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Zentralheizungssystem Die vorliegende Erfindung betrifft ein Zentralhei- zungssystem mit mehreren Heizkörpern.
Es sind Heizungssysteme bekannt, bei welchen die Regulierung der gewünschten Heizleistung durch ein zentrales System erfolgt, indem das im Umlauf befindliche Wasser mittels Regulierorganen über By- pass-Leitungen durch Beimischung von Warmwasser zentral reguliert wird. Diese Systeme weisen den Nachteil auf, dass die gewünschte Zimmertemperatur jedes einzelnen Zimmers in einem Haus nicht oder nur sehr schwer reguliert werden kann. An diesen Radiatoren befinden sich üblicherweise Absperrorgane, die für eine Regulierung Auf/Zu bestimmt sind, um Temperaturabweichungen auszugleichen.
Die Absperrorgane werden normalerweise z. B. im Frühling geschlo8sen, damit wird der Umlauf des Wassers im ganzen System gedrosselt, was sich auf die Umwälzpumpe nachteilig auswirkt. Die Umwälz- pumpe sollte aber bei einem gleichbleibenden Druck stets gleichbleibende Wassermengen fördern können, was bedingen würde, dass durch die Auf/Zu-Regulie- rung der Radiatoren die Widerstandsverhältnisse im System sich nicht ändern. Werden z.
B. in einem Wohnhaus verschiedene Radiatoren geschlossen, so fördert die Pumpe mit erhöhtem Druck mehr Wasser durch die einzelnen noch offenen Radiatoren, was wiederum zu Regeleingriffen bei diesen Radiatoren führt, um die gewünschte Temperatur in einem Raume zu erhalten.
Für die Beheizung z. B. eines Hauses ist es wün- sehenswert, dass jeder Raum bzw. jeder Radiator eine Regulierung erhält, die erlaubt, die Raumtemperatur mit einfachen Mitteln zu halten und automatisch zu steuern.
Weitere heute bekannte Warm- oder Heisswas- serheizungssysteme sind derart beschaffen, dass die Radiatoren zwischen Vor- und Rücklaufstange parallel geschaltet sind, wobei bei Beschädigungen des Radiators das ganze Zentralheizungssystem entleert werden muss. Bei grösseren Systemen ist wohl vorgesehen, einzelne Stränge abzuschalten; es müssen aber auch bei dieser Schaltung die Systeme so weit entleert werden, bis die reparaturbedürftigen Ventile oder Radiatoren über dem abgesenkten Wasserspiegel liegen..
Im Hinblick auf die immer häufiger gebauten Hochhäuser, bei welchen eine Reparatur von Radiatoren oder Ventilen im Heizungssystem insbesondere in den unteren Stockwerken ein Entleeren des ganzen Heizungssystems bedingen würde, versucht die vorliegende Erfindung, diesem Nachteil ebenfalls abzuhelfen.
Für derartig sensible Regulierungen ist es eine unbedingte Erfordernis, dass das zu bewegende Regelorgan von Reibungseinflüssen möglichst frei ist. Regelorgane im Zentralheizungssystem müssen daher durch besondere Bauweise von einseitigem Wasserdruck, sog. Absperrdruck, und damit Erhöhung der Reibung befreit werden, da sie sonst klemmen und eine Feinregulierung verhindern.
Im gleichen Sinne ist darauf zu -achten, dass ungeachtet der Stellung der Hahnen und Ventile im ganzen Zentralheizungssystem, der Totalwiderstand des Systems praktisch konstant bleibt,- so dass stets die gleichen Wassermengen zirkulieren .und gleiche Druckverhältnisse herrschen. Die vorliegende Erfindung bezweckt die Schaffung eines, Heizungssystems, welches die vorerwähnten Nachteile nicht aufweist.
Das erfindungsgemässe Zentralheizungssystem mit mehreren Heizkörpern ist dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl der Heizkörper finit einer By- pass-Leitung und mindestens einem Steuerorgan ausgerüstet ist, zum Zwecke, das wärmetragende Me-
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dium entweder durch den Radiator oder teilweise durch den Radiator und teilweise durch die Bypass- -Leitung oder im abgestellten Zustand vollständig durch die Bypass-Leitung zu leiten und damit die umgewälzte Wassermenge praktisch konstant zu halten. Selbstverständlich müssen in einem Haus nicht sämtliche Radiatoren diese Einrichtung besitzen, sofern noch eine zentrale Regulierung vorhanden ist.
