CS238110B1 - Zařízení na regulaci teploty náběhového topného média ústředního vytápění směšováním - Google Patents

Abstract

Cílem řešení je vytvořit jednoduché zařízení, nezávislá na elektrické síti, které nepotřebuje další výkonový člen na ovládání regulačního ventilu a jež je přitom velmi citlivé a vykazuje malé zpoždění regulace, přičemž umožňuje změnu průběhu regulace teploty náběhového topného média. Uvedeného cíle se dosáhne zařízením obsahujícím uzavřenou nádobu se vstupem kotlového média, se vstupem vratného topného média a s výstupem náběhového topného média, dále s pístovým převodníkem tepelné roztažnosti tekutého regulačního média na pístnici, .uspořádanou proti tlaku vratného členu. Pístový převodník je uspořádán v duté vložce, uložené v uzavřené nádobě a je tvořen uzavřeným pouzdrem, naplněným regulačním médiem, v němž je uspořádán plst s vyvedenou pístnioí. Potrubí vratného topného média se rozvětvuje do dvou regulačních větví, z nichž jedna vede do vstupu vratného topného média do uzavřené nádoby a_ druhá do vstupu kotlového topného média ‘do uzavřené nádoby a alespoň v jedné regulační větvi je zařazen regulační ventil, spražený s. pístnici.

Description

Vynález se týká zařízení na regulaci teploty náběhového topného média ústředního vytápění směšováním, obsahující uzavřenou nádobu se vstupem kotlového média, se vstupem vratného topného média a s výstupem náběhového topného média, dále s pístovým převodníkem tepelné roztažnosti tekutého regulačního média na pohyblivý člen, uspořádaný proti tlaku vratného Členu a spřažený s regulačním ventilem.

Jako topného média se v ústředním vytápění používá nejčastěji vody, dále vodní páry, oleje a podobně. Směšování kotlového topného média s vratným topným médiem na náběhové topné médium se provádí zpravidla v trojcestném nebo čtyřcestném šoupátku, do něhož se přivádí ohřáté kotlové topné médium a ochlazené vratné topné médium a z něhož se odvádí náběhové topné modium do vytápěcího okruhu.

Šoupátkem se provádí tudíž současně i regulace tohoto směšování a tím teploty náběhového topného média, a to tak, že se mění poměr mezi přiváděným kotlovým topným médiem a přiváděným vratným topným médiem.

Ovládání šoupátka se provádí ručně nebo automaticky pomocí servomotoru. Nevýhodou ručního ovládání je potřeba obsluhy, která musí stále sledovat teplotu náběhového topného média, případně teplotu vytápěných objektů, jakož i nepřesnost regulace.

Nevýhodou ovládání servomotorem je složitost zařízení, nebezpečí poruchovosti, spotřeba elektrické energie a závislost na elektrické síti.

Uvedené nevýhody odstraňuje zařízení na regulaci teploty náběhového topného média ústředního vytápění směšováním podle vynálezu, jehož podstatou je, že vstup vratného topného média je vytvořen u dna a výstup náběhového topného média u víka uzavřené nádoby, v níž je uspořádána dutá vložka, na jejímž uzavřeném konci, kterým je upevněna k víku uzavřené nádoby, je uspořádán vstup kotlového topného média a jejíž druhý, otevřený konec vymezuje se dnem uzavřené nádoby mezeru, kde v duté vložce je uspořádáno uzavřené pouzdro, naplněné regulačním médiem a upevněné jedním koncem k uzavřenému konci duté vložky, druhým koncem ke dnu-uzavřené nádoby, ve kterém je uspořádán píst, jehož pístnice je vyvedena z jednoho konce uzavřeného pouzdra, přičemž alespoň v jedné regulační větvi potrubí vratného topného média, z nichž jedna regulační větev potrubí vratného topného média je vymezena rozvětvením potrubí vratného topného média a vstupem vratného topného média do uzavřené nádoby a druhá regulační větev potrubí vratného topného, média rozvětvením potrubí vratného topného média a vstupem kotlového topného média do uzavřené nádoby, je zařazen regulační ventil.

