CS223259B1

CS223259B1 - Three-way mixing valve driven by heat dilatation element

Info

Publication number: CS223259B1
Application number: CS425281A
Authority: CS
Inventors: Jiri Janecek
Original assignee: Jiri Janecek
Priority date: 1981-06-08
Filing date: 1981-06-08
Publication date: 1983-09-15

Abstract

Třícestný směšovací ventil, poháněný přímočínným tepelně dilatačním prvkem. Vynalez je určen pro teplovodní ústřední nebo etážové vytápění z teplovodního akumulačního bloku. Vynález řeší třícestný směšovací ventil pro řízení oběhu vody z akumulačního bloku do ústředního nebo etážového topení. Podstatou vynálezu je pohon ventilu tepelně dilatačním prvkem bez pomocné energie. Tepelně dilatační prvek reaguje na teplotu vody, procházející ventilem. Regulační teplotu lze nastavit predpětím tepelně dilatačního prvku. Uvedeného ventilu lze použít v případech, kdy je třeba udržovat tepelný spád obíhající vody či teplotu obíhající vratné vody.Three-way mixing valve, driven by a direct acting thermal expansion element. The invention is designed for hot water central or floor heating from hot water accumulation block. The invention provides a three-way mixing valve to control the circulation of water from the storage block to central or floor heating. The subject of the invention is the thermal actuation of the valve an expansion element without auxiliary energy. The thermal expansion element reacts to temperature water passing through the valve. Regulatory the temperature can be set by biasing the thermal expansion element. This valve can be used in cases where when it is necessary to keep the heat gradient circulating water or circulating return water temperature.

Description

Třícestný směšovací ventil, poháněný přímočínným tepelně dilatačním prvkem.Three-way mixing valve, driven by a direct acting thermal expansion element.

Vynalez je určen pro teplovodní ústřední nebo etážové vytápění z teplovodního akumulačního bloku.The invention is intended for hot-water central or floor heating from a hot-water storage block.

Vynález řeší třícestný směšovací ventil pro řízení oběhu vody z akumulačního bloku do ústředního nebo etážového topení.The invention solves a three-way mixing valve for controlling the circulation of water from an accumulation block to a central or multi-storey heating system.

Podstatou vynálezu je pohon ventilu tepelně dilatačním prvkem bez pomocné energie. Tepelně dilatační prvek reaguje na teplotu vody, procházející ventilem. Regulační teplotu lze nastavit predpětím tepelně dilatačního prvku.The principle of the invention is to drive the valve by means of a thermal expansion element without auxiliary energy. The thermal expansion element responds to the temperature of the water passing through the valve. The control temperature can be set by biasing the thermal expansion element.

Uvedeného ventilu lze použít v případech, kdy je třeba udržovat tepelný spád obíhající vody či teplotu obíhající vratné vody.The valve can be used in cases where the temperature of the circulating water or the temperature of the circulating return water needs to be maintained.

Vynález se týká třícestného směšovacího ventilu poháněného přímočinným tepelně dilatačním prvkem, reagujícím na teplotu jím protékající vody pro řízení oběhu topného média v systému teplovodního ústředního nebo etážového vytápění z akumulačního teplovodního bloku nádrží nebo jedné akumulační nádrže.The invention relates to a three-way mixing valve driven by a direct-acting thermal expansion element responsive to the temperature of the water flowing therethrough for controlling the circulation of the heating medium in a hot-water central or multi-storey heating system from a hot water storage tank or one storage tank.

Moderním a stále se rozšiřujícím způsobem vytápění je ústřední nebo etážový systém s vodou jako médiem akumulačním a teplonosným. Akumulační blok, který je tvořený jednou nebo více nádržemi, se používá na akumulaci tepla získaného z elektrické energie v nízké noční sazbě s případným mimošpičkovým dobíjením. Využití tepelné kapacity vodního akumulačního bloku je podmíněno především využitím určeného tepelného spádu vody v akumulačním bloku. K tomu je nutné řídit oběh vody, vstupující zpět do akumulačního bloku.A modern and ever-expanding way of heating is a central or multi-level system with water as a storage and heat transfer medium. The accumulation block, which is made up of one or more tanks, is used to accumulate heat obtained from low-energy electricity with possible off-peak charging. The utilization of the thermal capacity of the water storage block is conditioned primarily by the use of the specified thermal gradient of water in the storage block. To do this, it is necessary to control the circulation of water entering the storage block.

Obvyklým způsobem řízení oběhu vody v těchto systémech je ovládání teploty vody, vstupující do vytápěcího okruhu přimícháváním podílu vratné vody tak, aby vratná voda byla předáním tepla při vytápění ochlazena na určenou teplotu.A common way of controlling the water circulation in these systems is to control the temperature of the water entering the heating circuit by admixing a portion of the return water so that the return water is cooled to a specified temperature by the heat transfer.

