NL9300483A

NL9300483A - FLOW CONTROLLED CONTROL SWITCH, PARTICULARLY FOR PRIMARY CIRCUITS IN HEATING SYSTEMS.

Info

Publication number: NL9300483A
Application number: NL9300483A
Authority: NL
Original assignee: Michele Rossignoli
Priority date: 1992-03-18
Filing date: 1993-03-18
Publication date: 1993-10-18
Also published as: GB2265207B; IT1257410B; GB2265207A; NL194482B; ITVR920022A1; ITVR920022A0; NL194482C; GB9305403D0

Description

Korte aanduiding: Straadrgsbestumxte regel schakelaar, in het bijzonder voor primaire circuits in verwarndngssystemen.Short designation: Straadrgsbestumxte control switch, especially for primary circuits in heating systems.

De uitvinding heeft betrekking cp een stxcrdrigsbestuurde regel-schakelaar, in het bijzonder geschikt voor circuits voor het besturen van de circulatie van water in primaire circuits.The invention relates to a control-driven control switch, in particular suitable for circuits for controlling the circulation of water in primary circuits.

De huidige trend in modem ontwerp van boilers voor verwarmings-systemen en voor sanitaire heetwaterproctektiesysteraen is het gebruik van warmtewisselaars (van het gas-watertype), die zeer kleine vloei-stofvolumes toepassen, bijvoorbeeld minder dan één liter, maar verwarmd worden met een zeer grote hoeveelheid warmte, bijvoorbeeld 20.000-25.000 kcal/uur. Bij een dergelijke energie/volumeverhcuding is het noodzakelijk cm te voorkomen dat plotselinge plaatselijke temperatuurstijgingen optreden in de vloeistof, aangezien deze temperatuurstijgingen het water zouden doen koken. Wanneer de brander werkt, is het daarom onvermijdelijk can het in de warmtewisselaar verwarmde water circulerend te houden, tenminste met een minimale strcmdngssnelheid die is gecorreleerd aan het vermogen van de gebruikte brander.The current trend in modem design of boilers for heating systems and for sanitary hot water generation systems is the use of heat exchangers (of the gas-water type), which use very small liquid volumes, for example less than one liter, but are heated with a very large amount of heat, for example 20,000-25,000 kcal / hour. With such an energy / volume ratio, it is necessary to avoid sudden local temperature increases in the liquid, as these temperature increases would boil the water. Therefore, when the burner is operating, it is inevitable to keep the water heated in the heat exchanger circulating, at least at a minimum flow rate correlated with the power of the burner used.

Het doel van de uitvinding is het verschaffen van een strcmings-bestuurde regelschakelaar, die een totale afsluiting van de brander en aldus het stopzetten van de toevoer van warmte aan het in een primair systeem van een verwarmingssysteem te verwannen water kan waarborgen, wanneer het systeem cam welke reden dan ook niet in staat is tot het waarborgen van een geschikte circulatie in de warmtewisselaar, teneinde onherstelbare schade aan (te warmtewisselaar te voorkomen en ook de pijpen van de warmtewisselaar tegen springen te beveiligen. Omstandigheden die kunnen leiden tot dit type situaties kunnen bijvoorbeeld optreden als gevolg van een totaal gebrek of een tekort aan water in het systeem, veroorzaakt door stopzetting van de circulatie van water in het systeem volgend cp het uitvallen van de circulatiepcnp, het verstoppen van de pijpen of ook als gevolg van een overmatig belas-tingsverlies van het systeem of als gevolg van de overmatige vorming van stoom in de pijpen, bijvoorbeeld na het falen van de regel-thermostaten.The object of the invention is to provide a voltage-controlled control switch which can ensure a complete shutdown of the burner and thus stop the supply of heat to the water to be heated in a primary system of a heating system when the system is cam for any reason is unable to ensure adequate circulation in the heat exchanger, in order to prevent irreparable damage to the heat exchanger and also to protect the heat exchanger pipes from jumping. Conditions that may lead to this type of situation may occur as a result of a total lack or a shortage of water in the system, caused by a stop of the circulation of water in the system following the failure of the circulation pcp, the clogging of the pipes or also as a result of an excessive load loss of the system or due to the excessive formation of steam in the pipes, for example n a failure of the control thermostats.