Es genügt, dass die Mehrzahl der Radiatoren mit einer Bypass-Leitung ausgerüstet sind, so dass, im Heizungssystem durch die Regulierung der Radiatoren nur ein unbedeutender Druckanstieg an der Umwälz- pumpe eintreten kann.
Es ist dabei vorteilhaft, dass das Steuerorgan ein von Hand betätigbares Durchfluss-Steuerorgan mit lösbar angebauter Automatik aufweist, derart, dass das Steuerorgan sowohl als Handsteuerorgan verwendbar ist, als auch zu einem automatischen Steuerorgan kombiniert werden kann. Die Erfindung wird anschliessend anhand von Zeichnungen beispielsweise erläutert.
Es zeigt: Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Zen- tralheizungssystems mit zwei parallel geschalteten Heizkörpern, Fig. 2 ein Regulierventil in teilweise perspektivischer, schematischer Darstellung, teilweise geschnitten.
Das in Fig. 1 ersichtliche Zentralheizungssystem besitzt einen Zentralheizungsofen 1, in welchem das Heizungswasser erwärmt wird, und eine von diesem wegführende Vorlaufleitung 2 sowie eine Rücklauflei- tung 3, in der eine Umwälzpumpe 4 vor dem Eintritt in den Zentralheizungskessel 1 angeordnet ist.
Zwei Radiatoren 5 und 6 sind zwischen der Vorlaufleitung 2 und der Rücklaufleitung 3 parallel geschaltet, wobei jeder Radiator eine Zulaufleitung 7 bzw. 9 und eine Rücklaufleitung 8 bzw. 10 aufweist. Die Zulaufund Rücklaufleitungen 7, 8 bzw. 9 und 10 sind mittels je einer Bypass-Leitung 11 bzw. 12 überbrückbar. Das Bypassen und Abschliessen der Radiatoren 5 und 6 von den Zu- und Abflussleitungen 7 und 9 bzw. 8 und 10 erfolgt mittels Regulierventilen 13 und 14 bzw. Abschlussventilen 15 und 16.
Diese einfache Bypass-Schaltung ermöglicht das Auswechseln und Ausbessern von Radiatoren ohne Entleerung des Systems dadurch, dass das Verteilerund Versorgersystem mittels der Bypassleitungen 11 und 12 und der entsprechenden Regulierorgane 13, 15 bzw. 14, 16 eingeschaltet und damit die Radiatoren 5 und 6 überbrückt werden. Dabei werden vorzugsweise die Abschlussventile 15 und 16 mit je einem Entleerungshähnchen versehen, das das Ablassen des sich in den Radiatoren 5 und 6 befindenden Wassers erlaubt.
Es kann dafür ein Vierweghahn verwendet werden, dessen Gehäuse als Block ausgebildet, das direkte Anschliessen der Bypass- und .der Rücklaufleitung aus dem Heizkörper sowie die Ab- flussleitung zum Entleeren des Heizkörpers erlaubt.
Für automatisch regulierte Zentralheizungssyste- me ist es vorteilhaft, die Regulierventile 13 und 14 in der Weise auszubilden, dass sie sowohl als von Hand betätigbare Normalventile, als auch nach Anbau einer entsprechenden Automatik als automatische Ventile verwendet werden können. In Fig. 2 ist ein derartiges Ventil dargestellt. Es besitzt ein Ventilgehäuse 20, welches der Aufnahme eines Ventiles in Form eines Drehschiebers 22 dient. Das Gehäuse 20 ist derart beschaffen, dass eine Automatik 21 jederzeit angebaut werden kann.
Der Drehschieber 22 besitzt eine rechteckförmige Eintrittsöffnung 23, sowie eine ebensolche, bedeutend kleinere Austrittsöffnung 24. Der Drehschieber 22 ist mit einer Schieberwelle 25 verbunden, auf der ein Ritzel 26 auf leicht konischem Bund verschiebbar angeordnet ist. Ein Handeinstellknopf 27 mit einem auf eine Skala 28 weisenden Zeiger erlaubt über eine Welle 29 den Drehschieber 22 zu drehen, dessen Lage an der Skala 28 mit Hilfe des Zeigers des Hand- einstellknopfes 27 erkennbar ist. Die Automatik 21 ist mit einem Schutzrohr 32 versehen, in welchem ein Verdampfergefäss 33 untergebracht ist.
