JPH01501500A - 暖房設備のための混合弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 暖房設備のための混合弁 この発明は特に暖房設備及び給湯設備のために必要となるような混合弁に関する 。かかる混合弁は、羽根を備えた円輪形の混合：１節要素と循環ポンプのインペ ラとが同軸に一列に配置されるように、循環ポンプのケースの中に組み込まれ、 それにより混合調節要素が制御可能な結合部材又は結合ないし切断可能な軸継手 を介して循環ポンプのインペラのための駆動部により位置調節できるようにされ る。

循環ポンプに組み合わせた混合弁のかかる構造は、循環する温水及び冷水の直接 の案内部を備えたコンパクトな構造が実施可能となるので特に場所を取らずに実 現できるばかりでなく、混合弁の￥ＪＲＷＪ要素と循環ポンプとのための共通の 駆動部により制御方法も容易となり、両器具が一つのユニットを形成するので、 万一の停電などの場合にも温水の送りと戻りの正しい案内が行われる。

従ってこの発明は、基本構造について本発明者が既に提案したような混合弁と循 環ポンプとから成るかかる組み合わせユニットの改良に関する。

その際この発明は、戻って来る温水が望ましくは４０ないし４５°Ｃの範囲の所 定の最低温度を下回ることが暖房設備にとって非常に有害である、という本発明 者によって得らえた知見に基づいている。水温が低すぎる場合には運転中の暖房 設備の中に腐食を招く応力が発生する。

この発明の目的は、調節要素のあらゆる位置において外部の影響に無関係にかつ 特に停電の場合にも、水戻り管路の中の所定の最低温度を下回ることが確実に防 止されるように、しかも運転状態に無関係に、従って例えばたとえ突然に暖房回 路の中へ冷えた複数の放熱体が接続されても、又は暖房が開始されてまもないど きも、又はたとえ暖房が既に長時間運転されていても前記のことが防止されるよ うに、循環ポンプに組み合わせて構成された混合弁を提供することである。

この目的は、請求項１に記載の特徴を備えた混合弁により達成される。

この発明に基づぐ混合弁では、閉鎖された方向に対しても調節要素又はその羽根 の位置に無関係に送水量のｌＯ％程度の大きさの全貫流量に比べて非常に少ない 水交換が行われるように、弁の調節要素自体が設計されているので、暖房回路か ら弁へ戻る水が暖房用ボイラから来る水に混合され、それによりボイラへ戻る前 に所望の高められた戻り温度にもたらされる。

暖房用ボイラから来る温水と暖房回路から来る冷えた戻り水とのこの発明に基づ き行われるかかる混合は、純機械的に種々の方法で行うことができる０例えば供 給すべき温水を戻り回路へ返送できる「バイパス」を混合弁に設けることも考え られる。

その際混合弁、分配弁及びポンプが特にコンパクトに構成されるので、かかるユ ニット自体を高さの低い地下室の中へ据え付けることができる。

しかしながら混合調節要素の羽根の幅が混合弁内部空間の幅より小さく保たれる のが特に有利であり、それにより羽根と壁との間で混合調節要素の位置に無関係 に水交換を行うことができ、その水交換は一方の混合室と他方の混合室との間の 温度差に基づいて相応に行われる。

この発明の一実施態様に基づき、一方では暖房用ボイラ送り管路を暖房送り管路 に、また他方では暖房戻り管路を暖房用ボイラ戻り管路にそれぞれ直接結合し、 かつ循環ポンプがなんらかの理由から例えば停電で作動しないときに常に設定さ れるようになっている静止位置が、混合弁に設定されるのが有利である。このよ うな設備により、循環ポンプにより作動する他の全ての設備とは異なって、全暖 房回路が水の重力つまり温度差に基づいて絶えず温水を供給されるということが 保証されるとともに、温水と戻り水との間の混合機能の長所がそのまま維持され る。

静止位置は停電の場合にも設定可能でなければならないので、静止位置は手によ り設定可能にすべきである。そのために別の実施態様に基づき、特に容易に操作 軸を介して作動可能な軸継手が手動操作器と混合調節要素の駆動軸との間に設け られ、この軸継手が一つの軸継手半部の中を導かれ外部から回転可能な軸に設け られ、この軸が軸継手範囲において半軸として形成され１回転により調節要素軸 のくり抜き部の中で結合すべき両部会の間の強固な結合を形成するか、又は切り 離された部分が自由に半軸の平坦部の上で滑ることができる切り離しを形成する 。その他の特徴は以下に添付図面に関連して説明する。

