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PATENTANSPRÜCHE
1. Absperrvorrichtung mit Thermostat für Heizkörper, welche ein Gehäuse, Anschlüsse für die Heizwasserversorgung, Anschlüsse für den Heizkörper und Verbindungskanäle für Heizwasser aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass in den Kanälen zwei Regulierventile mit einem Thermostat (2, 3) und mindestens zwei Rückschlagventile (4) so angeordnet sind, dass je nach Fliessrichtung des Heizwassers in den Anschlüssen für die Heizwasserversorgung entweder das eine Regulierventil (2) oder das andere Regulierventil (3) in Betrieb ist.
2. Absperrvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Thermostat ein einziges thermisches Expansionselement (18) hat.
3. Absperrvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Thermostat einen einzigen Drehknopf hat, um durch dessen Drehstellung die Tages-Solltemperatur und die Nacht-Solltemperatur einstellen zu können.
4. Absperrvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Thermostat zwei Drehknöpfe hat, um durch die Drehstellung des einen Drehknopfes (16) die Tages-Solltemperatur und durch die Drehstellung des anderen Drehknopfes (20) die Differenz zwischen Tages- und Nacht Solltemperatur einstellen zu können.
5. Absperrvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein einziges Gehäuse vorhanden ist.
6. Verfahren zum Betrieb der Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fliessrichtung des Heizwassers in den Anschlüssen für die Heizwasserversorgung umgekehrt wird, um das eine oder das andere Regulierventil in Betrieb zu nehmen.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Umkehrung der Fliessrichtung durch Andern der Drehrichtung einer Umwälzpumpe erfolgt.
Bekanntlich besteht eine Heizanlage für die Raumheizung im wesentlichen auf den folgenden Baugruppen: a) einem Wärmeerzeuger (im folgenden Heizkessel genannt), dem Fremdenergie zugeführt wird (z. B. Heizöl, Gas, Elektrizität), in dem die Fremdenergie in Wärme umgewandelt (z. B. durch Verbrennen oder Stromverbrauch in einem Ohm'schen Widerstand) und in einem oder mehreren Zwischenspeichermedien vorübergehend gespeichert wird (z. B.
Kesselwasser, Schamottesteine, Speichersteine) und dem die zu Heizzwecken benötigte Wärme entnommen werden kann (z. B. durch Entnahme von erwärmten und Rückführung von abgekühltem Wasser; b) den Heizkörpern in den zu beheizenden Räumen des Gebäudes, die die Raumluft direkt (Radiatoren) oder indirekt (Bodenheizung) erwärmen; c) einem Wärme-Verteilungsnetz (im folgenden Verteillei tungen genannt).
In dieser Erfindung werden Heizsysteme betrachtet, deren Verteilleitungen einen Wasserkreislauf bilden, wobei erwärmtes Wasser vom Heizkessel zu den Heizkörpern (Vorlauf) und abgekühltes Wasser von den Heizkörpern zum Heizkessel (Rücklauf) fliesst; d) einer Umwälzpumpe, die mindestens teilweise für den Wasserfluss verantwortlich ist; e) in sehr vielen Fällen einem Mischventil, das dem Vor lauf ein warmes Gemisch aus abgekühltem Wasser aus dem
Rücklauf und heissem Wasser aus dem Heizkessel abgibt; f) verschiedene Steuerungs-, Regelungs- und tJberwa- chungseinheiten, auf die hier nicht weiter eingegangen wird.
Früher und teilweise noch heute waren die Heizkörper mit Handabsperrvorrichtungen ausgerüstet, mit denen die Wärmezufuhr zu jedem einzelnen Heizkörper gedrosselt oder abgestellt werden konnte. Diese Absperrvorrichtungen hatten den Nachteil, dass sie vom Menschen laufend nachgestellt werden mussten, um eine ziemlich konstante Raumtemperatur zu erhalten. Da der Mensch, statistisch gesprochen, zur Trägheit neigt, führte dies vor allem bei Sonneneinstrahlung zu überhitzten, beheizten Räumen, d. h. also zu Energieverschwendung.