Dieses Ge- fäss besitzt ein Kapillarrohr 34, das das Verdampfer- gefäss 33 mit einem Zylinder 35 verbindet. Im Zylinder 35 sind zwei Membranen 36 und 38 als Kolben verschiebbar angeordnet, wobei sich zwischen den Membranen 36 und 38 eine Sperrflüssigkeit 37 befindet, welche das. Entweichen des sich im. Verdamp- fungsgefäss 33, dem Kapillarrohr 34 und dem Zy- linderunterteil 35 befindlichen Kältemittels, beispielsweise Freon verhütet.
Der aus den. Membranen 36 und 38 bestehende Kolben ist über eine Kolbenstange 39, deren oberes Ende als Zahnstange ausgebildet ist, mit dem Ritzel 26 auf der Schieberwelle 25 verbunden. Der Membrankolben wird durch eine Druckfeder 40 gegen seine untere Endlage gepresst. Das Abdichten des konischen Drehschiebers 22 kann in axialer Richtung mittels eines O-Ringes auf der Welle 25 erfolgen. Ein völliges Absperren der Zulaufleitung 7 zum Radiator ist im Betrieb nicht erforderlich; daher wird zwischen dem Drehschieber 22 und dem Gehäuse 20 ein leichtes Drehen sicherstellendes Spiel eingestellt. Soll z.
B. zu Reparaturzwek- ken der Radiator entfernt werden, so kann mittels einer Schraube der Drehschieber 22 in seiner Absperrlage satt ins Gehäuse 20 gezogen werden, so dass er einen dichten Sitz bildet.
Die Automatik 21 wird vorteilhafterweise, wie dies in Fig. 2 ersichtlich ist, in einen Gewindestutzen am Ventilgehäuse 20 angeschraubt. Soll das Ventil ohne Automatik 21 verwendet werden, so kann ein entsprechender Gewindezapfen in den Gewindestut- zen eingesetzt werden.
Das beschriebene Regulierventil, welches beispielsweise in einem Zentralheizungssystem gemäss Fig. 1 in der Zulaufleitung 7 bzw. 9 eingebaut werden kann, dient dem automatischen Regulieren des Warm- oder Heisswasserdurchflusses durch den Radiator. Es kann aber auch von Hand eingestellt werden.
Das Heizmedium fliesst von links in Pfeilrichtung
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41 gegen den Drehschieber 22, den es in der dargestellten Lage durchsetzt, und in Pfeilrichtung 42 in einen nicht dargestellten Radiator. Aus diesem strömt das Heizmedium in Pfeilrichtung 44 durch die Rücklaufleitung 8 an der Bypassmündung vorbei und in Pfeilrichtung 45 in die Rücklaufleitung 3 des Zen- tralheizungssystems zurück.
Je nach der Drehlage des Drehschiebers 22 lässt dieser mehr oder weniger Flüssigkeit durchtreten. Die Lage dieses Drehschiebers 22 richtet sich nach der Lage der Automatik 21. Der Schieber kann, wie erwähnt, auch von Hand verstellt werden, wobei durch Pressen auf den Handein- stellknopf 27 der konische Sitz zwischen Ritzel 26 und Welle 25 gelöst und ohne Beeinflussung der Automatik 21 der Drehschieber 22 gedreht werden kann. Diese Einstellmöglichkeit dient insbesondere dazu, die ganze Automatik und das Ventil einzustellen.
Im automatischen Betrieb verdampft je nach Umgebungstemperatur im Verdampfergefäss 33 mehr oder weniger Steuermittel, beispielsweise Freon, welches durch das Kapillarrohr 34 nach oben in den Zylinderraum des Zylinders 35 strömt. Mit steigender Temperatur steigt der Druck in diesem System und schiebt, gegen die Belastung der Druckfeder 40, das Kolbensystem der Membranen 36 und 38 mitsamt der Kolbenstange 39 nach oben. Dabei verhindert die Sperrflüssigkeit 37 ein Durchtreten des verdampften Steuermittels zwischen Kolben und Zylinder und Entweichen in den Raum.