Een ander doel van de onderhavige uitvinding is het verschaffen van een strcmingsbestuurde schakelaar, die uiterst gevoelig is en in staat is tot het waarborgen van de hercmtsteking van de brander alleen wanneer een voldoende stroming van water, voor het waarborgen van de juiste werking van het systeem, in de warmtewisselaar tot stand is gébracht.Another object of the present invention is to provide a flow-controlled switch which is extremely sensitive and capable of ensuring the recirculation of the burner only when there is a sufficient flow of water to ensure proper operation of the system has been established in the heat exchanger.

Een ander doel van de onderhavige uitvinding is het verschaffen van een stxcmingsbestuurde schakelaar, die uiterst efficiënt en betrouwbaar is en voor een concurrerende prijs kan warden vervaardigd.Another object of the present invention is to provide a control-driven switch which is extremely efficient and reliable and can be manufactured at a competitive price.

De bovenstaande doelen worden bereikt door middel van een strcmingsbestuurde regelschakelaar, in het bijzonder voor primaire circuits in verwarmingssystemen, bevattende: een uit twee delen op-gébouwd kleplichaam, welke delen afdichtend met elkaar zijn verbonden; een in het kleplichaam beweegbaar gemonteerd klepelement voor het op een bestuurde wijze smoren van de door het kleplichaam gaande vloeistof strcming; elastische terugstelmiddelen voor het klepelenent; een door een wand van het kleplichaam stekende overbrengingshefbocm voor een klepelementbeweging, waarbij de cwerbrengingshefbooan in de wand draaibaar is aangebracht, teneinde contact te maken met het klepelement en daardoor te worden geactiveerd; middelen voor het verschaffen van een afdichting tussen de hefboom en de wand van het kleplichaam; en buiten het kleplichaam geplaatste stuurmiddelen, die worden geactiveerd door de overbrengingshefbocm.The above objects are achieved by means of a voltage controlled control switch, especially for primary circuits in heating systems, comprising: a two-piece valve body, which parts are sealed together; a valve member movably mounted in the valve body for throttling the fluid passing through the valve body in a controlled manner; elastic valve spring resetting means; a valve element movement transmission lifter protruding through a wall of the valve body, the actuator lift lever being rotatably mounted in the wall to contact and be activated by the valve element; means for providing a seal between the lever and the wall of the valve body; and control means disposed outside the valve body, which are actuated by the transmission lever.

Verdere details en voordelen van de uitvinding zullen duidelijk worden uit de volgende gedetailleerde beschrijving van twee voorkeursuitvoeringsvormen van een strcmingsbestuurde regelschakelaar, onder verwijzing naar de bijbehorende tekeningen.Further details and advantages of the invention will become apparent from the following detailed description of two preferred embodiments of a voltage controlled control switch, referring to the accompanying drawings.

Fig. 1 is een vooraanzicht van een strcmingsbestuurde schakelaar volgens de uitvinding, waarbij enige delen zijn verwijderd; fig. 2 is een vlak aanzicht van de strcmingsbestuurde klep van fig. 1; fig. 3 is een doorsnedeaanzicht volgens het vlak III-III van fig. 1; en fig. 4 is een doorsnedeaanzicht, gelijk aan het aanzicht van fig. 3, maar betrekking hebbend op een andere uitvoeringsvorm.Fig. 1 is a front view of a vibration controlled switch according to the invention with some parts removed; FIG. 2 is a plan view of the flow controlled valve of FIG. 1; Fig. 3 is a cross-sectional view taken on plane III-III of Fig. 1; and FIG. 4 is a sectional view, similar to the view of FIG. 3, but relating to another embodiment.

m de verscheidene figuren worden identieke of soortgelijke delen of ccmponenten aangeduid door middel van dezelfde verwij zings-cijfers.In the various figures, identical or similar parts or components are designated by the same reference numerals.

