 9 og et ud-10 gangsrum 10, mellem hvilke der befinder sig et også som dyse betegnet ventilsæde 11. Det tilhørende lukkestykke 12 er på den ene side under indflydelse af en fjeder 13, som kan justeres ved hjælp af en skruestuds 14 og afstives på den anden side under mellemkobling af en trykplade 15 på en mem-15 bran 16, der er belastet af damptrykket pf i en trykbeholder 17. Rummet 18 under membranen er forsynet med et bælgelement 19, som lukker ventilskaftet 20 på en sådan måde, at kondensatortrykket ingen indflydelse har på ventilfunktionen.

Trykbeholderen 17 er dannet i ét stykke med membranen 16 og 20 en flange 21 med skruegevind 22. Den kan derfor skrues af ventilhuset 8 og skrues på et andet ventilhus. Trykbeholderen 17 har en kapsel 23, som foroven er lukket af et dæksel 24. Tre stikben 25, 26 og 27 føres igennem dækslet. Disse stikben holdes ved hjælp af en glasisolering 28 i gennembrud 25 i dækslet, således at der fås en elektrisk gennemføring 29.

I trykbeholderen 17 befinder der sig et tofaset medium 30 med en væskefase 30a og en dampfase 30b. I væskefasen er der anbragt en varmemodstand 31 i form af en varmespiral, som holdes af trådbærere 32. Desuden befinder der sig i væskefa-30 sen en NTC-modstand 33, som tjener som tilbagemeldings-tem-peraturføler. Denne føler er forbundet med stikbenene 25 og 26, varm'emodstanden 31 med stikbenet 27 og trykbeholderens 17 stel.

11 1502δ0

Stel og stikben er over fire ledninger 34 forbundet med en styreenhed 35, som har en drejeknap 36 til børværdi-indstil-ling. Endvidere er der til styreenheden sluttet tre ydre temperaturfølere. En føler 37 ligger ved slutningen, en 5 yderligere føler 38 ved begyndelsen af overhedningsstrækningen 4. Endnu en anden føler 39 er anbragt på fordamperens indgang. Herved kan følgende driftsmåde opnås: Differencen af de af følerne 37 og 39 målte temperaturer er et nøjagtigt mål for overhedningstemperaturen. Ved hjælp af styreenheden 10 35 holdes fyldningens 30 temperatur ved opvarmning af varme- modstanden 31 og dermed damptrykket pf på en sådan værdi, at ekspansionsventilen 1 indtager en åbningsstilling, ved hvilken den ønskede overhedningstemperatur holdes tilnærmelsesvis konstant. Ved hjælp af føleren 38 opnås, at ved et plud-15 seligt kølebehov og en tilsvarende åbning af ventilen 1 begynder lukkeprocessen allerede, når denne·føler 38 afkøles, fordi der i begyndelsen af overhedningsstrækningen 4 endnu medføres flydende kølemiddeldråber fra kølemiddeldampen. Ved tilpasning til forskellige ventilstørrelser, forskellige 20 indbygningssteder og forskellige kølemidler kan der foretages forskellige indstillinger på styreenheden 35, til hvilke der henvises i forbindelse med fig. 5 og 6. Særligt vigtigt i denne sammenhæng er, at det er unødvendigt at belaste membranen 16 nedefra ved hjælp af fordampertrykket, fordi føle-25 ren 39 har en lignende indflydelse.

I fig. 2 er der vist en anden udførelsesform, ved hvilken der for de samme dele anvendes de samme henvisningstegn som i fig. 1. Den termostatiske ekspansionsventil 40 har en husunderdel 41, i hvilken der er indsat en ventilsædet 42 bæ-30 rende dyseindsats 43, som er holdt fast ved hjælp af en husoverdel 44. Til denne hus-overdel er trykbeholderen 17 forbundet i ét stykke ved hjælp af en flange 45. En sådan overdel kan som følge deraf anvendes til forskellige dyseindsatser 43 og forskellige hus-underdele 41. Lukkestykket 46 har 35 et skaft 47, som er under indflydelse af en fjeder 48 og 12 150250 ligger under mellemkobling af en tryksko 49 an på membranen 16. Denne står foroven under damptrykket pf i beholderen 17 og forneden under trykket pv i rummet 50, som over en tilslutningsstuds 44a er forbundet med fordamperen.