Durch diese Kolbenbewegung wird das Ritzel 26 über das zahnstangenförmige Ende der Kolbenstange 39 gedreht und mit ihm über die Schieberwelle 25 der Drehschieber 22.
Auf diese Weise gelangt je nach Raumtemperatur der Drehschieber 22 in eine bestimmte Lage, in wel- cher er genügend Heizmedium durch den Drehschie- ber 22 durchströmen lässt, um den Radiator und damit den Raum in vorgesehener Weise zu erwärmen bzw. auf der gewünschten Temperatur zu halten.
Bei steigender Temperatur im Raume steigt der Druck im Steuermittel-System und schiebt den Kolben 36, 38 mit der Kolbenstange 39 nach oben. Dadurch wird das Ritzel 26 und mit ihm über die Schie- berwelle 25 der Drehschieber 22 derart gedreht, dass die Austrittsöffnung 24 durch das Ventilgehäuse 20 teilweise abgedeckt wird, was eine Abnahme der durch den Radiator fliessenden Heizmediumsmenge zur Folge hat.
Die Heizleistung des Radiators geht mithin zurück und die Temperatur im zu beheizenden Raum fällt. Daher kondensiert ein Teil des vorher verdampften Kältemittels im Verdampfergefäss, und der Druck im Steuermittel-System sinkt. Die Druckfeder 40 bewegt den Kolben im Zylinder 35 in Richtung des Verdampfergefässes 33, womit der Drehschieber 22 wieder in die offenere Stellung gelangt. Auf diese Weise wird die an der Skala 28 ersichtliche Solltemperatur des Raumes eingehalten.
Die Abmessungen der Automatik 21 sind derart, dass ein Pendeln des Systems beim Regeln auf die Solltemperatur verhütet wird. Zum Bypassen des zugehörigen Ra- diators kann der Drehschieber 22 durch Lösen der konischen Verbindung zwischen Ritzel 26 und- Schie- berwelle 25 in seine Absperrlage gedreht werden, in welcher der Zufluss in Richtung des Pfeiles 42 zum Radiator unterbunden ist. Das Heizmedium kann dann in Richtung des Pfeiles 43 weiterhin den Kreislauf im System aufrechterhalten.
Die beschriebene Ventilart erlaubt damit, ausgehend von der Zimmertemperatur, eine Regulierung der Menge des den Radiator durchfliessenden Wassers und mithin eine Beeinflussung der Temperatur des Zimmers. Die beschriebene Automatik beruht auf dem Prinzip, dass ein Kühler in, Form eines Verdamp- fergefässes vorgesehen wird, der mit einer Flüssigkeit tiefen Siedepunktes, beispielsweise Freon,
aufge- füllt wird und bei Normaltemperaturen sehr hohe Drücke erzeugt. Diese ermöglichen es, mit kleinen He- belarmen grosse Drehmomente zu erzeugen und damit die Steuerorgane zu bewegen. Die Verbindung des Verdampfergehäuses über eine Kapillare mit einem Kolbensystem in einem Zylinder gestattet bei einem Hub von z. B. 1-2 cm, das Regulierventil in die vorbestimmte Lage zu bringen.
Das beschriebene Regulierventil, welches als By- pass-Ventil ausgeführt ist, kann grundsätzlich auch auf Auf/Zu regulieren.
Dieses Regulierventil weist den Vorteil auf, dass jederzeit und mühelos die angebrachte Automatik 21 . vom Ventilgehäuse 20 gelöst werden kann und nach Einschrauben des Verschlusszapfens ein normales von Hand auf- und zuschaltbares Ventil entsteht. Diese Wechselmöglichkeit ist insbesondere dann wichtig, wenn infolge Beschädigung der Automatik ein Eingriff erfolgen muss, was zu jeder Zeit und ohne Abstellen oder gar Entleeren des Zentralhei- zungssystems möglich ist.
Zum Zwecke der wirtschaftlichen Herstellung kann das Handabstellventil als gewöhnlicher Reiber- hahn ausgebildet werden, wobei die Organe zum grossen Teil nicht mehr' wie bisher aus Messing, sondern aus einem entsprechenden Kunststoff, beispielsweise Neopren, zu fertigen sind.