V každé regulační větvi potrubí vratného topného média je zařazeno po jednom průchozím regulačním ventilu, které jsou zapojeny v protitaktu a jejichž akční členy jsou spojeny pákovým převodem s pístnicí.

Vstup vratného topného média a výstup náběhového topného média jsou uspořádány tangenciálně k uzavřené nádobě válcového tvaru, kdežto vstup kotlového topného média tangenciálně k duté vložce válcového tvaru, přičemž uzavřená nádoba válcového tvaru, dutá vložka válcového tvaru a uzavřené pouzdro válcového tvaru jsou uspořádány navzájem souose.

Výhodou zařízení na regulaci teploty náběhového topného média ústředního vytápění směšováním podle vynálezu je jeho jednoduchost, snadná zhotovitelnost, nezávislost na elektrické síti, úspora elektrické energie.

Další velkou výhodu je, že nepotřebuje žádný další výkonový člen na ovládání regulačního ventilu a přesto dosahuje velké citlivosti regulace a jejího malého zpoždění. Místo jednoho trojcestného regulačního ventilu lze použít i dvou jednoduchých průchozích regulačních ventilů, přičemž tyto lze seřizovat navzájem nezávisle.

i !

I

I

Dále lze dosáhnout zpožděné regulace jednoho průchozího regulačního ventilu oproti druhému. Příklad zařízení na regulaci teploty náběhového topného média ústředního vytápění směšováním podle vynálezu je znázorněn na připojených výkresech, na nichž obr. 1 představuje schéma ústředního vytápění s vodou jako topným médiem, obr. 2 pohled na uzavřenou zádobu ve směru S z obr. 1 a obr. 3 alternativní schéma ústředního vytápění.

Výstup _1 kotlové vody z kotce £ je napojen jednak na neznázorněnou expanzní nádrž, jednak na vstup £ kotlové vody do duté vložky _4 válcového tvaru /obr. 1/, uspořádané souose v uzavřené nádobě £ válcového tvaru se dnem £ a víkem £.

Dutá vložka je upevněna k víku £. V blízkosti dna uzavřené nádoby £ je vytvořen vstup £ vratné vody a v blízkosti víka £ uzavřené nádoby £ je vytvořen výstup 10 náběhové vody.

Proti vstupu £ vratné vody je mezi otevřeným koncem duté vložky £ a dnem £ uzavřené nádoby £ vytvořena mezera 11. V duté vložce £ je souose uspořádáno uzavřené pouzdro 12 válcového tvaru, upevněné jedním koncem ke dnu 7 uzavřené nádoby 6 a druhým koncem k uzavřenému konci 13 duté vložky £.

V uzavřeném pouzdře 12 je uspořádán plunžr '14, jehož pístnice 15 je jako pohyblivý člen vyvedena na straně blízké vstupu £ kotlové vody přes blíže neznázorněné těsnicí ústroj í 16.

Mezi pístnicí 15 a blíže neznázorněným rámem 17 je uspořádána tlačná šroubová pružina 18, která tlačí pístnici 15 do uzavřeného pouzdra 12, které je naplněno olejen! £. Na rámu 17 je výkyvné uložena dvojramenná páka 19, jejíS jedno rameno je nakloubeno na pístnici' 15 a druhé rameno na táhle 20, jež je nakloubeno na ovládací páce 21 trojcestného šoupátka' 22.

K výstupu '10 náběhové vody je napojen vytápěcí okruh, v němž je znázorněno jedno výhřevné těleso '23. Z vytápěcího okruhu je vratná voda vedena přes čerpadlo 24 do trojcestného šoupátka 22, uspořádaného v rozvětvení 30 potrubí 27 vratné vody, z něhož je vedena jednak první regulační větví 28 potrubí 27 vratné vody na vstup 25 vratné vody do kotle' £, jednak druhou regulační větví 29 potrubí 27 vratné vody na vstup £ vratné vody do uzavřené nádoby 6.

