CS213718B1

CS213718B1 - Thermostatic valve electrically remote controlled

Info

Publication number: CS213718B1
Application number: CS465279A
Authority: CS
Inventors: Josef Frys
Original assignee: Josef Frys
Priority date: 1979-07-03
Filing date: 1979-07-03
Publication date: 1982-04-09

Description

Vynález se týká radiátorovýoh termostatických ventilů, dálkově ovládaných, kterých ae používá pro regulaci teploty v místnostech, pro zónovou regulaoi apod. při ústředním vytápění. Řeší se konstrukčně jednoduché a energeticky nenáročné dálkové ovládání termostatického ventilu přímým ohřevem čidla v pouzdře termostatické hlavice, která pracuje na principu teplotní roztažnosti čidla.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to radiator thermostatic valves which are remotely controlled and which are used to control room temperature, zone control or the like in central heating. A simple and energy-saving remote control of the thermostatic valve is solved by direct heating of the sensor in the thermostatic head housing, which works on the principle of temperature expansion of the sensor.

Pro regulaoi teploty v místnostech se při ústředním vytápění používají mimo jiné termostatické ventily, které zamontovány k otopným tělesům ústředního vytápění udržují bez pomocné energie stálou nastavenou tsplotu místností. Z důvodů úspor energie je žádouoí, aby se v době, kdy nejsou místnosti obývány, vytápěly na nižěí teplotu. Při hromadném nasazení termostatických ventilů ve veřejných budovách, školách, přednáškových sáleoh apod. není možné snižovat teplotu v jednotlivých místnostech pochůzkou obsluhy po místnosteoh před ukončením a po ukončení obývání místnosti a tuto pochůzku opakovat podle potřeby i několikrát denně. Místnosti se ohřívají podle rozvrhu hodin.To regulate the room temperature, central heating is used, among other things, by thermostatic valves which, mounted to the central heating radiators, maintain a constant set room temperature without auxiliary energy. In order to save energy, it is desirable to heat to a lower temperature when the rooms are not occupied. With mass deployment of thermostatic valves in public buildings, schools, lecture halls, etc., it is not possible to reduce the temperature in individual rooms by the operator's walk on the room before and after the occupancy of the room, and repeat this walk several times a day. The rooms are heated according to the timetable.

Dosud známé termostatické ventily dálkově ovládané jsou řízeny malými servomotory namontovanými na termostatické hlavici nebo přídavným ohřívacím tělesem, které js uloženo v konstrukci termostatické hlavice nebo na jejím povrchu. Při ovládání servomotory je konstrukce komplikovaná a zařízení cenově nákladné. Je vyšší i poruchovost, protože je zde mnoho pohybujících se dílů. U systémů s přídavným ohřívacím tělesem na povrchu texmostatio213 718The remote-controlled thermostatic valves of the prior art are controlled by small servomotors mounted on a thermostatic head or an additional heater, which are housed in or on the surface of the thermostatic head. When operating the servomotors, the construction is complicated and the equipment is costly. The failure rate is also higher because there are many moving parts. For systems with an additional heater on the surface texmostatio213 718

213 718 ké hlavice brání toto ohřívací těleso omývání hlavioe vzduchem a také komplikuje konstrukci. Prohřívání čidla je nerovnoměrné a stupeň ohřevu nadměrně kolísavý s vyěěi spotřebou elektrického proudu. Při uložení přídavného ohřívacího tělesa uvnitř ěidla je komplikovaný elektrický přívod a ohřívací těleso se při poruše nedá vyměnit.The 213 718 head prevents this heater from washing the head with air and also complicates the construction. Sensor overheating is uneven and the degree of heating is highly fluctuating with higher power consumption. If an additional heater is placed inside the sensor, the electrical supply is complicated and the heater cannot be replaced in the event of a fault.