Es ist grundsätzlich auch möglich, das - ganze Ventil auf einer hin- und hergehenden Bewegung des Schiebers aufzubauen anstatt auf einer Drehbewegung. Diese Ausführung bedingt zwar zwischen der Automatik und dem Schieberkolben eine entsprechende Übersetzung, lässt sich aber bezüglich Abdichten beispielsweise mit Hilfe eines O-Ringes ebenfalls einfach gestalten wie beim Drehschieber.
Es ist ferner möglich, das Verdampfergefäss .als separaten Kleinbehälter auszuführen, welcher durch Einschrauben an das Blocksystem angeschlossen wird. Das Kapillarrohr kann beim Anschrauben des Freonbehältera an diesem z. B. eine Kupferabschluss- Scheibe durchdrücken, so das das Kältemittel durch das Kapillarrohr in den untern Teil des Kolbenraumes ausströmen kann.
Dies hat den Vorteil, dass die Füllung des Zylinders auch später jederzeit mühelos gewechselt werden kann, wenn sich bei-
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spielsweise durch Undichtheiten ein Teil des Kältemittels verflüchtigen sollte. Aber auch fabrikatorisch bietet diese Lösung grosse Vorteile, da die Lagerhaltung, die Montage und die Auswechslung des Ver- dampfergefässes einfach und wirtschaftlich gelöst ist.
Der Umstand, dass durch Entfernen der Automatik und Ersetzen des Griffes durch einen fest angeschraubten Griff das Radiatorventil als gewöhnliches Regulierventil verwendbar ist, spielt insbesondere während der Bauzeit in Gebäuden eine grosse Rolle, da die Automatik durch Bauarbeiten einem vermehrten Verschleiss unterworfen wird.
Es ist möglich, die Kunststoffteile mit einem me- tallischen überzog zu versehen, beispielsweise einem Überzug aus Chrom. Dazu werden Metallstaubteile dem Kunststoff beigemischt, um dieselben anschlies- send mit einem galvanischen Überzug zu versehen.
Das beschriebene System besitzt ebenfalls den Vorteil, dass die Radiatorenventile druckfrei arbeiten und nicht beim Öffnen oder Schliessen vom Pumpendruck belastet sind. Dies ist dann wichtig, wenn jeder Radiator eine automatische Steuerung erhält, welche die Temperatur im zugehörigen Raum einstellt. Diese Steuerungssysteme besitzen meistens keine grossen Stellkräfte und müssen fähig sein, mit geringen Tem- peraturdifferenzen die Regulierung durchzuführen. Eine solche Steuerung muss also möglichst frei von äussern Belastungen sein und nur geringe Reibungskräfte besitzen.
Die Bypass-Leitung an den Radiatoren ermöglicht den Erfindungszweck auf optimale Weise durchzuführen, indem das zu betätigende Steuerorgan den Wärmeträger Wasser entweder über den Radiator oder über die Bypass-Leitung leitet, wobei das Steuerorgan stets vom Wasser umspült ist und keine Abschlussfunktionen, sondern nur Umleitfunk- tionen ausübt.
Man kann ferner das beschriebene Ventil zur Wärmemessung benützen, indem beispielsweise mit Hilfe eines kleinen Synchronmotors von Registrier- papier und Schreibfeder während einer ganzen Heizperiode die Stellung des Schiebers des Reguherventi- les aufgenommen wird und mit einer ebenfalls vor dem Radiator stattfindenden Wassertemperaturmes- sung z.
B. mittels eines Pantographensystems koordiniert wird, so dass durch überlagerung der beiden Messungen die durch das Regulierventil durchgeflossene Wärmemenge festgehalten wird. Diese Wärmemenge kann als Mass für den zu berechnenden Brennstoffverbrauch dienen.
Es ist ferner möglich, Temperatur und Wasser- durchflussmenge mittels Kolbenbewegungen, bedingt durch in vorbeschriebener Weise erzeugten Druck in Kältemittel-Verdampfersystemen, festzuhalten und die Kolbenbewegungen auf eine Schreibfeder zu übertragen und deren Bewegung mittels eines Mess- streifens festzuhalten.
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Central heating system The present invention relates to a central heating system having a plurality of radiators.