5 Fordamperudgangen dannes af et rør 51, i hvilket der er anbragt tre følere 52, 53 og 54, som over en ledningsforbindelse 55 er forbundet med styreenheden 35. Følerne 52 og 54 konstaterer med rent topunktsforhold, om kølemidlet er overhedet eller vaske. Føleren 53 konstaterer kølemidlets tempe-10 ratur. Af måleresultaterne og indstillingerne i styreenheden 35 opnås for hver driftstilstand et damptryk pf, der har en optimal fyldning af fordamperen 3 til følge.

Ved denne udførelsesform er der i væskefasen 30a anbragt en effekttransistor 56, som forsynes således med strøm, at dens 15 tabseffekt sørger for opvarmningen af fyldningen 30. Samtidig tjener spændingsfaldet over denne transistors basis-emitter-strækning som temperaturføler, da dette spændingsfald fx ved en siliciumtransistor ændres med 0,02 V/°C.

Ved udførelsesformen i fig. 3 styres en servostyret hoved-20 ventil 57 af en ifølge opfindelsen udformet pilotventil 58, hvorved denne indretning fx kan indkobles i et køleanlæg i stedet for ventilen 1 i fig. 1. Trykbeholderen 17 danner en enhed med pilotventilens 58 hus-overdel 59. Mellem denne overdel og en hus-underdel 60 er der koblet en dyseindsats 25 61, som bærer et ventilsæde 62 for lukkestykket 63. Det til hørende ventilskaft 64 er under belastning af en fjeder 65, omsluttes foroven af en bælg 66 og ligger under mellemkobling af trykskoen 46 an på membranen 16. En tilslutningsstuds 67 forbinder pilotventilens udgang med fordamperen. 1

Hovedventilen 57 har et hus 68, som foroven er lukket af pilotventilens 58 hus-underdel 60 og har en dyseindsats 69 med ventilsæde 70 for et lukkestykke 71. Dette er forbundet med 150250 13 et stempel 72, som er under indflydelse af en fjeder 73 og trykforskellen mellem rummene 74 og 75. Rummet 75 står over en drossel 76 i forbindelse med indgangsrummet 9 og over en yderligere drossel 77 med rummet 74. Dette danner samtidig 5 indgangsrummet for pilotventilen. Mellem fjederen 73 og lukkestykket 63 er der anbragt en støtteplade 78.

Når der ved et forudbestemt damptryk pf i trykbeholderen 17 er givet en bestemt stilling for lukkestykket 63, strømmer kølemiddel over drosselstederne 76, 77 og pilotventilens 58 10 ventilsæde 62 ind i fordamperen. Mængden af kølemidlet og dermed trykfaldet ved droslen 77 afhænger af pilotventilens åbningsstilling. Stemplet 72 indtager en ligevægtsstilling, i hvilken dette trykfald multipliceret med stempelfladen svarer til fjederens 73 kraft. Som følge heraf efterføres 15 hovedventilen 57 pilotventilen 58.

Trykbeholderen 17 er udvendigt forsynet med køleribber 17a.

Til formål for afkølingen kan der derfor ikke kun bortledes varme over varmeledningsbroen til pilotventilen 58, men også til omgivelsesluften. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Ved udførelsesformen i fig. 4 er der anbragt en servostyret 2 hovedventil 79 med en pilotventil 80 til forsyning af en 3 oversvømmet fordamper 81. Både væskerummet 82 og damprummet 4 83 er hver over en ledning forbundet med en niveauføler 84, 5 som har en svømmer 85 med et anker 86. Dette griber ind i en 6 signalgiver 87 i form af en magnetspole, som over en ledning 7 88 er forbundet med styreenheden 35. En lignende signalgiver 8 89 aktiveres af et med hovedventilens 79 lukkestykke 90 for 9 bundet anker 91. Det tjener som positionsgiver 92 og er over 10 en ledning 93 forbundet med styreenheden 35. I øvrigt er ho- 11 vedventilen 79 opbygget på lignende måde som hovedventilen 57. Der er som følge heraf et hus 94, en dyseindsats 95 med ventilsæde 96, et stempel 97, en fjeder 98 og to drosselsteder 99 og 100. Rummet 101 oven for stemplet er samtidig pi- 14 150250 lotventilens 80 indgangsrum. Det lukkes af et dæksel 102, i hvilket der er anbragt en pilotkanal 103, som over en pilotkanal 104 i ventilhuset 94 er forbundet med udgangsrummet 10.