Allereerst wordt verwezen naar fig. 1 tot 3, waarin met het verwij zingscijf er 1 een strcmingsbestuurde regelschakelaar is weergegeven, bevattende: een uit twee delen 2 en 3 samengesteld kleplichaam; een in het kleplichaam bevestigd klepelement 4, zodanig dat het klepelement langs de as X-X van het kleplichaam kan bewegen; een spiraalvormige drukveer 5 voor het belasten van het klepelement; een cverbrengingshefbocm 6, die zich door de wand van het deel 3 uitstrekt en een binnen het kleplichaam geplaatst einde heeft, teneinde daardoor contact te maken met het klepelement 4; een pakking 7 voor het verschaffen van een afdichting tassen de hefbocm en het deel 3? en een buiten het kleplichaam geplaatste microschakelaar 8, die door het andere einde van de hefbocm 6 kan worden beïnvloed.Reference is first made to Figs. 1 to 3, where the reference numeral 1 shows a flow-controlled control switch, comprising: a valve body composed of two parts 2 and 3; a valve element 4 mounted in the valve body, such that the valve element can move along the axis X-X of the valve body; a spiral compression spring 5 for loading the valve element; a gear lever body 6 which extends through the wall of the part 3 and has an end placed within the valve body, thereby contacting the valve element 4; a gasket 7 for providing a seal bags the lifting arm and the part 3? and a microswitch 8 placed outside the valve body, which can be influenced by the other end of the lifting body 6.

De delen 2 en 3 kunnen gedeeltelijk in elkaar worden geschroefd onder tussenkomst van een afdichtpakking 9; zodra zij in elkaar zijn geschroefd, definiëren zij een doorlaat, die coaxiaal is met de as X-X. Uitwendig hebben de delen 2 en 3 elk een van schroefdraad voorzien einde, respectievelijk aangegeven met verwij zingscijfer 10 en 11, voor de inbrenging in of koppeling aan een voedingspijp voor een warmtewisselaar. De richting van de stroming wordt aangegeven door middel van de pijl A in fig. 3, d.w.z. vanaf het deel 3 naar het deel 2 toe. Het deel 3 begrenst inwendig een holte 12, die een zijwand heeft met een afgeknotte kegelvorm, welke zich naar het deel 2 toe verbreedt en waarin een cirkelvormige groef 13 is aangebracht.The parts 2 and 3 can be partially screwed together using a sealing gasket 9; once screwed together they define a bore which is coaxial with axis X-X. Externally, parts 2 and 3 each have a threaded end, denoted 10 and 11, respectively, for insertion into or coupling to a heat exchanger feed pipe. The direction of the flow is indicated by means of the arrow A in Fig. 3, i.e. from part 3 to part 2. The part 3 internally defines a cavity 12, which has a truncated conical sidewall which widens towards the part 2 and in which a circular groove 13 is provided.