Zur Vermeidung derartiger Energieverschwendung verwendet man heute häufig automatisch regelnde Absperrvorrichtungen. Meistens handelt es sich um Absperrvorrichtungen mit Thermostat. Diese enthalten z. B. ein sich bei Erwärmung relativ stark in der Länge änderndes Element, dessen Längenänderung in geeigneter Weise die Absperröffnung ver ändert, so dass eine möglichst konstante Raumtemperatur erzielt wird. In sehr seltenen Fällen gelangen auch motorisch angetriebene Absperrvorrichtungen zur Anwendung. Diese brauchen hier infolge des hohen finanziellen Aufwandes für die Vorrichtung selbst und für die zusätzlichen elektrischen Installationen nicht betrachtet zu werden.
Die Absperrvorrichtungen mit Thermostat haben die Aufgabe, die Raumtemperatur konstant auf dem an der Absperrvorrichtung eingestellten Wert zu halten, möglichst unabhängig von der Aussentemperatur, Güte der Raumisolation, Vorlauftemperatur und Heizkörpertemperatur.
Weitere Einsparungen von Heizkosten können erzielt werden, wenn die Raumtemperatur nachts spürbar abgesenkt wird. Je nach Art der Raumbenützung und je nach Wunsch und Temperament der Benützer ist eine Absenkung um 2 bis 70 C zu empfehlen. Bei industriellen Bauten ist zudem eine Absenkung über das ganze arbeitsfreie Wochenende angezeigt.
Die heute gebräuchlichen Absperrvorrichtungen mit Thermostat lassen dies schlecht zu. Entweder ist die Einstellung an jeder Absperrvorrichtung zu Beginn und am Ende der Ab senkung von Hand zu ändern. Oder die Vorlauftemperatur ist soweit abzusenken, dass der Heizkörper nicht mehr genügend Heizleistung erhält, damit die Absperrvorrichtung die Raumtemperatur auf der üblichen Höhe halten kann. - Die erste Methode ist infolge der bereits diskutierten menschlichen Trägheit im Durchschnitt kaum wirkungsvoll. Die zweite Methode hat den Nachteil, dass in der Praxis die Temperaturen in verschiedenen Räumen verschieden stark absinken, da das Verhältnis von wirksamer Heizkörperoberfläche zu Wärmefluss von Raum zu Raum variiert.
Wird also die Temperaturabsenkung mit dieser Methode so vorgenommen, dass sich im kühlsten Raum noch eine zulässige Temperatur einstellt, dann wird in den übrigen Räumen nicht der volle Spareffekt erzielt.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, mittels einer Absperrvorrichtung mit Thermostat für Heizkörper die Raumtemperatur im Tagbetrieb auf eine einstellbare Tages-Solltemperatur und im Nachtbetrieb auf eine tiefere, ebenfalls einstellbare Nacht-Solltemperatur einzuregeln. Diese Aufgabe wird gemäss den Kennzeichnungen der Ansprüche 1 und 6 gelöst. Die Umschaltung von Tag- auf Nachtbetrieb und umgekehrt wird gemäss der Kennzeichnung des Anspruchs 6 ermöglicht. Die Regelgüte ist für die Temperatur tags und nachts gleich gut, und in jedem Raum können die beidenSoll
Temperaturen individuell eingestellt werden. Damit ist es möglich, das ganze Einsparpotential von Nacht- undWochenendabsenkung zu realisieren.
Im folgenden sind anhand von Zeichnungen Ausführungs beispiele der Erfindung erläutert. Es sind gezeigt in:
Fig. 1 schematische Darstellung einer ersten Ausführungs form der Vorrichtung;
Fig. 2 schematische Darstellung einer zweiten Ausfüh rungsform der Vorrichtung;
Fig. 3 Grundriss einer Absperrvorrichtung gemäss Fig. 2;
Fig. 4 Aufriss einer Absperrvorrichtung gemäss Fig. 2;
Fig. 5 ein Schnitt gemäss Linie A-A der Fig. 3; ein Schnitt gemäss Linie B-B der Fig. 3;
Fig. 6 ein Schnitt gemäss Linie C-C der Fig. 3.