第１図は暖房回路図、 第２図はこの発明に基づく混合弁の調節要素の軸直角断面図、第３図は第２図に 示す調節要素の切断線ｍ−■による断面図、を示す。

第１図には符号ｌにより暖房用ボイラが示され、このボイラからは加熱された水 が管路２を経て混合弁９に導かれ、またボイラへは戻り水が暖房ボイラ戻り管路 ３を経て再び供給される。暖房の給湯は暖房送り管路４を経て行われ、この管路 を経て個々の放熱体５が温水を供給される。温水は暖房戻り管路６を経てポンプ ８と混合弁９とから成るユニット７へ供給される。その際従来の設備とは異なっ て循環ポンプ８が戻り管路の中に配置されているが、このことは後に詳述するよ うに停電の際に特に重要である。

循環ポンプ８と混合弁９の調ｍ要素とは構造上これらの軸が一直線上に並ぶよう に組み立てられているので、循環ポンプ８の駆動部は直接混合弁９の調節要素の 駆動のために使用でき、駆動部の中では画部分が機械的又は流体的又は磁気的に 又はその他の方法で相互に制御可能に結合されるか又は切り離される。

混合弁９の調節要素は第１図において正常な暖房運転の際に設定される位置で示 され、正常な暖房運転では温水は直接暖房用ボイラ送り管路２から暖房回路送り 管路４へ導かれ、戻って来た水は暖房回路戻り管路６から暖房ボイラ戻り管路３ へ流れ、しかもそれぞれポンプ８の作動に関係する速度で流れる。

調節要素のこの位置は第２図ではやや具体的な図でかつやや大きい尺度で示され ている。その際第１図と同じ符号により四つの管路接続部が示されている。調節 要素自体は弁の内部空間を羽根１１により二つの半部に分割し、その際羽根は駆 動軸１２を介して周知の方法で調節のために相応に位置を変えることができる。

軸１２は、循環ポンプ８の駆動部に関係して周知の方法で流体力学的又は電磁的 又は機械的な軸継手を介して、暖房回路の制御値に関係して又は暖房される室か ら相応に位置を変更され、その際暖房戻り管路は暖房送り管路に直接結合される などのことが行われる。

第２図に示す調節要素の位置ではもしこの発明の着想を利用しないならば、暖房 戻り管路６から送られる場合によっては強く冷却された温水が直接暖房用ボイラ 戻り管路３へ導かれる。暖房用ボイラが高出力で例えば８０°Ｃ以上で運転され ると、そのような場合には暖房用ボイラ自体の中に、しかも流入範囲のすぐ近く ばかりでなく暖房用ボイラの壁にも又は強く冷却された水がまず導かれる加熱管 にも、著しい応力が発生する。

さてこの発明に基づき第３図に原理的にかつ寸法どおりでなく示されているよう に、羽根１１が混合弁のケース１０の内のり空間より小さい幅を有することによ り、暖房送り水を導く室と戻り水を導く室との間に隙間ｅが生じ、この隙間を通 って温水が送り回路から戻り回路に流入できるので、戻り水を相応に予熱し４０ °Ｃないし４５°Ｃ程度の温度にもたらす。

混合弁と循環ポンプとのユニットは暖房用ボイラの範囲のすぐ近くに配置される ので、この戻りにより実際上エネルギー損失は生じない、かえって接続部と暖房 用ボイラ自体の寿命が著しく高められる。

羽根１１を備えた調節要素の第１図及び第２図に示す位置は静止位置とすべきで ある。なぜならばこの場合には加熱された水が暖房回路を通って支障なく循環す ることができるからである。

もし循環ポンプ８が例えば外部から暖房を絞るために調節要素を９０°回動じた 時点で停止し、その結果まず暖房回路自体が閉鎖され、かつ暖房用ボイラ１から の回路がその箇所で閉じられることになると、暖房回路にはもはや温水を供給で きなくなる。

このことを避けるために、調節要素の第２図に示した位置に相当し望ましくは手 により調節可能な静止位置が利用される。すなわちこの位置ではポンプ無しでも 重力に基づき、たとえ場合によっては温水の循環速度が比較的小さくても、暖房 は完全にその機能を維持している。暖房用ボイラ１から来る水は比較的高い温度 に基づいて暖房回路の中を上に向かって上昇し、熱を放出後暖房用ボイラへ管路 ６と３を経て流れ戻る。

