DE102005037769A1

DE102005037769A1 - Panel-type radiator for space heating has built-in two-path valve distributing to panels in accordance with state of load

Info

Publication number: DE102005037769A1
Application number: DE200510037769
Authority: DE
Inventors: Jens Naumann
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2005-08-10
Filing date: 2005-08-10
Publication date: 2007-02-15

Abstract

The radiator consists of at least two panels with heating fluid channels, an input connection (2) and a return connection. It includes a built-in two-path valve (4) distributing the heating fluid to the panels in accordance with the state of the load. It includes two separate valve cones (7, 8) in the valve housing (6), so that when the valve is partly open, fluid only goes to one panel.

Description

Die Erfindung betrifft einen Plattenheizkörper nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The The invention relates to a panel heater according to the preamble of Claim 1.

Gattungsgemäße Plattenheizkörper bestehen im Wesentlichen aus mindestens zwei Heizplatten mit Heizmedium führenden Kanälen, einem Vor- und einem Rücklaufanschluss für die Zu- und Abfuhr des Heizmediums, Verbindungsteilen für das Überströmen des Heizmediums zwischen Heizplatten und als Distanzelemente derselben sowie einem Ventil.Generic panel radiators exist essentially consisting of at least two heating plates with heating medium channels, a supply and a return connection for the Supply and discharge of the heating medium, connecting parts for the overflow of the Heating medium between heating plates and as spacers of the same as well as a valve.

In der Regel wird das Ende des so genannten Steigrohres, welches vom Vorlaufanschluss zum oben angeordneten Eintrittsbereich des Heizmediums in die mindestens eine Heizplatten führt, als Ventilsitz ausgebildet. Darin wird ein zugeordnetes Einbauventil aufgenommenen. Es besteht in einer bekannten Ausführung im Wesentlichen aus einem Ventilgehäuse, mindestens einem Ventilkegel mit einer zugeordneten Druckfeder, mindestens einem Ventilstößel, mindestens einer Ventilhülse mit Durchbrechungen für den Durchtritt des Heizmediums sowie einer Überwurfmutter am Ventilgehäuse zur Aufnahme eines thermostatischen Fühlerelementes.In The rule is the end of the so - called riser, which from the Flow connection to the top arranged inlet region of the heating medium leads into the at least one heating plates, designed as a valve seat. Therein an associated cartridge valve is included. It exists in a known embodiment essentially of a valve housing, at least one valve cone with an associated compression spring, at least one valve stem, at least a valve sleeve with openings for the passage of the heating medium and a union nut on the valve body for Recording of a thermostatic sensor element.

Es sind Plattenheizkörper mit parallel durchströmten Platten bekannt, wobei sich meistens der Vorlaufanschluss mitsamt dem Ventil in einem oberen Eckbereich und der Rücklaufanschluss im diagonal gegenüberliegenden unteren Eckbereich befindet. Auch gibt es seriell durchströmte Plattenheizkörper, also mit nacheinander durchströmten Heizplatten. Bei beiden Varianten bleibt die Durchströmung in allen Betriebszuständen des Plattenheizkörpers immer gleich.It are panel radiators flowed through in parallel Plates known, which usually includes the flow connection the valve in an upper corner area and the return port in diagonal opposite lower corner area is located. Also there are serially flowed plate radiators, so flowed through with succession Heating plates. In both variants, the flow remains in all operating conditions of the panel radiator always the same.

Nachteilig an den bekannten Anordnungen und Durchströmungsvarianten ist das ungünstige Teillastverhalten im Regelbetrieb, also mit einem relativ geringen Volumenstrom des Heizmediums bei einem nur teilweise geöffneten Ventil. Dann entsteht eine große Temperaturspreizung zwischen Vor- und Rücklauf und die Oberflächentemperaturen an den Heizplatten sind relativ niedrig. Dies wird als eingeschränkte Behaglichkeit empfunden und besonders bei seriell durchströmten Plattenheizkörpern können Leistungsminderungen nachgewiesen werden. Im Normalbetrieb, nämlich im Auslegungszustand mit dem maximalen Volumenstrom und/oder der maximalen Wärmeleistung, tritt diese Problematik nicht auf.adversely in the known arrangements and Durchströmungsvarianten is the unfavorable part load behavior in normal operation, so with a relatively low flow of the Heating medium in a partially open valve. Then there is one size Temperature spread between flow and return and the surface temperatures on the heating plates are relatively low. This is considered limited comfort perceived and especially in serially flowed plate radiators can be detected performance reductions become. In normal operation, namely in the design state with the maximum flow and / or the maximum heat output, this problem does not occur.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, einen Plattenheizkörper im Teillastbetrieb insbesondere im Hinblick auf eine verbesserte Behaglichkeit für einen Raumnutzer zu optimieren.Of the Invention is therefore the object of a plate radiator in the Part load operation, especially with regard to improved comfort for one Optimize space users.

