Thermostatisch betätigtes Ventil
Die Erfindung betrifft ein thermostatisch betätigtes
Ventil für einen Wärmetauscher, dessen Arbeitsele-
ment im gleichen Sinn von der Raumtemperatur und
von der Temperatur des rücklaufenden Wärmeträgers
beenflußt wird.
Es ist ein thermostatisches Ventil am Eingang eines
Wärmetauschers bekannt, das über ein erstes Kapillar-
rohr von einem Raumtemperaturfühler und über ein
zweites Kapillarrohr von einem im Austrittsstutzen
des Wärmetauschers angeordneten Fühler beeinflußt
wird. Diese Anordnung eignet sich insbesondere für
eine Dampfheizung, soll aber auch für andere Wärme-
träger, z. B. ein Kältemittel, brauchbar sein. Das
Ventil wird in üblicher Weise von der Raumtempera-
tur gesteuert, schließt aber auch dann, wenn ein zu
heißer Wärmeträger, insbesondere also nicht konden-
sierter Dampf, in die Rücklaufleitung abströmt. Auf
diese Weise ist eine gute Ausnutzung des Wärme-
trägers gewährleistet. Nachteilig ist jedoch die kom-
plizierte Anordnung mit mehreren hapillarrohren und
mehreren Fühlern.
Es ist ferner bekannt, ein tliermostatisch betätigtes
Ventil in der Rücklaufleitung am Ausgang eines
Warmwasserheizungs-Wärmetauschers anzuordnen.
Hiermit wird erreicht, daß der Wärmeträger mit mög-
lichst niedriger Temperatur abläuft und sein Wärme-
inhalt gut ausgenutzt wird. Ein solches Ventil arbei-
tet jedoch nicht in Abhäm-icheit von der Raumtem-
peratur. AußeAem hat die Regelanordnung eine sehr
große Zeitkonstante, die e:r2 einwandfreie Regelung
unmöglich macht.
Es ist ferner bekannt. bei meh=reren parallelgeschal-
teten Wärmetauschern je,,eils ü@ deren Ausgang ein
thermostatisch. in Abhängigkeit von der Temperatur
des rücklaufenden Warmwassers betätigte Ventile an-
zuordnen. damit trotz un?-erschiedlichen Leitungs-
widerstandes der einzelnen Parallelzweige jeder Zweig
mit der gleichen Menge des Warmwassers versorgt
wird. Hierbei handelt es sich allein um eine Regelung
der Mengenzufuhr, nicht um eine Temperaturregelung.
Weiterhin sind thermostatisch betätigte Ventile be-
kannt, die in Abhängigkeit @,on der Raumtemperatur
geregelt werden. Sie bewirken lediglich eine Regelung
der Menge des hindurchtretenden Heizmediums und
gestatten es jlicht, den Wärmeinhalt des Wärmeträgers
voll auszunutzen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein
thermostatisch in Abhängigkeit von der Raumtempe-
ratur und von der Temperatur des rücklaufenden
Wärmeträgers betätigtes Ventil anzugeben, das einen
wesentlich einfacheren Aufbau besitzt als das ein-
gangs erwähnte Ventil.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge-
löst, daß das Ventil in an sich bekannter Weise in der
Rücklaufleitung am Ausgang des Wärmetauschers
angeordnet ist und daß sein Arbeitselement nicht nur
in wärmeleitender Verbindung mit dem rücklaufen-
den Wärmeträger steht, dessen Temperatur in der
gleichen Größenordnung wie die Raumtemperatur
liegt, sondern auch eine freie, der Raumtemperatur
ausgesetzte Fühlerfläche hat.
Bei dieser Anordnung hat das Arbeitseleme7t drei
Funktionen. Es betätigt das Verschlul3stück des
Ventils, es fühlt die Temperatur des rücklaufenden
Wärmeträgers, und es fühlt die Raumtemperatur. Da-
mit ergibt sich ein Ventil von äußerst cinfacEiem Auf-
bau. Diese Akkumulation von Funktionen ist ir: vor-
liegenden Fall statthaft, weil die beiden das Arbeits-
element steuernden Temperaturen in der gleichen
Größenordnung liegen und' weil das zu steuernde
Medium, also der rücklaufende V;'@-irrneträger, selbst
zur Temperatursteuerung herangezogen ist. Dem-
zufolge kann keine dieser Temperaturen einen
dauernden dominierenden Einfluß übernehmen; viel-
mehr wirkt jede für sich im gewünschten Sinn auf das
Ventil, ohne daß zusätzliche Isoliermaßnahmen ge-
troffen werden maßten.