Im einfachsten Fall besteht die erfindungsgemässe Absperrvorrichtung mit Thermostat aus zwei handelsüblichen Regulierventilen mit je einem Thermostat, die parallel geschaltet sind, und zwei Rückschlagventilen. Diese Ausführung ist schematisch in Fig. 1 dargestellt. Darin sind 1 der Heizkörper, 2 das Absperrventil mit Thermostat für den Tagbetrieb, 3 das Absperrventil mit Thermostat für den Nachtbetrieb und 4a, 4b die beiden Rückschlagventile. In dieser Ausführung können die Sollwerte für die Tages- und die Nachttemperatur beliebig und voneinander unabhängig eingestellt werden. Die Rückschlagventile sorgen dafür, dass tags über das Heizwasser nur durch die Tagesabsperrvorrichtung 2 und nachts nur durch die Nachtabsperrvorrichtung 3 fliessen kann.
Die Absperrvorrichtung nach Fig. 1 hat den Nachteil, dass in einer der beiden Betriebsarten (z. B. nachts) die Umwälzpumpe dem natürlichen, jedem Heizsystem inhärenten Schwerkraftantrieb (infolge Temperaturgefälle) entgegenzuarbeiten hat. Auf diese Weise wäre (in unserem Beispiel) nachts eine höhere Pumpenleistung nötig, und das thermische Verhalten des Heizkörpers würde sich im allgemeinen verschlechtern.
Das Schema in Fig. 2 (siehe auch Fig. 3 bis 6) zeigt einen Realisierungsvorschlag mit vier Rückschlagventilen 4a, 4b, 4c, 4d, die in der symbolisch angegebenen Pfeilrichtung Wasser durchströmen lassen, aber in der entgegengesetzten Richtung sperren. Im Tagbetrieb fliesst das Wasser in den Verteilleitungen 5 und 6 in der mit 7 bezeichneten Richtung, und im Tages-Vorlauf 5 herrscht gegenüber dem Tages-Rücklauf 6 ein vor allem durch die Umwälzpumpe erzeugter Überdruck. Am Tag fliesst das warme Wasser vom Tages-Vorlauf 5 durch das Rückschlagventil 4b zum Tages-Regulierventil mit Thermostat 2 und, bei genügend tiefer Raumtemperatur, in den Heizkörper 1.
Das abgekühlte Wasser fliesst durch das Rückschlagventil 4c in den Tages-Rücklauf 6. - Im Nachtbetrieb fliesst das Wasser in den Verteilleitungen 5 und 6 in der mit 8 bezeichneten Richtung, und im Nacht-Vorlauf 6 herrscht gegenüber dem Nacht-Rücklauf 5 ein vor allem durch die Umwälzpumpe erzeugter Überdruck. In der Nacht fliesst das warme Wasser vom Nacht-Vorlauf 6 durch das Rückschlagventil 4a zum Nacht-Regulierventil mit Thermostat 3 und, bei genügend tiefer Raumtemperatur, in den Heizkörper 1. Das abgekühlte Wasser fliesst durch das Rückschlagventil 4d in den Nacht-Rücklauf 5. - Durch Umkehren der Fliessrichtung in den Verteilleitungen 5 und 6 werden am Tag das Tages-Regulierventil mit Thermostat 2 und in der Nacht das Nacht-Regulierventil mit Thermostat 3 für die Raumluftregulierung wirksam. Ferner bleibt die Fliessrichtung des Wassers im Heizkörper dieselbe und optimal.
Die gemäss Fig. 1 beschriebene einfachste Ausführung der Absperrvorrichtung mit Thermostat, bestehend aus zwei normalen Regulierventilen mit je einem Thermostat und zwei Rückschlagventilen, hat die Nachteile, dass zur Temperaturregulierung zwei verschiedene thermische Expansionselemente in den zwei getrennten Regulierventilen nötig sind, und dass bei der Montage mehrere Baugruppen zu montieren und zu verrohren sind. Diese Nachteile können behoben werden, indem man die Tages- und Nacht-Regulierventile durch ein gemeinsames Expansionselement betätigen lässt, und indem man alle Rückschlagventile in das Gehäuse der Absperrvorrichtung einbaut.