Erfindungsgemäß wurde dies mit den im Patentanspruch 1 enthaltenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.According to the invention was this is achieved with the features contained in claim 1. advantageous Further developments can be found in the dependent claims.

Der Plattenheizkörper ist dadurch gekennzeichnet, dass das Heizmedium mit einem als Zwei-Wege-Ventil ausgeführten Einbauventil entsprechend dem Lastzustand des Plattenheizkörpers auf die Heizplatten verteilt wird. Dazu weist das Einbauventil zwei getrennte Ventilkegel mit jeweils einer zugeordneten Druckfeder, einen Ventilstößel und eine Ventilhülse mit den Heizplatten zugeordneten Durchbrechungen für den Durchtritt des Heizmediums auf.Of the panel radiators is characterized in that the heating medium with a as a two-way valve executed Built-in valve according to the load condition of the plate radiator the heating plates is distributed. For this purpose, the cartridge valve has two separate valve cone, each with an associated compression spring, a valve lifter and a valve sleeve with the heating plates associated openings for the passage of the heating medium.

Im Teillastbetrieb mit einem relativ geringen Volumenstrom wird das Heizmedium durch die entsprechende Stellung des Einbauventils nur durch die vordere Heizplatte geleitet. Bei weiter öffnendem Ventil sowie im Normalbetrieb mit dem maximalen Volumenstrom und/oder der maximalen Wärmeleistung erfolgt zusätzlich auch eine Verteilung auf mindestens eine weitere Heizplatte. Dazu besitzt das Einbauventil zwei getrennte Ventilkegel, welche auf mindestens zwei getrennte Austrittsöffnungen für das Heizmedium wirken und zur Aufspaltung des Volumenstromes jeweils einer Heizplatte zugeordnet sind.in the Part load operation with a relatively low flow is the Heating medium through the corresponding position of the cartridge valve only passed through the front heating plate. With further opening valve and in normal operation with the maximum flow and / or the maximum heat output additionally also a distribution on at least one other heating plate. To the cartridge has two separate poppets, which on at least two separate outlet openings for the heating medium act and splitting the volume flow of each one hotplate assigned.

Im Teillastbetrieb regelt nur der innere Ventilkegel des Einbauventils. Dieser ist der vorderen Heizplatte zugeordnet und besitzt eine Hubbegrenzung, welche den maximalen Volumenstrom des Heizmediums im Teillastbetrieb definiert. Durch die Hubbegrenzung des inneren Ventilkegels wird beim weiteren Öffnen des Ventils der äußere Ventilkegel mitgenommen und geöffnet. Dementsprechend wird der Volumenstrom des Heizmediums im Normalbetrieb, mit dem maximalen Volumenstrom und/oder der maximalen Wärmeleistung, etwa gleichmäßig auf alle Heizplatten verteilt, weil zusätzlich auch der äußere Ventilkegel regelt.in the Partial load operation regulated only the inner valve plug of the cartridge valve. This is assigned to the front heating plate and has a stroke limitation, which the maximum volume flow of the heating medium in partial load operation Are defined. By the stroke limit of the inner valve cone is on further opening of the valve, the outer valve plug taken and opened. Accordingly, the volume flow of the heating medium in normal operation, with the maximum volume flow and / or the maximum heat output, about evenly on all Hotplates distributed because in addition also the outer valve cone regulates.

Das Einbauventil besitzt innerhalb des Ventilgehäuses eine drehbare Hülse mit Durchbrechungen zur Voreinstellung der Durchflussmenge des Heizmediums. Dies geschieht vorzugsweise über die Durchbrechungen für den Durchtritt des Heizmediums, wobei deren freier Querschnitt beim Verdrehen der Hülse eingeengt wird. Außen am Ventilgehäuse ist eine Überwurfmutter und/oder ein Gewinde zur Aufnahme eines thermostatischen Fühlerelementes vorgesehen.The Built-in valve has inside the valve housing with a rotatable sleeve Breakthroughs for presetting the flow rate of the heating medium. This is preferably done via the openings for the passage of the heating medium, wherein the free cross section in the Twisting the sleeve is narrowed down. Outside is on the valve body a union nut and / or a thread for receiving a thermostatic sensor element provided.