De steel 14 van het klepelement 4 heeft een driehoekige dwarsdoorsnede (teneinde het risico van verstopping en vastklemming te minimaliseren) en is verschuifbaar gemonteerd in een bus 15, die coaxiaal is met de as X-X en wordt ondersteund door een in een cirkelvormige uitsparing 17 aan de binnenzijde van het deel 2 opge-ncmen drievoet 16. De kop 18 van het klepelement heeft een paddestoel-vorm met een kegelvormig buitenoppervlak en is geschikt cm een eerste einde van de spiraalvormige veer 5 aan te grijpen. De veer 5 is aangebracht rond de steel 14 en heeft een tweede in de bus 15 gestoken einde, zodat de kop van het klepelement elastisch naar de groef 13 toe wordt gedrukt. In deze positie maakt de kcp 18 contact met de over-brengingshefboom 6 en houdt deze hefbocm geactiveerd, zoals weergegeven in fig. 3. De reikwijdte van de veer 5 is echter zodanig, dat hij nooit de kop 18 zover wegduwt, dat de kop tegen de rand van de groef 13 aanligt, teneinde een minimale ringvormige tussenruimte voor de strcming van water tussen de kcp 18 en de inwendige wand van de kamer 12 te doen overblijven.The stem 14 of the valve member 4 has a triangular cross-section (to minimize the risk of clogging and jamming) and is slidably mounted in a sleeve 15, which is coaxial with the axis XX and supported by a circular recess 17 on the inside of the part 2 received tripod 16. The head 18 of the valve element has a mushroom shape with a conical outer surface and is suitable for engaging a first end of the spiral spring 5. The spring 5 is arranged around the stem 14 and has a second end inserted into the sleeve 15, so that the head of the valve element is elastically pressed towards the groove 13. In this position, the kcp 18 contacts the transmission lever 6 and keeps this lever activated, as shown in Fig. 3. However, the range of the spring 5 is such that it never pushes the head 18 so far that the head is against the edge of the groove 13 abuts to leave a minimal annular gap for the flow of water between the head 18 and the interior wall of the chamber 12.

De hefbocm 6 wordt bij voorkeur gevormd door een staaf met een cirkelvormige dwarsdoorsnede, die is cpgencmen in een in een uitbreiding 21 van het deel 3 voorzien dwarsgat 20. Het gat 20 heeft drie diameters, die van binnen naar buiten toe toenemen. Het inwendige gedeelte met de kleinste diameter begrenst een opening, die groter is dan de staaf 6, zodat er aanzienlijke speling optreedt tussen de staaf en het gat. Het middengedeelte doet dienst als zitting voor de pakking 7, die de vorm heeft van een O-ring en ook dienst doet als draaipunt voor de hefboom 6. Het uitwendige gedeelte bevat aan de binnenzijde een flens vormende ring 22, die dienst doet als een stopelement voor de Oring 7 en in positie kan worden gehouden door een ringvormig stopelement 23, dat is opgenomen in een in een beschermende behuizing 24 voorziene uitsparing. De behuizing is bevestigd aan de uitbreiding 21 door middel van één of meer schroeven 25 en bevat de microschakelaar 8, waartoe toegang kan worden verkregen door middel van het verwijderen van een deksel 26.The lifting beam 6 is preferably formed by a rod of circular cross-section, which is formed in a transverse hole 20 provided in an extension 21 of the part 3. The hole 20 has three diameters which increase from the inside to the outside. The smallest diameter interior portion defines an opening larger than the rod 6 so that there is significant clearance between the rod and the hole. The central section serves as a seat for the gasket 7, which has the shape of an O-ring and also serves as a pivot point for the lever 6. The outer section contains on the inside a flange-forming ring 22, which serves as a stop element for the Oring 7 and can be held in position by an annular stop element 23, which is received in a recess provided in a protective housing 24. The housing is attached to the extension 21 by one or more screws 25 and contains the microswitch 8, which can be accessed by removing a cover 26.

De hefboom 6 heeft aldus een in de holte 12 aangebrachte arm, wordt gedraaid qp de O-ring 7 en treedt de behuizing 24 binnen met zijn andere arm. De ndcroschakelaar 8 is voorzien van twee contacten 27 en 28, waartussen een elektrisch circuit kan worden gesloten en geopend door middel van een door een veer 30 belaste beweegbare arm 29 en door de hefboom 6 rechtstreeks of door middel van tussenkomst van een knop 31 activeerbaar is.The lever 6 thus has an arm arranged in the cavity 12, is rotated on the O-ring 7 and enters the housing 24 with its other arm. The ndcro switch 8 is provided with two contacts 27 and 28, between which an electrical circuit can be closed and opened by means of a movable arm 29 loaded by a spring 30 and can be activated by the lever 6 directly or by means of a button 31 .