かかる設定を可能にするために、潤筆要素には手により切り離し可能な軸継手が 付設され、この軸継手を介して調節要素をその静止位置へ手により導くことがで きる。

かかる軸継手自体は種々の方法で実現できる。

このことは最も簡単には、軸１２が混合弁から一方の側で幾分外に引き出され、 そこに外部から手の届く軸継手部分が設けられ、この軸継手部分がケースから引 き出された棒又はレバーを介して相応に操作可能であり１羽根の回動を可能にす るということにより行うことができる。そのためには、半軸状のくり抜き部を有 し外部から回動可能な半軸の範囲にまで軸１２が延び、その結　。

果軸の回転により自由な軸端部が半軸の平坦部を介して回転するか、又は半軸部 分自体がくり抜き部の中で回転され、その際棒の傾動により調節要素の羽根のた めの軸が直接回転できるようにすると良い。

このコンパクトな実施態様は、例えば１２ｋＷないし１１０ｋＷの広い出力範囲 に対して構造上の変更無く採用可能である。

この発明を具体的な構造上の提案により説明した。当業者にとってはこの発明の 枠内で全般的に採用できる一連の変更が考えられる。戻り水が最低温度を下回ら ないようにするのを保証するためには、混合弁の調節要素の全ての位置において 戻り回路への温水の確実な戻りが保証されることが重要である。このために必要 なポンプと混合弁との間の管路の形成は、ケースの内部で又はケース上のバイパ ス管路を用いて当業者により自由に選択できる。

この発明に基づく装置により循環ポンプ自体を暖房戻り管路の中に移すことが初 めて可能となり、このことは既に説明したようにポンプ自体が停止したときにも 温水循環を可能とする。なぜならばポンプはこの場合には温水の上昇を全く妨げ ず、戻り水は重力に基づいてポンプを貫流できるからである。

旦９１　旦９」 国　瞭　謹　審　輻　失 国際調査報告 囲８７００４３９ ＳＡ　１８７８５

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. １．羽根を備えた円輪形の混合調節要素と循環ポンプのインペラとが同軸に一列 に配置されるように、混合弁が循環ポンプのケースの中に組み込まれ、それによ り混合調節要素が制御可能な結合部材又ほ結合ないし切断可能な軸継手を介して 循環ポンプのインペラのための駆動部により位置調節できるようになっている、 特に暖房設備及び給湯設備のための混合弁において、閉鎖された方向に対しても 調節要素又ほその羽根の位置に無関係に送水量の１０％程度の大ささの全流量に 比べて著しく減少された水交換が行われるように調節要素（１０、１１、１２） が設計され、その結果暖房回路（４、５．６）から戻る水が暖房用ボイラから来 る水（２）に混合され、それによりボイラヘの戻り管路（３）の前で暖められる ことを特徴とする混合弁。
2. ２．羽根（１１）の幅が混合弁内部空間（１０）の幅より小さく保たれることを 特徴とする請求項１記載の混合弁。
3. ３．調節要素に場合によって手により設定可能な静止位置が設定され、この静止 位置では一方では暖房用ボイラ送り管路が暖房送り管路に結合され、また他方で は暖房戻り管路は暖房用ボイラ戻り管路に結合され、かつポンプの停止の際に例 えば停電時に、静止位置が場合によっては自動的に設定可能であることを特徴と する請求項１又は２記載の混合弁。
4. ４．駆動部と円輪形の混合調節要素との間の軸継手として、回転運動により調節 可能な機械的な軸継手が用いられることを特徴とする請求項３記載の混合弁。
5. ５．機械的な軸継手が駆動部分又は被駆動部分の中に半径方向に延びる半軸から 成り、この半軸が他の部分の中の半軸に対応する収容部と協働し、それにより半 軸が一度はくり抜き部の中に導かれて他の部分を連動回転し、１８０°回転する と半軸の平らにされた面を越えてくり抜き部が回転することを許すようになって いることを特徴とする請求項３又は４記載の混合調節要素。
6. ６．ポンプケースから混合室へ戻り水を送る供給路が４５°の角度で導かれてい ることを特徴とする前記請求項の一つに記載の混合弁。
7. ７．案内室が重力運転時の導水のためのバイパスとして用いられることを特徴と する前記請求項の一つに記載の混合弁。