Die doppelte Temperaturabhängigl._eit führt zu
einer Regelung der mittleren Temperatur des Wärme-
tauschers. Hierbei sind die Regelverhältnisse der An-
lage von Durchflußmenge, Heizkörpergröße usw. un-
abhängig. Weil die Rücklauftemperatur bewußt
niedrig gehalten wird, liegt diese Mitteltemperatur
erheblich niedriger als bei einer reinen Mengenrege-
lung in Abhängigkeit von der Raumtemperatur. Diese
Temperatur wird demzufolge auch physiologisch an-
genehmer empfunden. Man kann die mittlere Tem-
peratur so bemessen, daß zwar rasch eine Anpassung der Raumtemperatur
erfolgt, andererseits aber kein Überregeln stattfinden kann. Auch die Änderungen
der Rücklauftemperatur und die Änderungen der Raumtemperatur liegen in der gleichen
Größenordnung, so daß sich ein sehr stabiles Regelverhalten ergibt.Thermostatically operated valve The invention relates to a thermostatically operated
Valve for a heat exchanger, the working elements of which
ment in the same sense of the room temperature and
on the temperature of the returning heat transfer medium
is affected.
There is a thermostatic valve at the entrance of one
Known heat exchanger, which has a first capillary
pipe from a room temperature sensor and via a
second capillary tube from one in the outlet nozzle
of the heat exchanger arranged sensor influenced
will. This arrangement is particularly suitable for
a steam heater, but should also be used for other heat
carrier, e.g. B. a refrigerant, be useful. That
The valve is usually influenced by the room temperature
ture controlled, but also closes when one closes
hot heat transfer medium, especially not condensate
steam, flows off into the return line. on
this way is a good use of the heat
carrier guaranteed. However, the disadvantage is the
Plicated arrangement with several hapillary tubes and
several sensors.
It is also known a thermostatically operated
Valve in the return line at the output of a
To arrange hot water heating heat exchanger.
This ensures that the heat transfer medium with possible
the lowest possible temperature and its heat
content is well used. Such a valve works
does not depend on the room temperature
temperature. Apart from that, the rule arrangement has a very
large time constant, the e: r2 perfect regulation
makes impossible.
It is also known. with several parallel
the heat exchangers each, eils ü @ their output
thermostatic. depending on the temperature
of the returning hot water operated valves
assign. thus despite different line
resistance of the individual parallel branches of each branch
supplied with the same amount of hot water
will. This is just a regulation
the quantity supply, not a temperature control.
Furthermore, thermostatically operated valves are
knows that as a function of the room temperature
be managed. They only effect a regulation
the amount of heating medium passing through and
allow jlicht the heat content of the heat carrier
to take full advantage of it.
The invention is based on the object
thermostatically depending on the room temperature
rature and the temperature of the returning
Specify heat carrier operated valve that one
has a much simpler structure than the one
valve mentioned above.
This object is achieved according to the invention
solves that the valve in a known manner in the
Return line at the outlet of the heat exchanger
is arranged and that his working element is not only
in thermally conductive connection with the return
the heat transfer medium is whose temperature is in the
same order of magnitude as room temperature
but also a free one, the room temperature
exposed sensor surface.
In this arrangement, the work item has three
Functions. It actuates the locking piece of the
Valve, it feels the temperature of the returning
Heat carrier, and it feels the room temperature. There-
this results in a valve of extremely cinfacEiem design.
building. This accumulation of functions is ir:
case is admissible because the two of them
element controlling temperatures in the same
Order of magnitude and 'because that to be controlled
Medium, i.e. the returning V; '@ - irrneträger, itself
is used for temperature control. To the-
according to none of these temperatures can one
take on permanent dominant influence; much-
each has more of an effect on it in the desired sense
Valve without additional insulation measures
to be met.