Heating systems are known in which the desired heating power is regulated by a central system in that the circulating water is centrally regulated by means of regulating elements via bypass lines by adding hot water. These systems have the disadvantage that the desired room temperature of each individual room in a house cannot be regulated or can only be regulated with great difficulty. On these radiators there are usually shut-off devices that are intended for open / closed regulation in order to compensate for temperature deviations.
The shut-off devices are normally z. B. closed in spring, so the circulation of the water in the entire system is throttled, which has a disadvantageous effect on the circulation pump. However, the circulation pump should always be able to deliver constant water volumes at constant pressure, which would mean that the resistance ratios in the system would not change due to the open / closed regulation of the radiators. Are z.
B. closed different radiators in a house, the pump delivers more water with increased pressure through the individual still open radiators, which in turn leads to control interventions in these radiators in order to maintain the desired temperature in a room.
For heating z. In a house, for example, it is worth seeing that every room or radiator has a regulation that allows the room temperature to be maintained with simple means and to be controlled automatically.
Other warm or hot water heating systems known today are designed in such a way that the radiators are connected in parallel between the flow and return rod, with the entire central heating system having to be emptied if the radiator is damaged. In larger systems, it is probably intended to switch off individual lines; However, even with this circuit, the systems must be emptied until the valves or radiators in need of repair are above the lowered water level.
In view of the increasingly frequently built high-rise buildings, in which a repair of radiators or valves in the heating system would require emptying of the entire heating system, especially in the lower floors, the present invention also attempts to remedy this disadvantage.
For such sensitive regulations it is an absolute requirement that the control element to be moved is as free as possible from the effects of friction. Control organs in the central heating system must therefore be freed from one-sided water pressure, so-called shut-off pressure, and thus increased friction, by means of a special design, as they otherwise jam and prevent fine regulation.
In the same sense, it must be ensured that, regardless of the position of the taps and valves in the entire central heating system, the total resistance of the system remains practically constant - so that the same amounts of water always circulate and the same pressure conditions prevail. The present invention aims to provide a heating system which does not have the disadvantages mentioned above.
The central heating system according to the invention with a plurality of radiators is characterized in that the majority of the radiators are finitely equipped with a bypass line and at least one control element for the purpose of
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dium either through the radiator or partially through the radiator and partially through the bypass line or completely through the bypass line when switched off, thus keeping the circulated water volume practically constant. Of course, not all radiators in a house need to have this device, provided that central regulation is still available.
It is sufficient that the majority of the radiators are equipped with a bypass line, so that only an insignificant increase in pressure at the circulation pump can occur in the heating system due to the regulation of the radiators.
It is advantageous here that the control element has a manually operable flow control element with a detachably attached automatic system, such that the control element can be used both as a manual control element and can be combined to form an automatic control element. The invention will then be explained using drawings, for example.
It shows: FIG. 1 a schematic illustration of a central heating system with two heating elements connected in parallel, FIG. 2 a regulating valve in a partially perspective, schematic illustration, partially in section.
The central heating system shown in FIG. 1 has a central heating furnace 1, in which the heating water is heated, and a flow line 2 leading away from it and a return line 3 in which a circulating pump 4 is arranged upstream of the entry into the central heating boiler 1.
Two radiators 5 and 6 are connected in parallel between the flow line 2 and the return line 3, each radiator having an inlet line 7 or 9 and a return line 8 or 10. The inlet and return lines 7, 8 or 9 and 10 can each be bridged by means of a bypass line 11 or 12. The bypassing and closing of the radiators 5 and 6 from the inflow and outflow lines 7 and 9 or 8 and 10 is carried out by means of regulating valves 13 and 14 or closing valves 15 and 16.
This simple bypass circuit enables radiators to be exchanged and repaired without emptying the system by switching on the distribution and supply system by means of the bypass lines 11 and 12 and the corresponding regulating elements 13, 15 or 14, 16, thus bridging the radiators 5 and 6 . The shut-off valves 15 and 16 are preferably each provided with an emptying cock, which allows the water in the radiators 5 and 6 to be drained off.
A four-way cock can be used for this, the housing of which is designed as a block, which allows the bypass and return lines from the radiator to be connected directly, as well as the drain line for emptying the radiator.