V blízkosti výstupu 10 náběhové vody je uspořádán teploměr 26 náběhové vody. Vstup £ vratné vody a výstup 10 náběhové vody jsou uspořádány tangenciálně k uzavřené nádobě /obr. 2/.

Vstup 3 kotlové vody je uspořádán tangenciálně k duté vložce' £, a sice ve stejném smyslu jako vstup £ a výstup £0. Zdroj tepelné energie k ohřívání vody v kotli' £ není znázorněn.

Na rozdíl od provedeni podle obr. 1 je v provedení podle obr. 3 na rámu 17 výkyvné uložena dvojramenná páka 19, jejíž jedno rameno je nakloubeno na pístnici'15 a druhé rameno na dvou táhlech 31, '32, z nichž první táhlo 31 je nakloubeno na ovládací páce' 33 prvního průchozího regulačního ventilu 34 a druhé táhlo 32 na ovládací páce 35 druhého průchozího regulačního ventilu 36.

První průchozí regulační ventil 34 je zařazen v první regulační větvi' 28 potrubí 27 vratné vody a druhý průchozí regulační ventil 36 ve druhé regulační větvi 29 potrubí '27 vratné vody.

První regulační větev 28 potrubí 27 vratné vody je vymezena rozvětvením 30 potrubí 27 vratné vody a výstupem £ kotlové vody do uzavřené nádoby £, kdežto .druhá regulační větev 29 potrubí 27 vratné vody je vymezena rozvětvením 30 potrubí 27 vratné vody a vstupem £ vratné vody do uzavřené nádoby £. V obou případech provedení lze plunžr 14 nahradit klasickým pístem. Místo-oleje £ lze jako tekutého regulačního média použít glycerinu a podobně.

Uzavřené pouzdro 12 tvoři spolu s plunžrem 14 a pístnicí' 15 převodník tepelné roztažnosti tekutého regulačního média na kinematický pohyb pohyblivého členu. Místo tlačné šroubové pružiny 18 lze použít i jiného vratného členu, například závaží.

Jako průchozích regulačních ventilů' '34 a 36 lze použít běžně vyráběných regulačních ventilů výhřevných těles. První průchozí regulační ventil 34 může být zařazen též mezi výstupem £ kotlové vody z kotle 2 a vstupem £ kotlové vody do uzavřené nádoby £.

Ohřátá kotlová voda vystupuje zejména působením čerpadla 24 výstupem £ z kotle £ do vstupu £. kotlové vody do duté vložky £, /obr. 1/. Zde je uvedena do šroubovitého pohybu kolem uzavřeného pouzdra' 12, podél kterého postupuje a na jeho konci se smíchá s ochlazenou vratnou vodou, vstupující vstupem £ vratné vody.

Zde směšovaná voda je uváděna do šroubovitého pohybu kolem duté vložky £, podél které postupuje a vystupuje jako náběhová voda výstupem '10 do vytápěcího okruhu. Při postupu kolem duté vložky 4 přejímá též část tepla kotlové vody, postupující touto dutou vložkou _4.

Stoupne-li teplota náběhové vody, olej' £ v dutém pouzdře '12 zvětší svůj .objem, plunžr 14 se s pístnicí 15 posune směrem proti působení tlačné šroubové pružiny '18 a dvojramenná páka 19 pootočí trojcestným regulačním šoupátkem 22 tak, že přívod vratné vody do kotle £ se zmenší a do vstupu £ uzavřené nádoby £ zvětší.

V opačném případě se objem oleje' 5 zmenší a přívod vratné vody do kotle' £ se zvětší a do uzavřené nádoby 6 zmenší. Regulace probíhá automaticky bez pomoci dalšího výkonového členu, neboř převodník tepelné roztažnosti tekutého regulačního média na kinetický pohyb pohyblivého členu disponuje dostatečným výkonem na ovládání troj čestného regulačního šoupátka 22.

Požadovanou teplotu náběhové vody lze snadno seřídit změnou délky ramen dvojramenné páky 19 a změnou délky ovládací páky 21 troj čestného regulačního šoupátka 22.

