DE10029825A1

DE10029825A1 - Raumtemperaturregler am Heizkörper mit integriertem thermischem Entkopplungselement zur Verringerung des Heizmitteltemperatureinflusses

Info

Publication number: DE10029825A1
Application number: DE10029825A
Authority: DE
Inventors: Hubertus Protz; Nicola Cochu
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-06-17
Filing date: 2000-06-17
Publication date: 2002-01-03
Anticipated expiration: 2020-06-18
Also published as: DE10029825C2

Abstract

Bekannte Raumtemperaturregler zur Einzelraumregelung weisen teure Regeleinrichtungen auf oder können den Heizmitteltemperatureinfluss als Störgröße durch integrierte Entkopplungselemente in Form von Kühlrippen nicht ausreichend unterdrücken, sodass sie eine ungenügende Messgenauigkeit erreichen. Dadurch besteht nur ein indirekter Zusammenhang zwischen Reglerstellung und theoretisch zu erreichender Raumtemperatur mit einer merklichen Komfortbeeinträchtigung für den Nutzer. Der erfindungsgemäße Raumtemperaturregler (RTR; TV) weist deshalb als integriertes thermisches Entkopplungselement (ITE) eine Wärmerohr-Anordnung (WRA) mit einem oder mehreren Wärmerohren (WR) mit zwei wärmeleitenden Übergangszonen (WÜQ, WÜS) auf, die bezüglich ihrer thermischen Gesamtkapazität so ausgelegt ist, dass durch die damit abgeleitete Wärme der Heizmitteltemperatureinfluss (HMTE) auf das Fühlerelement (FE) bis auf einen vernachlässigbaren Restwert reduziert ist. Die dadurch erreichte sehr hohe Messgenauigkeit bedingt einen direkten Zusammenhang zwischen Reglerstellung und Raumtemperatur, sodass die Einstellmarken auf dem Raumtemperaturregler in DEG C angegeben werden können. Der erfindungsgemäße Raumtemperaturregler, insbesondere in der Ausführung als Thermostatventil oder mit einer digitalen Regelung, stellt eine einfache und preisgünstige, aber komfortable Lösung für jede Einzelraumregelung dar.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Raumtemperaturregler am Heizkörper mit einem Reglerkörper und einem Reglerkopf, der von einem Gehäuse umgeben ist und im Innern ein Fühlerelement zur Erfassung der Raumtemperatur aufweist, und mit einem integrierten thermischen Entkopplungselement zur Verringerung des Heizmitteltemperatureinflusses auf das Fühlerelement, das mit dem Heizmittel als Wärmequelle und der Raumluft als Wärmesenke wärmeleitend verbunden ist.

Seit 1983 ist vom Gesetzgeber aufgrund der Heizungsanlagenverordnung eine geregelte Fahrweise der Raumtemperatur für Innenräume größer 8 m² vorge schrieben. Dazu sind selbsttätig wirkende Einrichtungen zur raumweisen Tem peraturregelung vorzusehen. Eine Raumtemperaturregelung dient also nicht nur dem privaten Komfort, sondern vor allem auch der Energieeinsparung. Bei den selbsttätig wirkenden Einrichtungen handelt es sich in der Regel um Thermostatventile in verschiedenen Ausführungsformen, die zum Einbau am Heizkörper vorgesehen sind und eine preisgünstige Möglichkeit zur Einzel raumregelung darstellen. Solche Heizkörper-Thermostatventile und auch andere den Heizmittelstrom eines Heizkörpers verstellende Einrichtungen, ins besondere auch solche mit einer zukunftsweisenden digitalen bzw. diskreten Regelung, gehören damit zu den wichtigsten Steuerarmaturen für die Heizungstechnik.

Der Raumtemperaturregler in seiner einfachsten Form als Thermostatventil ist ein ohne Hilfsenergie arbeitender Regler mit verzögertem Proportional- Verhalten. Es setzt sich aus dem Ventilkörper (Reglerkörper), der mittels einer Verschraubung zwischen Heizkörper und Heizungsvorlauf eingebaut und vom Heizmittel, insbesondere Wasser, durchflossen wird, und dem Ventilkopf (Reglerkopf) als eigentlichem Regler zusammen. Der Ventilkopf umfasst im Wesentlichen einen Raumtemperaturfühler und ein die Regler-Stellkraft erzeu gendes Arbeitselement, die gemeinsam zu dem im Ventilkopf integrierten Fühlerelement als Verzögerungsglied zusammengefasst sind. Als Temperatur fühler wird im Allgemeinen eine Flüssigkeit als Ausdehnungsstoff in einem geschlossenen Gefäß, dem Ausdehnungsgefäß, verwendet, die hier in Abhängigkeit von der herrschenden Temperatur einen Druck erzeugt. Dieser wird als Regler-Stellkraft über einen Faltenbalg im Ausdehungsgefäß, der mit einem Ventilstößel als Stellglied fest verbunden ist, auf die Ventilspindel übertragen. Die Ausgangsgröße des Reglers wird vom Spindelhub bzw. bei gegebenem Differenzdruck über den Regler vom Heizmittelstrom gebildet, durch dessen raumtemperaturabhängige Änderung eine Änderung der Wärme abgabe über den Heizkörper erreicht wird.