Het met de contacten 27 en 28 verbonden elektrische circuit is typerend het circuit voor het leveren van elektrisch vermogen voor het ontsteken van de brander van een verwarmingssysteem.The electrical circuit connected to contacts 27 and 28 is typically the electrical power supply circuit for igniting the burner of a heating system.

De werking van de hierboven beschreven strcndngsbestuurde schakelaar is als volgt.The operation of the remote control switch described above is as follows.

Voorafgaande aan het verlaten van het deel 2 passeert het aan het deel 3 toegevoerde water de tussenruimte of sleuf tussen de kop 18 van het klepelement ai de rand van de groef 13, totdat de stroming een minimale snelheid bereikt, die de voor de veilige werking van de wisselaar vereiste snelheid is, bijvoorbeeld 400-500 1/u. Het bereiken van deze minimum waarde voor de stromingssnelheid, wordt gewaarborgd door het instellen of calibreren van de veer 5.Before leaving the part 2, the water supplied to the part 3 passes through the gap or slot between the head 18 of the valve element at the edge of the groove 13, until the flow reaches a minimum speed, which is for the safe operation of the exchanger is required speed, for example 400-500 l / h. The attainment of this minimum value for the flow velocity is ensured by setting or calibrating the spring 5.

Zodra deze drempelwaarde wordt overschreden, overwint de als gevolg van de toegencmen stromingssnelheid op de kop 18 van het klepelement uitgeoefende druk de kracht van de veer 5, zodat het klepelement in axiale richting naar het deel 2 wordt verplaatst en als gevolg van de kegelvormige configuratie van de kamer 12 wordt de stroming door de klep bijgevolg aanzienlijk vergroot. Als gevolg van zijn eigen beweging, verbreekt het klepelement 4 het contact met de hefboom 6, welke hefboom een geringe oscillatie rond zijn eigen draaipunt uitvoert en bijvoorbeeld beweegt naar een positie, die loodrecht staat op de as X-X, en maakt cp zijn beurt de knop 31 vrij van de microschakelaar 8. De microschakelaar kan schakelen en het elektrische circuit tussen de contacten 27 en 28 sluiten, teneinde daardoor de ontsteking van de brander van het systeem negelijk te maken.As soon as this threshold value is exceeded, the pressure exerted on the head 18 of the valve element as a result of the increasing flow velocity overcomes the force of the spring 5, so that the valve element moves axially towards the part 2 and due to the conical configuration of therefore, the chamber 12 increases the flow through the valve. As a result of its own movement, the valve element 4 breaks contact with the lever 6, which lever performs a slight oscillation around its own pivot point and, for example, moves to a position perpendicular to the axis XX, and in turn makes the button 31 free from the microswitch 8. The microswitch can switch and close the electrical circuit between contacts 27 and 28, thereby negating ignition of the system burner.

Er blijkt, dat de paddestoelvorm van de kop van het klepelement 4 in combinatie met de afgeknotte kegelvormconfiguratie van de kamer 12 het mogelijk maakt cm belastingsverliezen tot een minimum te beperken. De driehoekige of polygoonvorm van de dwarsdoorsnede van de steel 14 van het klepelement wordt toegepast om wrijving binnen de bis 15 op een zeer lage waarde te houden.It has been found that the mushroom shape of the head of the valve element 4 in combination with the truncated conical configuration of the chamber 12 allows to minimize load losses. The triangular or polygon shape of the cross section of the stem 14 of the valve element is used to keep friction within the bis 15 at a very low value.