K tomu se převážně používá směšovacích ventilů s elektrickými pohony řízenými elektronickými regulátory. V některých případech se používá dvou oběhových čerpadel ovládaných elektronickým regulátorem střídavě tak, že jedno čerpadlo čerpá vodu do ústředního topení přes akumulační blok, druhé mimo něj. Dále lze pro řízení oběhu vody použít tepelně závislého ventilu, škrticího průtoku při vyšší než určené teplotě vratné vody. K jeho lepší funkci bývá spojen se směšovacím obtokem pevně nastaveným nebo ovládaným změnou výtlaku čerpadla. Podle známého stavu je prvý způsob regulace technicky náročný, vyžadující složitou aparaturu s pohonem, regulátorem s pomocnou energií a čidly. Způsob druhý vyžaduje dvě čerpadla, alespoň méně složitý regulátor, řízený systémem pracuje v pulsech. Systém třetí s tepelně závislým ventilem a obtokem pomocnou energii nepotřebuje. Jeho nevýhodou je však trvalé snižování teploty výstupní vody a změny průtočného množství. Pro nastavení regulace je nutné pomocné zařízení a případné pozdější přestavení regulace je náročnější.Mixing valves with electric drives controlled by electronic controllers are mainly used for this purpose. In some cases, two circulator pumps controlled by an electronic controller are used alternately so that one pump pumps water to the central heating through an accumulation block, the other outside. Furthermore, a temperature-dependent valve may be used to control the water circulation, a throttling flow at a temperature higher than the specified return temperature. For better operation, it is connected to a mixing bypass fixed or controlled by changing the discharge of the pump. According to the known state of the art, the first method of control is technically demanding, requiring a complex apparatus with a drive, an auxiliary energy regulator and sensors. The second method requires two pumps, at least a less complex controller, controlled by the system operating in pulses. A third system with a thermally dependent valve and a bypass does not need auxiliary energy. However, it has the disadvantage of permanently lowering the temperature of the outlet water and changing the flow rate. An auxiliary device is required to adjust the control and any later adjustment of the control is more difficult.

Uvedené nedostatky jsou odstraněny trojcestným směšovacím ventilem, jehož podstatou je konstrukce, umožňující jeho pohon tepelně dilatačním prvkem, s ventilem spojeným. Tepelně dilatační prvek reaguje na teplotu vody, ventilem procházející. Regulační teplotu lze nastavit předpětím tepelně dilatačního prvku. Regulační šroub může být opatřen stupnicí nebo stavitelnými dorazy, vymezujícími rozsah případného přestavení. Uvedený ventil reaguje spojitě bez dalších zařízení a pomocné energie oběh vody z teplovodního akumulátoru do vytápěcího systému. Je výrobně levný, jednoduchý, jeho životnost a stálost je srovnatelná s životností vytápěcího, jím regulovaného systému. Uvedený směšovací ventil s pohonem tepelně dilatačním prvkem je možno doplnit jednoduchým zařízením pro sekundární ohřev tepelně dilatačního prvku. Sekundárním ohřevem lze směšovací ventil přestavit tak, aby bylo zamezeno nežádoucímu samovolnému gravitačnímu vytápění za klidu oběhového čerpadla.These drawbacks are overcome by a three-way mixing valve, which is based on a structure allowing its actuation by a thermal expansion element connected to the valve. The thermal expansion element reacts to the temperature of the water passing through the valve. The control temperature can be set by biasing the thermal expansion element. The adjusting screw may be provided with a scale or adjustable stops defining the extent of possible adjustment. Said valve reacts continuously without additional equipment and auxiliary energy by circulating water from the hot-water accumulator to the heating system. It is cheap, simple to manufacture, its durability and stability is comparable to that of a heating system regulated by it. Said mixing valve driven by the thermal expansion element may be supplemented by a simple device for secondary heating of the thermal expansion element. With the secondary heating, the mixing valve can be adjusted to prevent undesired spontaneous gravity heating while the circulator is stationary.

Využitím tepelně dilatačního prvku, reagujícího na teplotu procházející vratné vody pro pohon třícestného směšovacího ventilu pro řízení tepelného spádu teplovodního elektroakumulačního topení, byla odstraněna nutnost použití pomocné energie, pohonu, čidel, regulátoru. Regulační zařízení se zlevnilo a zjednodušilo. Zmenšením počtu součástí byla omezena možnost poruch. Seřízení při uvádění do provozu se omezilo na jeden ovládač.By using a thermal dilatation element responsive to the temperature of the return water to drive the three-way mixing valve to control the thermal gradient of the hot-water electroaccumulation heater, the need for auxiliary energy, drive, sensors, regulator has been eliminated. The control device has become cheaper and simpler. By reducing the number of parts, the possibility of malfunctions has been reduced. Commissioning was limited to one controller.