For automatically regulated central heating systems, it is advantageous to design the regulating valves 13 and 14 in such a way that they can be used both as manually operable normal valves and, after a corresponding automatic system has been installed, as automatic valves. Such a valve is shown in FIG. It has a valve housing 20 which is used to accommodate a valve in the form of a rotary slide 22. The housing 20 is designed in such a way that an automatic device 21 can be attached at any time.
The rotary valve 22 has a rectangular inlet opening 23, as well as a similar, significantly smaller outlet opening 24. The rotary valve 22 is connected to a slide shaft 25 on which a pinion 26 is slidably arranged on a slightly conical collar. A manual adjustment knob 27 with a pointer pointing to a scale 28 allows the rotary slide 22 to be rotated via a shaft 29, the position of which can be seen on the scale 28 with the aid of the pointer of the manual adjustment knob 27. The automatic system 21 is provided with a protective tube 32 in which an evaporator vessel 33 is accommodated.
This vessel has a capillary tube 34 which connects the evaporator vessel 33 to a cylinder 35. In the cylinder 35, two diaphragms 36 and 38 are displaceably arranged as pistons, with a barrier liquid 37 between the diaphragms 36 and 38, which prevents the. Evaporation vessel 33, the capillary tube 34 and the lower cylinder part 35 of the refrigerant, for example Freon, is prevented.
The one from the. The piston consisting of diaphragms 36 and 38 is connected to the pinion 26 on the slide shaft 25 via a piston rod 39, the upper end of which is designed as a rack. The diaphragm piston is pressed against its lower end position by a compression spring 40. The conical rotary valve 22 can be sealed in the axial direction by means of an O-ring on the shaft 25. A complete shut-off of the supply line 7 to the radiator is not necessary during operation; therefore, between the rotary valve 22 and the housing 20, a slight rotation ensuring game is set. Should z.
If, for example, the radiator is removed for repair purposes, the rotary valve 22 in its shut-off position can be pulled fully into the housing 20 by means of a screw, so that it forms a tight fit.
The automatic system 21 is advantageously, as can be seen in FIG. 2, screwed into a threaded connector on the valve housing 20. If the valve is to be used without the automatic system 21, a corresponding threaded pin can be inserted into the threaded socket.
The regulating valve described, which can be installed, for example, in a central heating system according to FIG. 1 in the feed line 7 or 9, is used to automatically regulate the warm or hot water flow through the radiator. But it can also be set manually.
The heating medium flows from the left in the direction of the arrow
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41 against the rotary valve 22, which it passes through in the position shown, and in the direction of arrow 42 in a radiator, not shown. From this, the heating medium flows in the direction of arrow 44 through the return line 8 past the bypass opening and in the direction of arrow 45 back into the return line 3 of the central heating system.
Depending on the rotational position of the rotary valve 22, the latter allows more or less liquid to pass through. The position of this rotary slide 22 depends on the position of the automatic system 21. As mentioned, the slide can also be adjusted by hand, with the conical seat between pinion 26 and shaft 25 being released by pressing the manual adjustment knob 27 and without influencing the Automatic 21 the rotary valve 22 can be rotated. This setting option is used in particular to set the entire automatic system and the valve.
In automatic operation, depending on the ambient temperature in the evaporation vessel 33, more or less control means, for example Freon, which flows up through the capillary tube 34 into the cylinder space of the cylinder 35, evaporate. As the temperature rises, the pressure in this system rises and pushes the piston system of the diaphragms 36 and 38 together with the piston rod 39 upwards against the load on the compression spring 40. The sealing liquid 37 prevents the vaporized control means from passing between the piston and cylinder and from escaping into the space.
As a result of this piston movement, the pinion 26 is rotated via the rack-shaped end of the piston rod 39, and with it via the slide shaft 25, the rotary slide 22.
In this way, depending on the room temperature, the rotary slide 22 reaches a certain position in which it allows sufficient heating medium to flow through the rotary slide 22 to heat the radiator and thus the room in the intended manner or to bring it to the desired temperature hold.
When the temperature in the room rises, the pressure in the control means system rises and pushes the piston 36, 38 with the piston rod 39 upwards. As a result, the pinion 26 and with it the rotary slide 22 via the slide shaft 25 are rotated in such a way that the outlet opening 24 is partially covered by the valve housing 20, which results in a decrease in the amount of heating medium flowing through the radiator.