Výše uvedené nedostatky jsou vyřešeny termostatickým ventilem elektricky dálkově sutádaným podle vynálezu, kde v pouzdře termostatické hlavioe je uloženo čidle a elektrovodivé pryže o měrném vnitřním odporu 10 ohmem až 1000 ohmem, které je vodivě spojeno a elektrickým rozvodem. Při kapalném čidle je používaná membrána zhotovena z elektrovodivé pryže o vnitřním měrném odporu 10 ohmem až 1000 ohmem, přičemž je tato membrána vodivě spojena s elektrickým rozvodem. Napětí elektrického proudu se volí z bezpečnostních důvodů do 36 V.The above-mentioned drawbacks are solved by a thermostatic valve electrically remotely mounted according to the invention, wherein in the thermostatic head housing there are housed sensors and conductive rubber having a specific internal resistance of 10 ohm to 1000 ohm, which is conductively connected and wired. In the liquid sensor, the membrane used is made of an electroconductive rubber having an internal resistivity of 10 ohms to 1000 ohms, the membrane being conductively connected to the electrical distribution. The voltage of the electric current is chosen for safety reasons up to 36 V.

Vynález vyřešil přímé ohřátí čidla termostatické hlavice rovnoměrně c určitý °C, který je přímo úměrný elektrickému výkonu, který elektrovodivou pryž ohřívá. Tím se nechá pokles teploty v místnosti dálkově řídit o proměnlivý počet °C pomooí regulačních odporů na řídicím panelu. Ohřívání čidla bylo vyřešeno s minimální spotřebou energie. Zjednodušila še konstrukce, snížily se rozměry zařízení, zvýšila se přesnost regulace a prodloužila životnost.The invention has solved a direct heating of the thermostatic head sensor evenly at a certain ° C, which is proportional to the electrical power that heats the electroconductive rubber. This allows the temperature drop in the room to be controlled remotely by a variable number of ° C using the control resistors on the control panel. Sensor heating has been solved with minimal power consumption. It has simplified design, reduced equipment dimensions, increased control accuracy and extended service life.

Výkres představuje vynalezený termostatický ventil, kde termostatická hlavioe je znázorněna v řezu a kompletní ventil v pohledu, přičemž jako čidla byla použita elektrovodivé pryž o měrném vnitřním odporu 10 ohmem až 1000 ohmem a teplotní objemové roztažnosti 4.10“⁴až 5.10“³ /K. Regulační knoflík χ je našroubován na Izolátoru ve kterén je zasazeno pouzdro £ ⁹ čidlem £ z elektrovodivé pryže. V pouzdře £ jsou uzavřena víkem pouzdra 2· Bo čidla 2 zasahuje kovový pracovní píst 2 vedený malou středící čepičkou 12 a regulační píst 8 vedený velkou středioí čepičkou 11. Regulační píst 8 je proti tepelnému přetížení odpružen tlačnou válcovou pružinou 10 přes podložku χ. Válcové pružina 10 je držena v regulačním knoflíku £ zašroubovanou maticí 6. Stavěči kolík 13 slouží k ustavení mezních poloh regulace. V izolátoru 2 je zašroubován závrtný šroub 15 až na doraz na pouzdro £ a v této poloze je zajištěn pojistnou maticí 18. Na závrtný šroub 15 je nasazeno kabelové očko 20 právě tak jako pod šroub 16. který je také zašroubován do izolátoru 2,. Rod šroub 16 jo ještě úložen pružný kontakt 15. který je st£Le v dotyku s kovovým pracovním pístem 2· ®·*mo statická hlavioe je přišroubována na kompletní ventil 21 přosuvnou maticí 14. Termostatický ventil se montuje k otopným tělesům ústředního vytápění a reguluje automaticky a bez pomocné energie teplotu ve vytápěné místnosti. Vlivem různé teploty vzduchu u otopného tělesa a stěn místnosti proúíí vzduch v místnosti a omývá termostatickou hlavici, kterou ohřívá nebo ochlazuje. Tím se zvětšuje nebo zmenšuje čidlo £ ^z elektrovodivé pryže vzhledem ke své teplotní objemové roztažnosti. Vzduch musí mít přístup k pouzdru £, aby svou teplotou ovlivňoval činnost termostatické hlavioe. Regulační knoflík χ má na svém povrchu různé znaky pro přibližné určení teplot v místnosti např. I, II, III, IV apod. Zvolený znak odpovídající žádané teplote nastavíme proti «stahové značce 22 na boku izolátoru 2. Nastavíme -li např. zvolenou teplotu v místnosti na vyšší hodnotu než je právě teplota vzduchu v místnosti, vyšroubovává se regulační knoflík X po závitu 23 na izolátoru 2, přičemž se uvolňuje regulační píst 8 z čidla £, kde vaniká úměrně volný prostor odpovídající vyššímThe drawing represents the inventive thermostatic valve, the thermostatic hlavioe which is shown in section and in perspective a complete valve, which sensors were used as electroconductive rubber having a specific resistance of 10 Ohm internal to 1000 Ohm and thermal volume expansion 4.10 ^"4 to 5.10" ³ / K. The control knob χ is screwed onto the Insulator, in which the sleeve ⁹ is fitted with a conductive rubber sensor ⁶ . In the housing 8 they are closed by the housing lid 2. The metal working piston 2 is guided by the small centering cap 12 and the regulating piston 8 is guided by the large centering cap 11. The regulating piston 8 is spring-loaded by a cylindrical spring 10. The cylindrical spring 10 is held in the control knob 6 by a screwed nut 6. The adjusting pin 13 serves to set the limit positions of the control. In the insulator 2, the stud 15 is screwed in all the way onto the sleeve 8 and secured in this position by a lock nut 18. The stud 15 is fitted with a cable lug 20 just like under the screw 16 which is also screwed into the insulator 2. The rod 16 has a spring contact 15 which is in contact with the metal working piston 2 · ® · * the static head is screwed to the complete valve 21 by a sliding nut 14. The thermostatic valve is mounted to the central heating radiators and regulates automatically and without auxiliary energy temperature in the heated room. Due to the different air temperature of the radiator and the walls of the room, it blows the air in the room and washes the thermostatic head, which it heats or cools. This increases or decreases the sensor £ ^of conductive rubber due to their thermal volume expansion. The air must have access to the housing 6 to affect the temperature of the thermostatic head by its temperature. The control knob χ has different features on its surface for approximate determination of room temperatures, eg I, II, III, IV etc. Set the selected character corresponding to the desired temperature against «pull mark 22 on the side of the insulator 2. If eg room to a higher value than the room air temperature, unscrew the control knob X after the thread 23 on the insulator 2, releasing the control piston 8 from the sensor 8, where the corresponding free space corresponding to the higher