Die Figuren 3, 4, 5 und 6 zeigen ein Ausführungsbeispiel für eine solche Absperrvorrichtung. Diese Absperrvorrichtung mit Thermostat für Heizkörper besteht aus einem Gehäuse 14, einem Einstellknopf 16, einem thermischen Expansionselement 18, einem Schieber 19, den vier Rückschlagventilen 4a, 4b, 4c und 4d und allenfalls einem zweiten Einstellknopf 20. Dreht man den Einstellknopf 16, wird er zusammen mit dem thermischen Expansionselement 18 über das Gewinde 17 gegenüber dem gehäusefesten Teil 15 axial verschoben. Dies bewirkt ein gleichzeitiges Einstellen der Sollwerte für die Tages- und Nachttemperatur. Zweckmässigerweise weist der Einstellknopf 16 eine Skala für die Tages-Solltemperatur auf.
Der Schieber 19 wird vom thermischen Expansionselement 18 nach Massgabe der eingestellten Tages-Solltemperatur und der herrschenden Raumtemperatur mehr oder weniger stark gegen die Feder 21 gedrückt. Der Schieber 19 weist zwei Öffnungen 22a und 22b auf, deren Abstand gegenüber dem Abstand der beiden Durchlassöffnungen 23a und 23b des Gehäuses 14 verschieden ist. Dieser Unterschied bewirkt, dass die Tages- und die Nacht-Solltemperaturen verschieden sind.
Der Wasserfluss durch das System ist bereits in den Erläuterungen zu Fig. 2 erklärt worden.
In einer einfacheren, nicht gezeigten Ausführung ähnlich Fig. 3, in der der zweite Einstellknopf 20 fehlt, ist die Temperaturdifferenz für die Nachtabsenkung fest, kann aber durch einfaches Einsetzen eines Schiebers 19 mit anderem Lochabstand geändert werden. Bei geeigneter Konstruktion ist das Auswechseln des Schiebers ohne Entleeren des Heizungskreislaufes möglich.
In der Ausführung gemäss Fig. 3, in der der zweite Einstellknopf 20 vorhanden ist, dient dieser dazu, die Temperaturdifferenz der Nachtabsenkung einzustellen. In diesem Fall besteht der Schieber 19 aus zwei Teilen, die miteinander durch ein Schraubengewinde verbunden sind. Der Schraubenschaft ist im vorderen Teil des Schiebers, dem Tagesteil, frei drehbar und unverlierbar gelagert. Das Schraubengewinde greift in den hinteren Schieberteil, den Nachtteil, ein. Der Einstellknopf 20 greift über eine Gabelstange ins Innere dieser Schraube. Durch Verdrehen des Einstellknopfes 20 wird der Abstand der beiden Schieberöffnungen 22a und 22b und damit die Temperaturdifferenz der Nachtabsenkung verändert. Zweckmässigerweise weist der Einstellknopf 20 eine Skala für die Nachtabsenkung auf.
In den Figuren 3 bis 6 sind alle für die Herstellung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemässen Absperrvorrichtung mit Thermostat für Heizkörper dargestellt. Das Gehäuse 14 besteht aus Grauguss, wobei die mit 24, 25a und 25b bezeichneten Kanäle und der gerade, horizontale innere Hohlraum 26 im Gussrohling bereits vorhanden sind. Mit einer Bohrmaschine werden die beiden Sacklöcher 27a und 27b und ihre Abschlussgewinde 28a und 28b gebohrt. Auf einer Drehbank werden in beiden Sacklöchern die Nuten 29 für die O-Ringe 30 eingearbeitet. Zudem wird die Öffnung 42 für den Schieberknopf gebohrt, die Nut 43 für den O-Ring 44 eingedreht und der Kanal 45 für den Schieber vorgebohrt.
Seine definitive rechteckige Form erhält dieser Kanal durch Räumen oder Fräsen. Abschliessend werden die vier Rohrgewinde für die Leitungen und das Gewinde 17 gedreht. Der Schieber 19 erhält seine Form, indem zuerst sein Kopf zylindrisch gedreht, dann der rechteckige Schaft gefräst wird.
Schliesslich werden die beiden Öffnungen 22a und 22b gebohrt. Die Bestandteile 33a, 33b, 34a und 34b der Rückschlagventile 4 werden auf dem Drehbank hergestellt und erhalten abschliessend noch die Querbohrungen 35 bzw. 36. Die Abschlussschrauben 37a und 37b werden gedreht. Die übrigen Teile sind auf dem freien Markt erhältlich. Ihre Herstellung wird deshalb hier nicht beschrieben.