5 I pilotventilens hus 105, som kan skrues ind i dækslet 102, befinder der sig ekscentriske kanaler og en centrisk kanal 107, son ventilskaftet føres igennem. Lukkestykket 108 virker sammen med et ventilsæde 109. En fjeder 110 belaster ventilskaftet.

10 Også ved denne indretning følger hovedventilen ændringerne af pilotventilen. Denne indstilles i afhængighed af damptrykket pf i beholderen 17, af fordampertrykket pv under membranen 16 og af fjederen 110. Alt i alt opnås der flere tilbagekoblinger som ved en kaskaderegulering. Først danner 15 fjederen 98 en tilbagekoblingsfjeder mellem hovedventilens 79 stempel 97 og pilotventilens 80 lukkestykke 108. Endvidere afgiver positionsføleren 92 et stillingssignal og niveauføleren 84 et væskestandssignal til styreenheden 35. Endelig findes en tredie tilbagekobling ved hjælp af temperaturføle-20 ren 33, der kompenserer de gener, som er forårsaget af omgivelsestemperaturen eller ændrede afkølingsforhold på grund af det gennem ventilen flydende kølemiddel.

Går man ved udførelsesformen i fig. 1 ud fra den forenklede antagelse, at kun følerne 37 og 39 er til stede, så kan man 25 optegne ventilkarakteristikker, i hvilke gennemløbsmængden Q er bestemt som funktion af overhednings temperaturen At. Til en bestemt indstilling opnås en karakteristik A med en forudbestemt statisk overhedning a. Ved en indstilling på styreenheden 35 kan denne statiske overhedning formindskes (b) 30 eller forstørres (c), hvorved der fås parallelt forskudte karakteristikker henholdsvis B og C.

Derudover kan karakteristikkernes hældning ændres ved hjælp 150250 15 af styreenheden 35, således at karakteristikkerne D og E kan indstilles. Selvfølgelig kan også den statiske overhedning og karakteristikkens hældning ændres samtidigt.

Et kredsløbseksempel for styreenheden i fig. 1 er vist i 5 fig. 6. En første bro B1 er under anvendelse af for-koblingsmodstande R1 og R2 anbragt mellem klemmerne V+ og V-for den positive og negative spænding. Broen har i sin ene gren en temperaturafhængig modstand R3, som svarer til føleren 39, et potentiometer R4, som tjener til indstilling af 10 den statiske overhedning, og en temperaturafhængig modstand R5, der svarer til føleren 37. Den anden gren består af to faste modstande R6 og R7, som fastlægger broens til jord forbundne referencepunkt. De to diagonalspændinger tilføres hver over en modstand R8 og R9 en første forstærkers Al to 15 indgange. Modstanden R8 er indstilbar for på denne måde at ændre forstærkningsfaktoren og dermed karakteristikkens hældning. Den inverterende indgang er over en modstand R10, en indstillingsmodstand R11 og en fast modstand R12 forbundet med det til jord forbundne referencepunkt. Mellem mod-20 standene R10 og R11 afgrenes seriekoblingen af en kondensator Cl, en indstillingsmodstand R13 og en fast modstand R14 ligeledes til det til jord forbundne referencepunkt.

En anden bro B2 er under anvendelse af for-modstande R15 og R16 forbundet mellem spændingskilderne V+ og V-. Den har i 25 den ene gren en temperaturafhængig modstand R16, som svarer til følermodstanden 30, endvidere et potentiometer R17, med hvilken en justering er mulig, og en fast modstand R18. Den anden gren består af to modstande R19 og R20, mellem hvilke der fås et til jord forbundet referencepunkt. Diagonalpunk-30 terne er over modstandene R21 og R22 forbundet med indgangene af en anden forstærker A2, som er forsynet med en modkoblingsmodstand R23.