Twice the temperature-dependent time leads to
a regulation of the mean temperature of the heating
exchangers. Here, the control ratios of the
location of flow rate, radiator size etc. un-
addicted. Because the return temperature is conscious
is kept low, this mean temperature is
considerably lower than in the case of a pure
depending on the room temperature. These
As a result, the temperature is also physiologically
felt more pleasant. You can see the mean tem-
The temperature should be dimensioned in such a way that the room temperature is adjusted quickly, but on the other hand no overregulation can take place. The changes in the return temperature and the changes in the room temperature are also of the same order of magnitude, so that the control behavior is very stable.
Wenn dieses Ventil beispielsweise an einem Warmwasser-Heizkörper angebracht
ist, wird bei etwa gleichbleibender Raumtemperatur das Heizungswasser jeweils mit
einer etwas über der Raumtemperatur liegenden Temperatur abgelassen. Bei einer plötzlichen
Abkühlung des Raumes, z. B. infolge Zugluft, öffnet das Ventil sofort auf Grund
der Abhängigkeit von der Raumtemperatur, so daß das kühle Wasser im unteren Teil
des Heizkörpers sofort ablaufen kann und wärmeres Wasser nachströmt. Dieses bleibt
danr_ so lange im Heizkörper, bis es so weit abgekühlt ist. daß das Ventil wieder
öffnet.For example, if this valve is attached to a hot water radiator
is, the heating water is with approximately the same room temperature
a temperature slightly above room temperature. With a sudden
Cooling of the room, e.g. B. due to drafts, the valve opens immediately due to the reason
the dependence on the room temperature, so that the cool water in the lower part
of the radiator can drain immediately and warmer water flows in. This remains
danr_ in the radiator until it has cooled down enough. that the valve again
opens.
Das Arbeitselement muß nicht unmittelbar mit dem rücklaufenden Wärmeträger
im Kontakt stehen. Es genügt, wenn zwischen beiden eine gut wärmeleitende Verbindung
vorhanden ist, beispielsweise indem eine Fläche des Arbeitselements unmittelbar
am Ventilgehäuse anliegt. Bei Berücksichtigung dieser Vorschrift lassen sich Konstruktionen
angeben, bei denen das Arbeitselement ausgebaut werden kann, ohne daß dabei der
Wärmeträger aus der Anlage abgelassen werden muß.The working element does not have to be directly connected to the returning heat transfer medium
be in contact. It is sufficient if there is a good heat-conducting connection between the two
is present, for example by placing a face of the work item immediately
rests against the valve body. If this rule is taken into account, constructions
indicate where the work item can be removed without the
Heat transfer medium must be drained from the system.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Zeichnung zeigt schematisch ein thermostatisch
betätigtes Ventil gemäß der Erfindung.The invention is illustrated below with reference to one in the drawing
Embodiment explained in more detail. The drawing shows schematically a thermostatic
operated valve according to the invention.
Ein thermostatisch betätigtes Ventil 1 ist in die Rücklaufleitung
2 eines Wärmetauschers 3 geschaltet. Ein Verschlußstück 4 ist über einen Schaft
5 mit einem Arbeitselement 6 verbunden. Am anderen Ende des Schaftes wirkt eine
Sollwertfeder 7, die mittels einer Schraube 8 einstellbar ist.A thermostatically operated valve 1 is in the return line
2 of a heat exchanger 3 switched. A locking piece 4 is over a shaft
5 connected to a working element 6. At the other end of the shaft one acts
Setpoint spring 7, which is adjustable by means of a screw 8.
Erhöht sich der Druck in dem Arbeitselement 6, so wird der Schaft
gegen die Kraft der Feder 7 nach oben gedrückt und führt dabei das Verschlußstück
5 gegen seinen Sitz 9. Hierdurch wird weniger Wärmeträger über die Rücklaufleitung
2 in den Rücklauf 10 gelassen.If the pressure in the working element 6 increases, the shaft becomes
pressed against the force of the spring 7 upwards and thereby leads the locking piece
5 against his seat 9. This means that there is less heat transfer medium via the return line
2 left in the return line 10.