Fig. 4 toont een door een stremingsbestuurde regelsdhakelaar voor sanitaire watercircuits gevormde uitvoeringsvorm. De structuur is hoofdzakelijk gelijk aan die van de in fig. 1 tot 3 weergegeven uitvoeringsvorm, met uitzondering van de vorm van de kamer 12, die nagenoeg cilindervormig is en twee diameters heeft. De kop 18 van het klepelement begrenst een kleine ringvormige tussenruimte tezamen met het gedeelte van de learner van kleinere diameter, teneinde de doorgang van een minimumstreming te waarborgen, waarboven de hefboom 6 en de microschakelaar 8 alle inrichtingen activeren, die bestemd zijn voor het produceren van sanitair water in een boiler, ontworpen voor het niet alleen verschaffen van heet water aan een primair circuit voor verwarmingsradiatoren maar ook voor het verschaffen van sanitair water aan een geschikt sanitair-watercircuit.Fig. 4 shows an embodiment formed by a flow controlled control switch for sanitary water circuits. The structure is essentially similar to that of the embodiment shown in FIGS. 1 to 3, except for the shape of the chamber 12, which is substantially cylindrical and has two diameters. The head 18 of the valve member defines a small annular spacing together with the learner portion of smaller diameter, to ensure the passage of a minimum curvature, above which the lever 6 and the microswitch 8 activate all devices intended to produce domestic water in a boiler, designed not only to provide hot water to a primary circuit for heating radiators, but also to provide domestic water to a suitable domestic water circuit.

Zoals opgemerkt kan worden, oscilleert de hefboom 6 in beide uitvoeringsvormen alleen rand zijn draaipunt, maar is niet vooringesteld cm axiale bewegingen uit te voeren, zodat in theorie er geen slijtage van de als draaipunt dienende O-ring optreedt en is dus in staat tot het waarborgen van een duurzame volmaakte afdichting in elke positie van de hefboom 6.As can be noted, in both embodiments, the lever 6 oscillates only at the edge of its pivot, but is not preset to perform axial movements, so that theoretically no wear of the pivot O-ring occurs and is thus capable of ensuring a durable perfect seal in any position of the lever 6.

Desgewenst kunnen de delen 2 en 3 en de ring 22 zijn vervaardigd van messing, terwijl alle andere componenten, behalve de veer 5, vervaardigd kunnen zijn van plastic materiaal.If desired, parts 2 and 3 and ring 22 can be made of brass, while all other components, except spring 5, can be made of plastic material.

Bij de praktische uitvoering van de uitvinding kunnen de gebruikte materialen alsmede de vorm en afmetingen, worden gekozen overeenkomstig de eisen.In the practical implementation of the invention, the materials used, as well as the shape and dimensions, can be selected in accordance with the requirements.

Claims

A voltage controlled control switch, in particular for primary circuits in heating systems, characterized by: a two-part cp-built CL body, which parts are sealed together; one in the valve body. movably mounted valve element for throttling in a controlled manner the fluid support passing through the valve body; elastic reset means for the valve element; a Clamping Tower Lifting Arm protruding through a wall of the Valve Body, wherein the transmission lifting arm is rotatably mounted in the wall to contact and be activated by the valve element; means for providing a seal between the lever and the wall of the valve body; and control means disposed outside the valve body, which are actuated by the transmission lever.

2. A flow-controlled switch according to claim 1, characterized in that the lever is rotated about the means for providing a seal between the lift arms and the wall of the valve body.

A flow-controlled switch according to claim 2, characterized in that the sealing means comprise an O-ring.

A flow-controlled switch according to any one of the preceding claims, characterized in that the valve element comprises a stem with a polygonal cross-section, which stem is slidably mounted in a support sleeve, and contains a head, the surface of which faces the flow is substantially conical.

A flow-controlled switch according to claim 4, characterized in that the valve body defines an internal chamber for receiving the head of the valve element, the chamber extending in the direction of curdling.

A voltage controlled switch according to claim 5, characterized in that the inner chamber has substantially a truncated cone shape.

7. Flow-controlled switch according to claim 5, characterized in that the inner chamber has several diameters.

A flow-controlled switch according to any one of the preceding claims, characterized in that the control means comprise a switch which is supported by the valve body and has a push button which can be activated by the actuation lever.