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Thermostatisches Ventil
Die Erfindung betrifft ein thermostatisches Ventil, das zwischen den Ausgang eines Wärmeaustau- schers für Raumbeheizung und den Rücklauf des Wärmemediums geschaltet ist, und das Ventil sowohl von der Austrittstemperatur des Wärmemediums aus dem Wärmeaustauscher als auch von der Umgebungs- temperatur gesteuert ist und ein erster Fühler für die Austrittstemperatur und ein zweiter Fühler für die
Umgebungstemperatur auf ein gemeinsames die Ventilbewegung steuerndes Arbeitselement wirken.
Es ist bereits eine Regelanordnung dieser Art bekannt, bei der ein magnetbetätigtes Regelventil in der Kondensatrücklaufleitung eines dampfbeheizten Wärmeaustauschers angeordnet ist, das durch den Im- puls eines vor dem Regelventil angeordneten Thermostaten bei Erreichung einer bestimmten Unterkühl- temperatur des Kondensates geöffnet wird. Diese Regelanordnung gestattet auch die Einflussnahme wei- terer Regelgrössen, wobei diese Einflüsse jedoch nur in Öffnungsstellung des Regelventiles wirksam sind.
Zusätzlich kann noch ein Fühler für die Umgebungstemperatur vorgesehen sein, wobei dieser lediglich eine Verstellung des Sollwertes der Unterkühltemperatur des erstgenannten Thermostaten bewirkt.
Da das magnetbetätigte Regelventil nur über eine Öffnungs- und über eine Schliessstellung verfügt, treten in der Regelanlage alle Nachteile einer Aussetzregelung auf. So wird z. B. infolge der Wärmeträgheit der Fühlflächen nur eine mangelhafte Anpassung der Regelung an die Augenblickswerte der Kondensattemperatur erreicht, und durch das schlagartige Öffnen und Schliessen des Regelventiles treten Schwingungserscheinungen im gesamten Heizkreislauf auf. Dem grossen zusätzlichen Aufwand einer solchen Anlage steht ein relativ geringer zusätzlicher Warmegewinn durch Unterkühlung des Kondensates gegenüber. Die Thermostate, das Steuergerät, sowie das magnetbetätigte Ventil einer solchen Regelanlage stellen zudem beachtliche Stoor- un Fehlerquellen dar.
Demgegenüber besteht die Erfindung darin, dass das Arbeitselement in an sich bekannter Weise aus einer Membran- oder Balgdose besteht, und dass dieses Arbeitselement unmittelbar mit zwei Fühlerflächen für Austritts- und Umgebungstemperatur ausgestattet ist. Zufolge dieser Ausbildung ergibt sich eine kontinuierlich wirksame und feinfühlige Regelbarkeit des erfindungsgemässen Ventiles. Dabei sind beide Temperatureinflüsse ständig voll wirksam und steuern sowohl die Schliess- als auch die Öffnungsbewegung des Ventiles. Da die Fühlflächen des Arbeitselementes beiden Temperatureinflüssen unmittelbar ausgesetzt sind und zudem eine geringe Wärmekapazität aufweisen, ergibt sich eine günstige Zeitkonstante für den Regelvorgang, so dass die Reaktion auf Temperaturänderungen rasch vor sich geht.
Eine solche Regelanlage ist einfach aufgebaut, somit auch betriebssicher und zudem billig herstellbar.
Für Raumheizzwecke von Vorteil ist auch die absolut geräuschlose Funktion des erfindungsgemässen Ventiles, dessen Anordnung im Auslass eine Vakuumbildung im Wärmeaustauscher und die dadurch ausgelösten Geräusche ausschliesst.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann die Fühlerfläche für die Austrittstemperatur über eine gut wärmeleitende Verbindung mit dem Wärmemedium in Kontakt stehen. Da die Fühlerfläche für die Austrittstemperatur somit mit dem austretenden Wärmemedium nicht unmittelbar in Berührung kommt, sondern beispielsweise am Ventilgehäuse anliegt, werden sowohl Korrosionserscheinungen als auch die Bildung eines wärmeübergangsbehindernden Belages, wie Kesselstein od. dgl., an der Fühlerfläche ver-
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hindert. Vorteilhaft ist dabei der leichte Ausbau des Arbeitselementes oder eines seiner Einzelteile, ohne dabei das Wärmemedium aus der Anlage ablassen zu müssen. Ferner sind auch Beschädigungen der Balg- dose durch Wasserschläge od. dgl. ausgeschlossen.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines Ausfüh- rungsbeispieles im Zusammenhang mit der Zeichnung, die ein thermostatisches Ventil gemäss der Erfin- dung zeigt.