Mit der Erfindung wird ein Plattenheizkörper so optimiert, dass ein Raumnutzer insbesondere im Teillastbetrieb eine verbesserte Behaglichkeit empfindet. Dies wird im Teillastbetrieb durch eine höhere und gleichmäßigere Oberflächentemperatur an der vorderen Heizplatte erreicht. Mit der parallelen Durchströmung von mindestens zwei Heizplatten ist andererseits auch eine schnelle Aufheizung möglich. Die Druckverluste bleiben gering und Wärmeleistungsverluste im Auslegungsfall, insbesondere wie bei der seriellen Durchströmung, treten nicht auf. In Verbindung mit einem Gas-Fühlerelement kann eine Proportionalabweichung von maximal einem Kelvin über den gesamten Regelbereich eingehalten werden. Weiterhin ist der erfindungsgemäße Plattenheizkörper sehr einfach von einer Rechts- auf eine Linksvariante drehbar, denn die primäre Wasserströmung durch die zum Raum gerichtete Heizplatte wird beibehalten und nur der Ventileinsatz muss gedreht werden. Außerdem ist der Plattenheizkörper gut zu entlüften und zu entleeren. Es reicht ein Ventil für verschiedene Heizflächengrößen aus, weil gegenüber den herkömmlichen Bauarten keine Abhängigkeit vom Durchfluss mehr besteht. Der Einsatz von unterschiedlichen Werkstoffen im Einbauventil ist durch diverse Ausführungsmöglichkeiten der Hubbegrenzung denkbar.With the invention, a panel radiator is optimized so that a room user in particular in Part load operation feels improved comfort. This is achieved in partial load operation by a higher and more uniform surface temperature at the front heating plate. On the other hand, with the parallel flow of at least two heating plates, rapid heating is also possible. The pressure losses remain low and heat losses in the design case, especially as in the serial flow, do not occur. In conjunction with a gas sensor element, a proportional deviation of a maximum of one Kelvin over the entire control range can be maintained. Furthermore, the panel heater according to the invention is very easy to rotate from a right to a left variant, because the primary flow of water through the space directed to the heating plate is maintained and only the valve core must be rotated. In addition, the panel radiator is easy to vent and empty. A valve is sufficient for different heating surface sizes because there is no longer any dependency on the flow compared to conventional designs. The use of different materials in the cartridge valve is conceivable by various execution options of Hubbegrenzung.

Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar. Es zeigt:The Drawing represents an embodiment of Invention dar. It shows:

1: einen Plattenheizkörper in der Draufsicht, 1 : a panel radiator in plan view,

2: einen horizontalen Schnitt durch ein Einbauventil im geschlossenen Zustand, 2 : a horizontal section through a cartridge valve in the closed state,

3: einen horizontalen Schnitt durch ein Einbauventil im teilweise geöffneten Zustand und 3 a horizontal section through a cartridge valve in the partially open state and

4: einen horizontalen Schnitt durch ein Einbauventil im voll geöffneten Zustand. 4 : a horizontal section through a cartridge valve in fully open condition.

Der Plattenheizkörper besteht aus zwei Heizplatten 1, 1' mit Heizmedium führenden Kanälen, einem Vorlaufanschluss 2 und einem in einem zugeordneten Ventilsitz 3 aufgenommenen Einbauventil 4. Den Eintrittsbereich für das Heizmediums in die Heizplatten 1, 1' bilden zwei Anschlussstutzen 5, 5'. Beide Heizplatten 1, 1' stehen mit einem nicht dargestellten Rücklaufanschluss in Verbindung.The panel radiator consists of two heating plates 1 . 1' with heating medium leading channels, a flow connection 2 and one in an associated valve seat 3 received cartridge valve 4 , The inlet area for the heating medium in the heating plates 1 . 1' form two connecting pieces 5 . 5 ' , Both heating plates 1 . 1' are connected to a return port not shown in connection.

Im Wesentlichen besteht das Einbauventil 4 aus einem Ventilgehäuse 6, einem inneren und einem äußeren Ventilkegel 7, 8 mit jeweils einer zugeordneten Druckfeder 9, 10, einem Ventilstößel 11, einer Ventilhülse mit Durchbrechungen 12, 13 für den Durchtritt des Heizmediums in die Anschlussstutzen 5, 5', einer Hubbegrenzung 14 am inneren Ventilkegel 7 sowie einem Gewinde 15 zur Aufnahme eines nicht dargestellten thermostatischen Fühlerelementes.Essentially, the cartridge valve 4 from a valve housing 6 , an inner and an outer valve cone 7 . 8th each with an associated compression spring 9 . 10 , a valve lifter 11 , a valve sleeve with openings 12 . 13 for the passage of the heating medium into the connecting pieces 5 . 5 ' , a stroke limitation 14 on the inner valve cone 7 as well as a thread 15 for receiving a thermostatic sensor element, not shown.