Die Montage der Absperrvorrichtung ist sehr einfach und kann durch ungelernte Hilfskräfte erfolgen: In die beiden Sacklöcher werden nacheinander dieDrehteile 33, Kugeln 38, Federn 40, Drehteile 34, Kugeln 39, Federn 41, O-Ringe 30 eingelegt. Dann werden die Sacklöcher mit den Abschluss schräuben 37 verschlossen. In den Schieberkanal werden die Feder 21, der O-Ring 44 und der Schieber 19 eingebracht, und der Drehknopf 16 wird am Gewinde 17 angeschraubt.
Abschliessend sei darauf hingewiesen, dass die in den Fi gurten 3 bis 6 vorgeschlagene Ausführung auch für die Nach brüstung bestehender Heizanlagen geeignet ist: Der linke Flansch der Absperrvorrichtung, siehe Fig. 3, ist am Heizkörper oben rechts anzuschliessen. Die beiden Verteilleitungen sind sinngemäss an den beiden rechten Flanschen der Absperrvorrichtung gemäss Fig. 3 anzuschliessen. Der untere Anschluss des Heizkörpers ist mit einem zusätzlichen Rohrstück mit dem unteren Anschluss der Absperrvorrichtung gemäss Fig. 4 zu verbinden.
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PATENT CLAIMS
1. Shut-off device with thermostat for radiators, which has a housing, connections for the heating water supply, connections for the radiator and connecting channels for heating water, characterized in that in the channels two regulating valves with a thermostat (2, 3) and at least two non-return valves (4 ) are arranged so that depending on the direction of flow of the heating water in the connections for the heating water supply, either one control valve (2) or the other control valve (3) is in operation.
2. Shut-off device according to claim 1, characterized in that the thermostat has a single thermal expansion element (18).
3. Shut-off device according to claim 1 or 2, characterized in that the thermostat has a single rotary knob in order to be able to set the target day temperature and the target night temperature by its rotational position.
4. Shut-off device according to claim 1 or 2, characterized in that the thermostat has two rotary knobs, by the rotary position of the one rotary knob (16) the target day temperature and by the rotary position of the other rotary knob (20) the difference between day and night To be able to set the target temperature.
5. shut-off device according to claim 1, characterized in that a single housing is present.
6. The method for operating the device according to claim 1, characterized in that the flow direction of the heating water in the connections for the heating water supply is reversed to put one or the other control valve into operation.
7. The method according to claim 6, characterized in that the reversal of the flow direction is carried out by changing the direction of rotation of a circulation pump.
As is known, a heating system for space heating essentially consists of the following components: a) a heat generator (hereinafter referred to as a boiler) to which external energy is supplied (e.g. heating oil, gas, electricity) in which the external energy is converted into heat (e.g. E.g. by burning or power consumption in an ohmic resistor) and temporarily stored in one or more intermediate storage media (e.g.
Boiler water, fireclay bricks, storage bricks) and from which the heat required for heating purposes can be extracted (e.g. by removing heated and returning cooled water; b) the radiators in the rooms to be heated, which direct the room air (radiators) or heat indirectly (floor heating); c) a heat distribution network (hereinafter referred to as distribution lines).
In this invention, heating systems are considered, the distribution lines of which form a water circuit, where heated water flows from the boiler to the radiators (flow) and cooled water flows from the radiators to the boiler (return); d) a circulation pump which is at least partially responsible for the water flow; e) in very many cases, a mixing valve, which before the run a warm mixture of cooled water from the
Returns and hot water from the boiler; f) various control, regulation and monitoring units, which will not be discussed further here.
In the past and partly still today, the radiators were equipped with manual shut-off devices with which the heat supply to each individual radiator could be throttled or switched off. The disadvantage of these shut-off devices was that they had to be continuously adjusted by humans in order to maintain a fairly constant room temperature. Statistically speaking, since humans tend to be sluggish, this led to overheated, heated rooms, especially when exposed to sunlight. H. so to waste of energy.
To avoid wasting such energy, automatic regulating shut-off devices are often used today. Most of them are shut-off devices with thermostats. These contain e.g. B. a heating element that changes relatively strongly in length, the change in length of which changes the shut-off opening in a suitable manner, so that the most constant possible room temperature is achieved. In very rare cases, motorized shut-off devices are used. Due to the high financial outlay for the device itself and for the additional electrical installations, these need not be considered here.