Das thermostatische Ventil 1 ist an die Austrittsleitung 2 eines Wärmeaustauschers 3 geschaltet. Der
Ventilteller 4 ist über seine Spindel 5 mit einem Arbeitselement in Form einer Balgdose 6 verbunden. Am andern Ende der Spindel wirkt eine Feder 7, die mittels einer Schraube 8 einstellbar ist.
Erhöht sich der Druck in der Balgdose 6, so wird die Spindel 5 gegen die Kraft der Feder 7 nach oben gedrückt und führt dabei den Ventilteller 4 gegen seinen Sitz 9. Hiedurch wird weniger Wärmemedium über die Austrittsleitung 2 in den Rücklauf 10 gelassen.
Direkt an der Balgdose 6 sind zwei Fühlflächen 15 und 16 vorgesehen. Die Fühlfläche 15 steht in direktem Kontakt mit dem ablaufenden Wärmemedium ; die Fühlfläche 16 steht in direktem Kontakt mit der Umgebungsluft. Diese Anordnung kann man deshalb wählen, weil normalerweise das Ventil 4 nicht ganz geschlossen wird. Gegebenenfalls kann man auch eine Nebenschlussleitung 17 vorsehen.
Sinkt beispielsweise die Raumlufttemperatur in einem zentralbeheizten Raum plötzlich infolge Öffnens der Tür oder der Fenster, so reagiert die Balgdose über die Fühlfläche 15 im normalen Fall sehr langsam, weil die Temperaturänderung nur allmählich über das Wärmemedium auf den Fühler übertragen wird. Dagegen spricht die Balgdose. über die Fühlfläche 16 sofort an, der Druck in der Balgdose 6 sinkt, und das Ventil 4 öffnet sich. Daher läuft das kalte Wärmemedium sehr schnell aus und wird durch heisses Wärmemedium ersetzt. Nach kurzer Zeit ist dann die Fühlfläche, die in unmittelbarer Berührung mit dem Wärmemedium steht, auf eine höhere Temperatur gebracht, so dass das normale Regelspiel wieder einsetzt.
Das thermostatische Ventil gemäss der Erfindung kann noch in verschiedener Weise abgewandelt werden. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Balgdose 6 mit einer Fläche unmittelbar aussen am Ventilehäuse anliegt, weil dann einerseits zwar ein genügender Wärmeübergang vom ablaufenden Wärmemedium auf die Balgdose 6 gegeben ist, anderseits die Dose aber zwecks Reparatur oder Ersatz entfernt werden kann, ohne dass das Wärmemedium aus der Anlage abgelassen werden muss.
PATENTANSPRÜCHE ;
1. Thermostatisches Ventil, das zwischen den Ausgang eines Wärmeaustauschers für Raumbeheizung und den Rücklauf des Wärmemediums geschaltet ist, wobei das Ventil sowohl von der Austrittstemperatur des Wärmemediums aus dem Wärmeaustauscher als auch von der Umgebungstemperatur gesteuert. ist und ein erster Fühler für die Austrittstemperatur und ein zweiter Fühler für die Umgebungstemperatur auf ein gemeinsames die Ventilbewegung steuerndes Arbeitselement wirken, dadurch gekennzeichnet, dass das Arbeitselement in an sich bekannter Weise aus einer Membran- oder Balgdose besteht und dass dieses Arbeitselement unmittelbar mit zwei Fühlerflächen für Austritts- und Umgebungstemperatur ausgestattet ist.