Gemäß 2 ist das Einbauventil 4 geschlossen und der Vorlaufanschluss 2 abgesperrt. Sobald die Raumtemperatur unter den am thermostatischen Fühlerelement eingestellten Sollwert fällt, öffnet der innere Ventilkegel 7 und das Heizmedium wird gemäß 3 nur über die Durchbrechung 12 und den Anschlussstutzen 5 in die vordere Heizplatte 1 geleitet.According to 2 is the cartridge valve 4 closed and the flow connection 2 shut off. As soon as the room temperature drops below the setpoint set on the thermostatic sensor element, the inner valve cone opens 7 and the heating medium is according to 3 just over the opening 12 and the connecting piece 5 in the front heating plate 1 directed.

Wenn die Raumtemperatur weiter unter den Sollwert fällt, tritt der Volllast- bzw. Normalbetrieb gemäß 4 ein. Dabei wird durch die Hubbegrenzung 14 am inneren Ventilkegel 7 beim weiteren Öffnen des Ventils der äußere Ventilkegel 8 mitgenommen, so dass das Heizmedium nun auch über die Durchbrechung 13 und den Anschlussstutzen 5' in die hintere Heizplatte 1' gelangt und diese durchströmt. Ist die Raumtemperatur etwas angestiegen, so schließt der äußere Ventilkegel 8 wieder und drosselt damit den Volumenstrom durch die hintere Heizplatte 1'. Wenn die Raumtemperatur weiter über den Sollwert ansteigt und der äußere Ventilkegel 8 bereits geschlossen ist, beginnt der innere, kleinere Ventilkegel 7 zu schließen, um dann auch den Volumenstrom durch die vordere Heizplatte zu drosseln.If the room temperature falls below the set point, full load or normal operation will occur 4 one. It is by the stroke limitation 14 on the inner valve cone 7 on further opening of the valve, the outer valve cone 8th taken along, so that the heating medium now also over the opening 13 and the connecting piece 5 ' in the rear heating plate 1' passes and flows through them. If the room temperature has risen a bit, the outer valve cone closes 8th again and thus throttles the volume flow through the rear heating plate 1' , If the room temperature continues to rise above the set point and the outer valve plug 8th is already closed, the inner, smaller valve cone begins 7 to close, and then also to restrict the flow through the front heating plate.

Claims

Panel radiator, consisting of at least two heating plates with heating medium leading channels, a supply and a return port, a recorded in an associated valve seat cartridge valve in the inlet region of the heating medium in the heating plates, which consists essentially of a valve housing, at least one poppet with an associated compression spring, at least a valve stem, at least one valve sleeve with openings for the passage of the heating medium and a receptacle for a thermostatic sensing element, characterized in that the heating medium with a designed as a two-way valve cartridge valve ( 4 ) according to the load condition of the panel heater on the heating plates ( 1 . 1' ) is distributed.

Panel radiator according to claim 1, characterized in that the cartridge valve ( 4 ) two separate poppets ( 7 . 8th ) each with an associated compression spring ( 9 . 10 ), a valve tappet ( 11 ) and a valve sleeve with the heating plates ( 1 . 1' ) associated openings ( 12 . 13 ) for the passage of the heating medium.

Panel radiator according to claims 1 or 2, characterized in that the heating medium with the cartridge valve ( 4 ) in partial load operation with a relatively low flow only on the front the heating plate ( 1 ), with further opening valve and in normal operation with the maximum volume flow and / or the maximum heat output in addition to at least one other heating plate ( 1' ) is distributed.

Panel radiator according to one of claims 1 to 3, characterized in that the cartridge valve ( 4 ) an inner and an outer valve cone ( 7 . 8th ), which on at least two separate outlet openings ( 12 . 13 ) act for the heating medium and for splitting the volume flow of a respective heating plate ( 1 . 1' ) assigned.

Panel radiator according to one of claims 1 to 4, characterized in that in the partial load operation, only the inner valve cone ( 7 ) of the cartridge valve ( 4 ) and that this of the front heating plate ( 1 ) assigned.

Panel radiator according to one of claims 1 to 5, characterized in that the inner valve cone ( 7 ) of the cartridge valve ( 4 ) a stroke limitation ( 14 ), which defines the maximum volume flow of the heating medium in partial load operation.

Panel radiator according to one of claims 1 to 6, characterized in that by the Hubbegrenzung ( 14 ) of the inner valve cone ( 7 ) on further opening of the valve, the outer valve cone ( 8th ) is taken and opened.

Panel radiator according to one of claims 1 to 7, characterized in that the volume flow of the heating medium in normal operation, with the maximum volume flow and / or the maximum heat output, approximately evenly on all hotplates ( 1 . 1' ) is distributed and that in addition also the outer valve cone ( 8th ) regulates.

Panel radiator according to one of claims 1 to 8, characterized in that the cartridge valve ( 4 ) within the valve housing ( 6 ) a rotatable sleeve with openings ( 12 . 13 ) for presetting the flow rate of the heating medium and outside the valve housing ( 6 ) a union nut and / or a thread ( 15 ) for receiving a thermostatic sensor element.