I et summationskredsløb S, som har to indstilbare modstande 16 150250 R24 og R25, over hvilke udgangssignalerne af de to forstærkere A1 og A2 tilføres en tredie forstærker A3,, hvis anden indgang over en modstand R26 er forbundet med det til jord forbundne referencepunkt. Denne forstærkers udgang er over 5 en modstand R27 forbundet med en af to transistorer Tr1 og Tr2 i Darlington-kobling bestående transistorforstærker. I serie med transistorens Tr2 kollektor-emitter-strækning ligger en varmemodstand R28, som svarer til modstanden 29. Emitterpotentialet føres over en modstand R29 tilbage til 10 forstærkerens A3 inverterende indgang.

Dette kredsløb muliggør en proportional effektforstærkning af de på forstærkerens A3 ikke-inverterende indgang adderede spændinger fra de to operationsforstærkere Al og A2. Ved hjælp af de foranderlige modstande R24 og R25 er det muligt 15 med forskellig vægt at tage hensyn til indflydelserne fra de to broer B1 og B2. Ved hjælp af modstandene R11 og R13 kan proportionalitetsfaktoren og integrationskonstanten indstilles ved forstærkeren Al. Alt i alt opnås der på denne måde en regulering, ved hvilken integrationskondensatoren C1 ikke 20 behøver at antage særlig store værdier.

Drejeknappen 36 er forbundet med potentiometeret R4. Por indstillingsmodstanden R8 kan der anbringes en anden drejeknap. Også til ændringen af regulatorkonstanterne med modstandene R11 og R13 kan der anbringes tilsvarende indstil-25 lingsknapper, der er imidlertid også den mulighed at foretage denne indstilling automatisk med henblik på en adaptiv regulering. Kun ubetydelige modifikationer er nødvendige, når der som temperaturføler 33 indsættes et termoelement, eller når varmemodstanden 32 erstattes af en effekttransi-30 stor 56. Også når der i stedet for en varmeindretning anvendes en køleindretning, kræver dette kun ringe ændringer i det samlede kredsløb. Det samme gælder, når der til påvirkning af reguleringssammenhængen findes yderligere følere, disse kan virke på samme måde som modstandene R11 og R13.

Claims (34)

150250

1. Ventil til væskeindsprøjtningen i en kølemiddelfordamper (3), hvis lukkestykke (12) i afhængighed af et på en forskydelig første trykflade, som lukker en trykbeholder (17), virkende, af en for fordamperens (3) ka- 5 rakteristisk størrelse afhængigt, kontinuerlig foran derligt damptryk af et medium (30/ og af en i modsat retning virkende fjederkraft, i givet fald også det på en anden trykflade virkende fordampertryk, indtager en ligevægtstilstand, k e n d et e g n e t v ed, at 10 trykbeholderen (17) til indstilling af damptrykket er tilsluttet en varmeindretning (31, 56), som er forsynet med strøm fra en styreenhed (35), og til tilbagemelding af den for damptrykket (pf)ansvarlige temperatur en temperaturføler (33, 56), at mediet (30) er valgt såle-15 des, at dets temperatur ved et en ligevægtstilstand fremkaldende damptryk ligger højere end kølemidlets temperatur i ventilen og/eller omgivelsesluften, og at styreapparatet har midler (R5, R8) til ændring af funk-tionssammenhængen mellem den for fordamperen karakteri-20 stiske størrelse og damptrykket i trykbeholderen.

2. Ventil ifølge krav 1,kendetegnet ved, at mediets (30) temperatur i arbejdsområdet 25° - 45°C, fortrinsvis 30° - 40°, ligger højere end kølemidlets temperatur.

3. Ventil ifølge krav 2, kendeteg'net ved, at mediets (30) temperatur i arbejdsområdet ligger noget over omgivelsestemperaturen.