213 718 zvoleným °C v místnosti, který se potom postupně ohřevem od stoupající teploty vzduchu v místnosti zaplňuje. Při dosažení zvolené teploty se volný prostor zaplní a další zvyšování objemu čidla 2. vytlačuje pracovní píst h který tlačí na nenakreslenou odpruženou kuželku kompletního ventilu 21. protože tlak pružiny kuželky je nižší než tlak válcové pružiny 10. Tím se snižuje průtok otopné vody kompletním ventilem 21 až třeba k úplnému zastavení průtoku. Stoupá-li dále teplota vzduchu v místnosti např. vlivem sekundárního tepla od slunečního záření, oknem, od sporáku nebo hořícího krbu zvětšuje se dále objem čidla 2. tak, že vytlačuje regulační píst 8 proti válcové pružině JO, která je uzavřena maticí pružiny 6 v regulačním knoflíku 1» Tak pracuje termostatický ventil za normálního provozu bez dálkového ovládání. Při útlumovém vytápění, v době kdy nejsou místnosti obývány, je velmi výhodné přo úsporu energie zajistit o určitou hodnotu pokles teploty v místnosti např. o 5 °C. proto musíme úměrně o tuto hodnotu přehřát čidlo 2.» což provedeme zavedením elektrického proudu do čidla 2. o odpovídajícím výkonu na závrtný šroub 15 a šroub 16 pomocí nenakreslených vodičů, které se připojí ke kabelovým okům 20. Závrtný šroub 15 se zašroubuje tak hluboko do izolátoru 2, až se vodivě spojí s pouzdrem £. V této poloze je závrtný šroub 15 jištěn pojistnou maticí 17. Pod šroub 16 je připevněn pružný kontakt 19. který je stále v dotyku s kovovým pracovním pístem 2· Zavedením elektrického proudu se čidlo 2. ohřívá v důsledku měrného vnitřního odporu. Tím se způsobí úmyslné tepelné přetížení čidla 2. a regulační píst 8 stlačí válcovou pružinu JO. Pracovní píst 2 tlakem na nenakreslenou odpruženou kuželku kompletního ventilu 21 uzavírá průtok otopné vody a teplota vzduchu v místnosti klesá do té doby dokud se příkon elektrického proudu nevyrovná ztrátě tepla z termostatické hlavice povrchem pouzdra £ do okolního chladnoucího vzduchu.213 718 at the selected ° C in the room, which is then gradually filled by heating from the rising air temperature in the room. When the selected temperature is reached, the free space fills up and further increasing the volume of the sensor 2. pushes the working piston h which pushes the spring valve plug of the complete valve 21 not shown, because the plug spring pressure is lower than the cylinder spring pressure. to stop the flow, for example. If the room air temperature rises further, eg due to secondary heat from sunlight, a window, a stove or a burning fireplace, the volume of the sensor 2 further increases by pushing the control piston 8 against the cylindrical spring 10, which is closed by the spring nut 6 control knob 1 »This is how the thermostatic valve works in normal operation without remote control. In the case of attenuation heating, when the rooms are not occupied, it is very advantageous to save a certain amount of temperature in the room, eg by 5 ° C. therefore, we have to overheat the sensor 2 in proportion to this value. »which we do by applying electric current to the sensor 2 of the corresponding power to the stud 15 and bolt 16 by means of non-drawn wires which connect to the cable lugs 20. of the insulator 2 until it is conductively connected to the housing 6. In this position, the stud 15 is secured by a lock nut 17. A spring contact 19 is fixed below the bolt 16 and is still in contact with the metal working piston 2. This causes an intentional thermal overload of the sensor 2 and the control piston 8 compresses the cylindrical spring 10. The working piston 2, by pressing on the non-illustrated spring plug of the complete valve 21, closes the flow of heating water and the room air temperature drops until the power input equals the heat loss from the thermostatic head through the housing surface into the surrounding cooling air.