The shut-off devices with thermostat have the task of keeping the room temperature constant at the value set on the shut-off device, as independently as possible of the outside temperature, quality of the room insulation, flow temperature and radiator temperature.
Further savings in heating costs can be achieved if the room temperature is noticeably reduced at night. Depending on the type of room use and the desire and temperament of the user, a reduction of 2 to 70 C is recommended. In industrial buildings, a reduction over the entire non-working weekend is also indicated.
The shut-off devices with thermostat in use today do not allow this to happen. Either the setting on each shut-off device must be changed by hand at the beginning and at the end of the lowering. Or the flow temperature has to be reduced to such an extent that the radiator no longer receives enough heating power so that the shut-off device can keep the room temperature at the usual level. - The first method is hardly effective on average due to the human inertia already discussed. The second method has the disadvantage that in practice the temperatures drop to different extents in different rooms, since the ratio of effective radiator surface area to heat flow varies from room to room.
If the temperature is reduced using this method so that a permissible temperature is still set in the coolest room, the full savings effect is not achieved in the other rooms.
The object of the invention is to use a shut-off device with a thermostat for radiators to regulate the room temperature in daytime operation to an adjustable target daytime temperature and in nighttime operation to a lower, also adjustable nighttime target temperature. This object is achieved in accordance with the characterizations of claims 1 and 6. Switching from day to night operation and vice versa is made possible in accordance with the characterization of claim 6. The control quality is equally good for the temperature during the day and at night, and the two can in each room
Temperatures can be set individually. This makes it possible to realize the full savings potential of night and weekend reductions.
In the following, exemplary embodiments of the invention are explained with reference to drawings. They are shown in:
Fig. 1 shows a schematic representation of a first embodiment of the device;
Fig. 2 shows a schematic representation of a second embodiment of the device;
3 is a plan view of a shut-off device according to FIG. 2;
Fig. 4 elevation of a shut-off device according to Fig. 2;
Fig. 5 is a section along line A-A of Fig. 3; a section along line B-B of Fig. 3;
6 shows a section along line C-C of FIG. 3.
In the simplest case, the shut-off device according to the invention with a thermostat consists of two commercially available regulating valves, each with a thermostat, which are connected in parallel, and two check valves. This embodiment is shown schematically in Fig. 1. In it are 1 the radiator, 2 the shut-off valve with thermostat for daytime operation, 3 the shut-off valve with thermostat for nighttime operation and 4a, 4b the two check valves. In this version, the setpoints for the day and night temperatures can be set as desired and independently of one another. The check valves ensure that the heating water can only flow through the day shut-off device 2 during the day and only through the night shut-off device 3 at night.
The shut-off device according to FIG. 1 has the disadvantage that in one of the two operating modes (e.g. at night) the circulation pump has to work against the natural gravity drive inherent in every heating system (due to temperature differences). In this way, a higher pump output would be required at night (in our example) and the thermal behavior of the radiator would generally deteriorate.
The diagram in FIG. 2 (see also FIGS. 3 to 6) shows an implementation proposal with four check valves 4a, 4b, 4c, 4d, which allow water to flow through in the symbolically indicated arrow direction, but block in the opposite direction. In day operation, the water flows in the distribution lines 5 and 6 in the direction designated by 7, and in the day supply 5 there is an overpressure generated primarily by the circulating pump compared to the day return 6. During the day, the warm water flows from the day supply 5 through the check valve 4b to the day regulating valve with thermostat 2 and, if the room temperature is sufficiently low, into the radiator 1.
The cooled water flows through the check valve 4c into the day return 6. In the night mode, the water flows in the distribution lines 5 and 6 in the direction designated 8, and in the night flow 6 there is a predominance over the night return 5 overpressure generated by the circulation pump. At night, the warm water flows from the night supply 6 through the check valve 4a to the night regulating valve with thermostat 3 and, if the room temperature is sufficiently low, into the radiator 1. The cooled water flows through the check valve 4d into the night return 5. - By reversing the flow direction in the distribution lines 5 and 6, the day control valve with thermostat 2 becomes effective during the day and the night control valve with thermostat 3 at night for room air regulation. Furthermore, the flow direction of the water in the radiator remains the same and optimal.