4. Ventil ifølge et af kravene 1-3, kendetegnet ved, at varmeindretningen er dannet af en spiral (31) 30 af modstandstråd. 150250

5. Ventil ifølge et af kravene 1-4, kende tegne t ved, at varmeindretningen er dannet af et PTC-mod-standslegeme.

6. Ventil ifølge et af kravene 1-3,kendetegnet 5. e d, at varmeindretningen er dannet af en effekttran sistor (56).

7. Ventil for væskeindsprøjtningen i en kølemiddelfordamper (3), hvis lukkestykke (12) i afhængighed af et på en forskydelig første trykflade, som lukker en trykbe- 10 holder (17), virkende, af en for fordamperen (3) karak teristisk størrelse afhængigt, kontinuerlig foranderligt damptryk af et medium (30) og af en i modsat retning virkende fjederkraft, i givet fald også det på en anden trykflade virkende damptryk, indtager en lige-15 vægtstilstand, kendetegnet ved, at trykbe holderen (17) til indstilling af damptrykket (pf) er tilsluttet en køleindretning, som er forsynet med strøm fra en styreenhed (35), og til tilbagemelding af den for damptrykket ansvarlige temperatur en temperaturfø-20 ler (33), at mediet (30) er valgt således, at dets tem peratur ved et en ligevægtstilstand fremkaldende damptryk ligger lavere end kølemidlets temperatur i ventilen og/eller omgivelsesluften, og at styreapparatet har midler (R5, R8) til ændring af funktionssammenhængen 25 mellem den for fordamperen karakteristiske størrelse og damptrykket i trykbeholderen.

8. Ventil ifølge krav 7, kendetegnet ved, at køleindretningen er dannet af et Peltier-element.

9. Ventil ifølge et af kravene 1-8, kendetegnet 30. e d, at mediet (30) har en væske- og en dampfase (30a, 30b), at også væskefasen befinder sig i trykbeholderen (17), og varme- eller køleindretningen (31, 150250 56. og tilbagemeldings-temperaturføleren (33, 56) er anbragt fuldstændigt i væskefasen.

10. Ventil ifølge krav 9,kendetegnet ved, at trykbeholderen (17) er betydeligt mere end halvfyldt, 5 især ca. 70%, med væskefasen (30a).

11. Ventil ifølge et af kravene 1-8,kendetegnet ved, at mediet (30) har en fast adsorbens og et luftformigt adsorbat.

12. Ventil ifølge et af kravene 1-11, kendeteg- 10 net ved, at tilbagemeldings-temperaturføleren (33) er en NTC-modstand.

13. Ventil ifølge et af kravene 1-12, kendetegnet ved, at tilbagemeldings-temperaturføleren (33) er et termoelement.

14. Ventil ifølge krav 6, kendetegnet ved, at tilbagemeldings-temperaturføleren er dannet af effekttransistorens (56) basis-emitter-strækning.

15. Ventil ifølge et af kravene 1-14, kendetegnet v e d, at trykbeholderen (17) er forbundet med 20 ventilhuset (8, 44, 59, 105) over en metallisk varme- ledningsbro.

16. Ventil ifølge et af kravene 1-15, kendetegnet ved, at trykbeholderen (17) udvendigt er forsynet med køleribber (17a). 1

17. Ventil ifølge et af kravene 1-16, kendeteg net v e d, at trykbeholderen (17) har en flerpolet gennemføring (29), hvorved temperaturføleren (33) er forbundet med den første og den anden pol og varmemod- 150250 standen (31) med den tredie og den fjerde pol eller trykbeholderens stel.

18. Ventil ifølge et af kravene 1-17, kendetegnet v e d, at den flerpolede gennemføring (29) har 5 stikben (25, 26, 27), som - ved hjalp af et isolerings stof (28) som glas, isoleret - er ført igennem et skålformet dæksel (24) af trykbeholderen (17).

19. Ventil ifølge et af kravene 1-18, kendetegne t v e d, at der til styreenheden (35) er sluttet 10 en ydre temperaturføler (37), som ligger an på fordam- perudgangen(4) og afgiver et sig med ændrende temperatur kontinuerligt ændrende elektrisk signal.