Takové řešení plánovaného snížení teploty v místnosti je velmi výhodné např. ve správních budovách, přednáškových sálech, ve školách apod., kde podle rozvrhu využívání místností resp. tříd je možno dálkově podle programu řídit pokles teploty v jednotlivých místnostech podle programu. Po přerušení elektrického proudu do čidla 2. začne termostatický ventil udržovat v místnosti teplotu na původní nastavené hodnotě. Snížení teploty v místnosti např. o 5 °C představuje snížení výkonu otopného tělesa o 12 až 25 %. Při průměrném výkonu otopného tělesa 1660 W je to 190 až 400 W a pro dálkové ovládání termostatického ventilu podle vynálezu je potřebný příkon např. 7 až 8 1?.Such a solution of the planned temperature reduction in a room is very advantageous, for example, in administrative buildings, lecture halls, schools, etc. The temperature drop in individual rooms can be controlled remotely according to the program. When the electric current to the sensor 2 is interrupted, the thermostatic valve starts to maintain the room temperature at the original setpoint. Reducing the room temperature by 5 ° C, for example, represents a 12 to 25% reduction in radiator output. With an average radiator output of 1660 W it is 190 to 400 W and for the remote control of the thermostatic valve according to the invention a power input of, for example, 7 to 8 liters is required.

Vynálezu lze také -využít pro dálkové ovládání termostatických regulátorů vratné vody, zónových regulačních ventilů a při konstrukci ovládacích prvků k ovládání průtokových ventilů v rozvodeoh kapalin a plynů.The invention can also be used for remote control of thermostatic return water regulators, zone control valves and in the construction of controls for controlling flow valves in a liquid and gas distribution system.

Claims

1. Electrically remote-controlled thermostatic valve, consisting of a flow-through valve with a spring-loaded plug and a thermostatic head, in which a mass sensor of different mass is deposited which changes its volume due to a temperature change and controls the valve plug stroke through a working piston; characterized in that a sensor (3) is inserted into the housing (4) of the spring *: * ϊ1 »718 4

Electrically conductive rubbers have a resistivity of 10 ohms to 1000 ohms, which is electrically conductively connected through a three-point distribution.

?

j

Thermostatic valve according to claim 1, characterized in that a conductive rubber sensor (3) having a specific internal resistance of 10 ohms to 1000 ohms fills 5 to 90% of the housing space (4) and the remaining space fills rubber with a specific internal resistance height of 1.10. The electrically conductive rubber is conductively connected to the electrical distribution.

? Thermostatic valve according to claim 1, characterized in that the liquid mass sensor (3) is provided with a diaphragm separating the sensor (3) from the working piston (9) and the surrounding space, made of electroconductive rubber having a specific internal resistance of 10 ohms to 1000 ohms. wherein the membrane is conductively connected to the electrical distribution.