V provedení podle obr. 3 se při pohybu pístnioe '15 jeden z průchozích regulačních ventilů’ 34,' 36 uzavírá, kdežto druhý otevírá. Požadovanou teplotu náběhové vody lze snadno seřídit změnou délky ramen dvojramenné páky 19 a změnou délky ovládacích pák33, 35 průchozích regulačních ventilů 34,' 36.

Tento způsob je běžně známý a proto prostředky k jeho provádění nejsou znázorněny. Seřízení obou průchozích regulačních ventilů 34, 36 lze provádět navzájem nezávisle. Dalšími známými prostředky, jako například podlouhlým otvorem na táhlem 31, 32 a do nich zasahujícím kolíkem, lze dosáhnout zpoždění regulace jednoho průchozího regulačního ventilu oproti druhému, což je zejména vhodné u akumulačních systémů ústředního vytápění, kde jsou nejvyhraněnější teplotní rozdíly během dvacetičtyřhodinového, případně týdenního otopného cyklu.

Zařízení na regulaci teploty náběhového topného média ústředního vytápění směšováním podle vynálezu lze použít pro ústřední vytápění, zejména akumulačních typů, s vodou, vodní párou, olejem a podobně jako topným médiem.

Claims (3)

1. Zařízení na regulaci teploty náběhového topného média ústředního vytápění směšováním, obsahující uzavřenou nádobu se vstupem kotlového média, se vstupem vratného topného média a s výstupem náběhového topného média, dále s pístovým převodníkem tepelné roztažnosti tekutého regulačního média na pohyblivý člen, uspořádaný proti tlaku vratného členu a spřažený s regulačním ventilem, vyznačené tím, že vstup /9/ vratného topného média je vytvořen u dna /7/ a výstup /10/ náběhového topného média u víka /8/ uzavřené nádoby /6/, v níž je uspořádána dutá vložka /4/, na jejímž uzavřeném konci /13/, kterým je upevněna k víku /8/ uzavřené nádoby /6/, je uspořádán vstup /3/ kotlového topného média a jejíž druhý, otevřený konec vymezuje se dnem /7/ uzavřené nádoby /6/ mezeru /11/, kde v duté vložce /4/ je uspořádáno uzavřené pouzdro /12/, naplněné regulačním médiem a upevněné jedním koncem k uzavřenému konci /13/ duté vložky /4/, druhým koncem ke dnu /7/ uzavřené nádoby /6/, ve kterém je uspořádán píst /14/, jehož pístnice /15/ je vyvedena z jednoho konce uzavřeného pouzdra /12/, přičemž alespoň v jedné regulační větvi /28, 29/ potrubí /27/ vratného topného média, z nichž jedna regulační větev /29/ potrubí' /27/ vratného topného média je vymezena rozvětvením /30/ potrubí /27/ vratného topného média a vstupem /9/ vratného topného média do uzavřené nádoby /6/ a druhá regulační větev /28/ potrubí /27/ vratného topného média rozvětvením /30/ potrubí /27/ vratného topného média a vstupem /3/ kotlového topného média do uzavřené nádoby /6/, je zařazen regulační ventil /22, 34, 36/.

2. Zařízení podle bodu 1, vyznačené tím, že v každé regulační větvi /28, 29/ potrubí /27/ vratného topného média je zařazeno po jednom průchozím regulačním vetnilu /34, 36/, jež jsou zapojeny v protitaktu a jejichž akční členy jsou spojeny pákovým převodem s pístnicí /15/.

3. Zařízení podle bodu 1 nebo 2, vyznačené tím, že vstup /9/ vratného topného média a výstup náběhového topného média jsou uspořádány tangenciálně k uzavřené nádobě /6/ válcového tvaru, kdežto vstup /3/ kotlového topného média tangenciálně k duté vložce /4/ válcového tvaru, přičemž uzavřená nádoba /6/ válcového tvaru, dutá vložka /4/ válcového tvaru a uzavřené pouzdro /12/ válcového tvaru jsou uspořádány navzájem souose.