Na výkresu je v řezu znázorněn příklad provedení sestavy třícestného směšovacího ventilu s tepelně dilatačním pohonem. Tepelně dilatačním prvkem použitém v uvedeném příkladu je hotový výrobek. Všechny znázorněné dílce sestavy jsou rotačně symetrické.The drawing shows a cross-sectional view of an exemplary embodiment of a three-way mixing valve assembly having a thermal expansion drive. The thermal expansion element used in the example is a finished product. All of the assembly components shown are rotationally symmetrical.

Uvnitř pouzdra 1 ventilu je sedlo 2 obtoku, do něhož se zasouvá tvarová kuželka 3 obtoku, která je upevněná na hřídeli 4 spolu s tvarovou kuželkou 5 hlavního průtoku, zasouvatelné v opačném směru do sedla 6 hlavního průtoku. Hřídel 4 na konci nese tlačnou pružinu 8. Hřídel 4 svými zápichy a vodicí vsuvka 7 s podélnými žlábky vytvářejí v místě vzájemného suvného styku soustavu křížových drážek 9. Tepelně dilatační prvek 10 je upevněn na vodicí vsuvce 7 a opatřen regulačním šroubem 11. Voda je přiváděna vstupním nátrubkem 12 a odváděna nátrubkem 13 hlavního průtoku a nátrubkem 14 obtoku. Pokud voda, vycházející z čerpadla ve vratném potrubí nátrubkem 12 do pouzdra 1 ventilu, má teplotu nižší než určenou, tepelně dilatační prvek 10 nereaguje, hřídel 4 je ve výchozí poloze vlivem pružiny 8, kuželka 3 obtoku uzavírá sedlo 2 obtoku a kuželka 5 hlavního průtoku je vzdálena od sedla 6 hlavního průtoku. Tím celé množství vody prochází nátrubkem 13 hlavního průtoku do akumulačního bloku. Jakmile se teplota procházející vody zvýší nad stanovenou mez tepelně dilatační prvek 10 reaguje vysunutím čepu, přesouvajícím hřídel 4. Tím je spojitě zmenšováno množství, procházející nátrubkem 13 vlivem škrcení kuželkou 5 hlavního průtoku a zbylý podíl přechází kolem kuželky 3 obtoku nátrubkem 14 obtoku do potrubí vody, vystupující z akumulačního bloku, a tím snižuje teplotu vytápěcí vody. Soustava křížových drážek 9 zajišťuje vynášení usazenin ze suvných ploch a umožňuje přístup vody bezprostředně k tepelně dilatačnímu prvku 10, k němuž však je teplo přiváděno rovněž spojením kovových částí. Regulačním šroubem 11 lze předpětím nastavit regulovanou teplotu.Inside the valve housing 1, a bypass seat 2 is inserted into which the bypass plug 3, which is mounted on the shaft 4 together with the main flow plug 5, is inserted in the opposite direction into the main flow seat 6. The shaft 4 carries a compression spring 8 at its end. The shaft 4 by its recesses and the guide nipple 7 with longitudinal grooves form a system of cross-grooves 9 at the point of mutual sliding contact. The thermal expansion element 10 is fixed to the guide nipple 7 and provided with a control screw 11. the inlet nozzle 12 and removed by the main flow nozzle 13 and the bypass nozzle 14. If the water coming from the pump in the return pipe through the sleeve 12 into the valve housing 1 has a temperature lower than the specified, the thermal expansion element 10 does not react, the shaft 4 is in the starting position due to spring 8, bypass plug 3 closes bypass seat 2 and plug it is distant from the main flow seat 6. Thereby the entire amount of water passes through the main flow nozzle 13 to the storage block. As the temperature of the passing water rises above a predetermined limit, the thermal expansion element 10 reacts by extending the shaft shifting shaft 4. This continuously reduces the amount passing through the sleeve 13 due to throttling of the main flow plug 5 and exiting the storage block, thereby lowering the temperature of the heating water. The cross-groove system 9 ensures the deposition of deposits from the sliding surfaces and allows water to enter immediately to the thermal expansion element 10, but to which heat is also supplied by joining the metal parts. The control temperature 11 can be biased to adjust the controlled temperature.

Claims

SUBJECT

A three-way mixing valve, driven by a thermal expansion element, consisting of an inlet sleeve housing, a bypass pipe and a main flow pipe, with bypass and main flow seats, characterized in that the housing (1) is fitted opposite the bypass pipe (14). a guide sleeve (7) in which the shaft (4) is slidably supported, carrying a bypass (3) against the bypass (2) of the by-pass and a main flow seat (6) against the main flow seat (6) and the opposite end of the shaft (4) a compression spring (8) is supported, the other end of which is received in a guide nipple (7j) on which the thermal expansion element (10) is fastened with the adjusting screw (11), the shaft (4) in contact with the movable actuator a thermal expansion element (10).

1 sheet of drawings

C·"*

»6» «β’ ’