20. Ventil ifølge krav 19,kendetegnet ved, at styreenheden (35) har en indstillingsmodstand (R4), med 15 hvilken begyndelsespunktet for ventilens åbningskarakte ristik (A, B, C) kan forskydes.

21. Ventil ifølge krav 19 eller 20, kendetegnet ved, at styreenheden (35) har en indstillingsmodstand (R8), med hvilken hældningen for ventilens åbningskarak- 20 teristik (C, D, E) kan ændres.

22. Ventil ifølge et af kravene 19-21, kendetegnet ved, at der til styreenheden (35) er sluttet en anden ydre temperaturføler (39), som ligger på fordamperindgangen (2).

23. Ventil ifølge et af kravene 19-21, kendeteg net ved, at styreenheden (35) indstiller damptrykket (pf) i trykbeholderen (17) som funktion af temperaturdifferencen mellem de to temperaturfølere (37, 39). 1 Ventil ifølge et af kravene 19-23, kendeteg- 150250 net v e d, at den første ydre temperaturføler (37) er anbragt ved slutningen og en yderligere ydre temperaturføler (38), som afgiver et modkoblingssignal, er anbragt ved begyndelsen af overhedningsstrækningen på 5 fordamperudgangen (4).

25. Ventil ifølge et af kravene 1-23, kendetegnet ved, at der til styreenheden (35) er sluttet mindst en i sugegasledningen (51) på fordamperudgangen anbragt væske-damp-føler (52, 54).

26. Ventil ifølge et af kravene 1-25, kendeteg net ved, at der ved begyndelsen af overhedningsstrækningen er anbragt en første (54) og ved dens slutning en i et udgangsrør (51) bag fordamperen anden (52) væske-damp-føler, som ved fugtig damp afgiver et andet 15 signal end ved overhedet damp, og at der imellem disse er anbragt en temperaturføler (53).

27. Ventil ifølge et af kravene 1-18, kendetegne t v e d, at der til styreenheden (35) er sluttet en niveauføler (84), som måler væskestanden i fordampe- 20 ren (81) og afgiver et sig med ændrende væskestand kon tinuerligt ændrende elektrisk signal.

28. Ventil ifølge krav 27, kendetegnet ved, at der til styreenheden (35) er sluttet en positionsføler (92), som konstaterer stillingen af ventilens lukke- 25 stykke (90) og afgiver et sig med ændrende stilling kontinuerligt ændrende elektrisk signal.

29. Ventil ifølge krav 27 og 28, kendetegnet ved, at niveauføler (84) og positionsføler (92) med hensyn til signalgiveren (87, 89) er opbygget ens. 1

30. Ventil ifølge et af kravene 1-28, kendeteg- 150250 net v e d, at trykbeholderen (17) danner en enhed med en overdel (44) af ventilhuset og er løsbar forbundet med en en udskiftelig ventilsæde-indsats (43) indeholdende ventilhus-underdel (41).

31. Ventil ifølge et af kravene 1-29, kendeteg net ved, at trykbeholderen (17) under membranen (16) har et skruegevind (22) til forbindelse med ventilhuset (8).

32. Ventil ifølge et af kravene 1-31, kendeteg- 10 net ved, at den tjener som pilotventil (58, 80) for en hovedventil (57, 79).

33. Ventil ifølge krav 32, kendetegnet ved, at den er monteret på hovedventilens (79) dæksel (102), og at der er anbragt pilotkanaler (103, 104) i huset (94) 15 og i hovedventilens dæksel.

34. Ventil ifølge et af kravene 1-32, kendetegnet ved, at styreenheden (35) har a) en første brokobling (B1) med en ydre temperatur-føler-modstand (R5) og et potentiometer (R4) samt 20 en første af brokoblingens diagonalspænding over en indstillingsmodstand (R8) forsynet forstærker (Al), b) en anden brokobling (B2) med en tilbagemeldingstemperatur føler-modstand (R16) og et justeringspo- 25 tentiometer (R17) samt en anden af brokoblingens diagonalspænding forsynet forstærker (A2), c) et to indstilbare modstande (R24, R25) indeholdende summationskredsløb (S), i hvilket udgangssignalerne af den første og anden forstærker (A1, A2) summeres, og