Das Arbeitselement 6 besteht aus einer Balgdose 15 und einem nach
außen ragenden Fortsatz 16. Die Balgdose dient gleichzeitig als Fühlerfläche zur
Feststellung der Temperatur des rücklaufenden Wärmeträgers. Der Fortsatz 16 dient
als Fühlfläche zur Feststellung der Temperatur der Umgebungsluft.The working element 6 consists of a bellows box 15 and one after
extension 16 protruding from the outside. The bellows socket also serves as a sensor surface for
Determination of the temperature of the returning heat transfer medium. The extension 16 is used
as a sensing surface to determine the temperature of the ambient air.
Die Balgdose 15 steht immer mit rücklaufendem Wärmeträger in Kontakt,
weil normalerweise das Ventil nicht vollständig geschlossen wird. Gegebenenfalls
kann man auch eine Nebenschlußleitung 17 vorsehen oder auf die Wärmeleitung durch
die Wand des Gehäuses 1 vom oberen Teil des Ventils bis zum Arbeitselement vertrauen.The bellows box 15 is always in contact with the returning heat transfer medium,
because normally the valve is not closed completely. Possibly
one can also provide a shunt line 17 or through the heat conduction
trust the wall of the housing 1 from the top of the valve to the working element.
Der Druck in dem Arbeitselement 6 steigt, entweder wenn die Fühlerfläche
15 oder wenn die Fühlerfläche 16 einer Temperaturerhöhung ausgesetzt ist. Umgekehrt
sinkt der Druck in dem Arbeitselement 6, wenn an einer der beiden Fühlflächen eine
Temperaturabsenkung auftritt.The pressure in the working element 6 increases, either when the sensor surface
15 or when the sensor surface 16 is exposed to a temperature increase. Vice versa
the pressure in the working element 6 drops when one of the two sensing surfaces is
Temperature drop occurs.
Sinkt beispielsweise die Temperatur der Raumluft in einem zentralbeheizten
Raum plötzlich infolge öffnens der Tür oder der Fenster, so reagiert das Arbeitselement
mit Bezug auf die Fühlfläche 15 im normalen Fall sehr langsam, weil die Temperaturänderung
nur allmählich über den Wärmeträger übertragen wird. Dagegen erfährt die Fühlfläche
16 sofort einen starken Einfluß, der Druck im Arbeitselement 6 sinkt, und das Verschlußstück
4 öffnet sich. Daher läuft der kalte Wärmeträger sehr schnell ab und wird durch
heißen Wärmeträger ersetzt. Nach kurzer Zeit ist dann die Fühlfläche 15, die in
unmittelbarer Berührung mit dem Wärmeträger steht, auf eine höhere Temperatur gebracht,
so daß das normale Regelspiel wieder einsetzt.For example, if the temperature of the room air in a centrally heated room suddenly drops as a result of opening the door or the window, the working element reacts very slowly with respect to the sensing surface 15 , because the temperature change is only gradually transferred via the heat transfer medium. In contrast, the sensing surface 16 immediately experiences a strong influence, the pressure in the working element 6 drops, and the closure piece 4 opens. Therefore, the cold heat transfer medium drains off very quickly and is replaced by hot heat transfer medium. After a short time, the sensing surface 15, which is in direct contact with the heat transfer medium, is brought to a higher temperature, so that the normal control cycle starts again.
Besonders vorteilhaft ist eine Ausführungsform, bei der das Arbeitselement
6 mit einer Fläche unmittelbar außen am Ventilgehäuse anliegt, weil dann einerseits
zwar ein genügender Wärmeübergang vom rücklaufenden Wärmeträger auf die Balgdose
6 gegeben ist, andererseits das Arbeitselement aber zwecks Reparatur oder Ersatz
entfernt werden kann, ohne daß der Wärmeträger aus der Anlage abgelassen werden
muß.An embodiment in which the working element
6 rests with a surface directly on the outside of the valve housing, because then on the one hand
a sufficient heat transfer from the returning heat transfer medium to the bellow box
6 is given, on the other hand the working element for the purpose of repair or replacement
can be removed without the heat transfer medium being drained from the system
got to.