The heat output of the radiator is therefore reduced and the temperature in the room to be heated falls. For this reason, part of the previously evaporated refrigerant condenses in the evaporator vessel and the pressure in the control medium system drops. The compression spring 40 moves the piston in the cylinder 35 in the direction of the evaporator vessel 33, whereby the rotary slide 22 returns to the more open position. In this way, the setpoint temperature of the room shown on the scale 28 is maintained.
The dimensions of the automatic system 21 are such that the system is prevented from oscillating when it is regulated to the setpoint temperature. To bypass the associated radiator, the rotary slide 22 can be rotated into its shut-off position by releasing the conical connection between the pinion 26 and slide shaft 25, in which the flow in the direction of arrow 42 to the radiator is prevented. The heating medium can then continue to circulate in the system in the direction of arrow 43.
The type of valve described allows, based on the room temperature, a regulation of the amount of water flowing through the radiator and thus an influence on the temperature of the room. The described automatic system is based on the principle that a cooler in the form of an evaporator vessel is provided which is filled with a liquid with a low boiling point, for example Freon,
is filled and generates very high pressures at normal temperatures. These make it possible to generate large torques with small lever arms and thus to move the control elements. The connection of the evaporator housing via a capillary with a piston system in a cylinder allows a stroke of z. B. 1-2 cm to bring the regulating valve in the predetermined position.
The regulating valve described, which is designed as a bypass valve, can in principle also regulate to open / close.
This regulating valve has the advantage that the attached automatic system 21. can be released from the valve housing 20 and, after screwing in the locking pin, a normal valve that can be opened and closed by hand is created. This possibility of changing is particularly important if an intervention has to be carried out due to damage to the automatic system, which is possible at any time and without having to shut down or even drain the central heating system.
For the purpose of economical production, the manual shut-off valve can be designed as a conventional friction valve, with the organs no longer being made from brass as before, but from a suitable plastic, for example neoprene.
In principle, it is also possible to build the entire valve on a reciprocating movement of the slide instead of a rotary movement. Although this design requires a corresponding translation between the automatic system and the slide piston, it can also be designed as simply as with the rotary slide valve with regard to sealing, for example with the aid of an O-ring.
It is also possible to design the evaporator vessel as a separate small container, which is connected to the block system by screwing it in. The capillary tube can when screwing the Freon on this z. B. Push through a copper cover plate so that the refrigerant can flow out through the capillary tube into the lower part of the piston chamber.
This has the advantage that the filling of the cylinder can easily be changed at any time, if both
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For example, part of the refrigerant should volatilize due to leaks. But this solution also offers great advantages in terms of manufacturing, since storage, assembly and replacement of the evaporator vessel are simple and economical.
The fact that the radiator valve can be used as a normal regulating valve by removing the automatic system and replacing the handle with a firmly screwed-on handle plays an important role, especially during the construction period in buildings, as the automatic system is subject to increased wear and tear due to construction work.
It is possible to provide the plastic parts with a metallic coating, for example a coating made of chrome. For this purpose, metal dust particles are mixed with the plastic in order to subsequently provide them with a galvanic coating.
The system described also has the advantage that the radiator valves work without pressure and are not loaded by the pump pressure when opening or closing. This is important when each radiator is given an automatic control that sets the temperature in the associated room. These control systems usually do not have any large actuating forces and must be able to carry out the regulation with small temperature differences. Such a control must therefore be as free as possible from external loads and have only low frictional forces.
The bypass line on the radiators enables the purpose of the invention to be carried out in an optimal way, in that the control element to be operated directs the heat carrier water either via the radiator or via the bypass line, the control element always being surrounded by water and no termination functions, but only bypass radio - exercises.
The valve described can also be used for heat measurement, for example by recording the position of the slide valve of the regulator valve with the aid of a small synchronous motor of recording paper and writing pen during an entire heating period and measuring the water temperature in front of the radiator.
B. is coordinated by means of a pantograph system, so that the amount of heat that has flowed through the regulating valve is recorded by superimposing the two measurements. This amount of heat can serve as a measure for the fuel consumption to be calculated.
It is also possible to record the temperature and water flow rate by means of piston movements, caused by the pressure generated in the above-described manner in refrigerant evaporator systems, and to transfer the piston movements to a pen and record its movement by means of a measuring strip.