The simplest embodiment of the shut-off device with thermostat described in FIG. 1, consisting of two normal regulating valves, each with a thermostat and two check valves, has the disadvantages that two different thermal expansion elements are required in the two separate regulating valves for temperature regulation, and that during assembly several assemblies are to be assembled and piped. These disadvantages can be remedied by having the day and night regulating valves actuated by a common expansion element and by installing all check valves in the housing of the shut-off device.
Figures 3, 4, 5 and 6 show an embodiment of such a shut-off device. This shut-off device with a thermostat for radiators consists of a housing 14, a setting button 16, a thermal expansion element 18, a slide 19, the four check valves 4a, 4b, 4c and 4d and, if necessary, a second setting button 20. If the setting button 16 is turned, it becomes axially displaced together with the thermal expansion element 18 via the thread 17 relative to the part 15 fixed to the housing. This causes the setpoints for the day and night temperature to be set simultaneously. The setting knob 16 expediently has a scale for the daily target temperature.
The slide 19 is more or less pressed against the spring 21 by the thermal expansion element 18 in accordance with the set daily target temperature and the prevailing room temperature. The slide 19 has two openings 22a and 22b, the spacing of which differs from the distance between the two through openings 23a and 23b of the housing 14. This difference means that the target day and night temperatures are different.
The water flow through the system has already been explained in the explanations for FIG. 2.
In a simpler embodiment, not shown, similar to FIG. 3, in which the second adjusting knob 20 is missing, the temperature difference for the night reduction is fixed, but can be changed by simply inserting a slide 19 with a different hole spacing. With a suitable design, the slide can be replaced without emptying the heating circuit.
In the embodiment according to FIG. 3, in which the second setting button 20 is present, this serves to set the temperature difference of the night reduction. In this case, the slide 19 consists of two parts which are connected to one another by a screw thread. The screw shaft is freely rotatable and captive in the front part of the slide, the day part. The screw thread engages in the rear slide part, the night part. The adjusting knob 20 reaches into the inside of this screw via a fork rod. By turning the adjusting knob 20, the distance between the two slide openings 22a and 22b and thus the temperature difference of the night setback is changed. The setting knob 20 expediently has a scale for the night reduction.
FIGS. 3 to 6 all show for the manufacture of an embodiment of a shut-off device according to the invention with a thermostat for radiators. The housing 14 consists of gray cast iron, the channels designated 24, 25a and 25b and the straight, horizontal inner cavity 26 already being present in the cast blank. The two blind holes 27a and 27b and their end threads 28a and 28b are drilled with a drilling machine. The grooves 29 for the O-rings 30 are machined into both blind holes on a lathe. In addition, the opening 42 for the slide button is drilled, the groove 43 for the O-ring 44 is screwed in and the channel 45 for the slide is predrilled.
This canal gets its definite rectangular shape from broaching or milling. Finally, the four pipe threads for the lines and the thread 17 are turned. The slide 19 is given its shape by first turning its head cylindrically, then milling the rectangular shaft.
Finally, the two openings 22a and 22b are drilled. The components 33a, 33b, 34a and 34b of the check valves 4 are produced on the lathe and finally receive the transverse bores 35 and 36, respectively. The end screws 37a and 37b are turned. The remaining parts are available on the open market. Their manufacture is therefore not described here.
The assembly of the shut-off device is very simple and can be done by unskilled assistants: the rotating parts 33, balls 38, springs 40, rotating parts 34, balls 39, springs 41, O-rings 30 are inserted one after the other into the two blind holes. Then the blind holes are closed with the final screw 37. The spring 21, the O-ring 44 and the slide 19 are introduced into the slide channel, and the rotary knob 16 is screwed onto the thread 17.
Finally, it should be pointed out that the design proposed in Figures 3 to 6 is also suitable for the after-balustrade of existing heating systems: The left flange of the shut-off device, see Fig. 3, is to be connected to the radiator at the top right. The two distribution lines are to be connected analogously to the two right flanges of the shut-off device according to FIG. 3. The lower connection of the radiator is to be connected to the lower connection of the shut-off device according to FIG. 4 with an additional pipe section.