Im Idealfall soll der Temperaturfühler die Raumtemperatur messen und eine Drosselstellung im Reglerkörper herbeiführen. Die Wärmeabgabe des Heiz körpers entspricht dann im Beharrungszustand dem Wärmebedarf des Raums. Dabei soll die vom Gesetzgeber angestrebte Energieeinsparung in erster Linie durch Berücksichtigung von Fremdenergiegewinnen erfolgen, für die durch den Raumtemperaturregler die Heizkörperwärmeabgabe entsprechend reduziert werden soll. Die Abläufe, die sich im realen Regler abspielen, unterscheiden sich aber von denen im Idealfall. Selbst bei genügender Umspülung des Temperaturfühlers mit Raumluft misst dieser eine Temperatur, die nicht mit der tatsächlichen Raumtemperatur übereinstimmt sondern höher liegt. Diese positive Abweichung findet ihre Hauptursache in der thermischen Ankopplung des Temperaturfühlers an die Vorlauftemperatur des Heizmittels. Diese thermische Ankopplung verursacht einen Wärmestrom infolge der Temperatur differenz zwischen Vorlauf- und Fühlertemperatur und wird "Heizmitteltempera tureinfluss" (HMTE) genannt. In zunehmendem Maße wird dieser auch mit "Wassertemperatureinfluss" (WTE) bezeichnet, da in den meisten Fällen Wasser das Heizmittel bildet. Entsprechend der veränderlichen Vorlauftempe ratur muss deshalb der vom Raumtemperaturregler zu erreichende Sollwert ständig korrigiert werden. Die zu leistende Sollwertkorrektur ist um so größer, je größer der Heizmitteltemperatureinfluss ist, was sich auf die Güte des Regelkreises erheblich auswirkt.

Zur Verringerung des Heizmitteltemperatureinflusses werden bei bekannten Thermostatventilen in der Regel zwei Maßnahmen ergriffen. Beispielsweise ist es aus dem Buch "Thermostatventil-Praxis" (H. Jablonowski, Gentner-Verlag Stuttgart 1994, ISBN 3-87247-440-5, Seiten 130/131) bekannt, die direkte Wärmeübertragung zwischen Ventilgehäuse und Fühler durch Verwendung von Kunststoffen für die tragenden Elemente des Ventilkopfs und auch für den Stößel reduzieren zu wollen, was aber nur in einem nicht ausreichenden Maß gelingt. Thermostatventile mit Fühlerelementen außerhalb des Ventilkopfs, beispielsweise hydraulische Fernfühler, sind von der Beeinflussung durch die Heizmitteltemperatur weniger betroffen. Die Verwendung von Fernfühlern erfordert jedoch zusätzliche Kenntnisse des Benutzers bei der Anbringung, wobei nicht jeder Einbauort geeignet ist. Neben einem wenig ansprechenden optischen Aspekt werden hierfür zusätzliche Bauelemente benötigt, die relativ empfindlich sind (Flüssigkeitskapillare) und Kosten verursachen.

Als P-Regler hat das Thermostatventil bereits immer eine die Regelgüte beeinflussende bleibende Regelabweichung, aufgrund der es weder einen vor gegebenen Sollwert exakt erreichen noch Fremdenergiegewinne vollständig kompensieren kann. Der Betrag der Regelabweichung wird durch das Verstär kungsverhalten des Thermostatventils bestimmt und im Allgemeinen durch das "P-Band" ausgedrückt. Übliche P-Bänder bei der Regelung mit Thermostat ventilen liegen zwischen 1 K und 3 K. Je schmaler das P-Band ist, desto geringer ist die störende Regelabweichung. Nachteilig bei einem sehr schmalen P-Band ist hingegen die größere Empfindlichkeit der Regelung gegen Messungenauigkeiten. Diese müssen in jedem Falle weit unterhalb des P-Bandes liegen, was nur mit Thermostatventilen mit sehr kleinen Messungenauigkeiten zu realisieren wäre. Ein bedeutender Verursacher von Messungenauigkeiten ist der Heizmitteltemperatureinfluss.

Zur Verbesserung der Messgenauigkeit ist aus der DE-OS 21 36 387 ein Thermostatventil bekannt, das eine Vergrößerung des Wärmestroms vom Raum zum Ventilkopf anstrebt. Es weist dazu einen Ventilkopf ohne einen iso lierenden Handgriff als Gehäuse auf, sodass der Temperaturfühler voll der Raumluft ausgesetzt ist. Als manuelle Verstelleinrichtung dient bei diesem Ventil eine Überwurfmutter, die im unteren Bereich des Ventilkopfs außerhalb des Fühlerelements angeordnet ist und die Körperwärme beim Verstellen aufnimmt.

Bei dem in der EP-OS 0 513 953 beschriebenen Thermostatventil wird hingegen zur Verbesserung der Messgenauigkeit eine nach bestimmten Parametern vorgegebene Raumtemperatur simuliert. In der Offenlegungs schrift ist explizit das Problem beschrieben, dass die Temperatur in der Umgebung eines Thermostatventils in den seltensten Fällen mit der zu regelnden Raumtemperatur übereinstimmt und hierfür auch die zusätzliche Erwärmung des Temperaturfühlers durch das durch den Heizkörper strömende Medium verantwortlich ist. Zur Verbesserung der Regelfähigkeit des gesamten Anlage wird deshalb allgemein die Raumtemperatur separat erfasst und mittels einer elektrischen Größe dem Thermostatventil zugeführt. Dadurch wird ein spezielles Heizelement erwärmt, dessen abgegebene Wärmemenge die gewünschte Volumenänderung innerhalb des Arbeitselements zur Ventil verstellung bewirkt. Mit einer solchen Anordnung, die immer auf eine Versorgung mit elektrischer Hilfsenergie angewiesen ist, wird aber weniger das Ziel einer Erhöhung der Messgenauigkeit des Temperaturfühlers, sondern vielmehr die Aufprägung von simulierten Temperaturprofilen, insbesondere zur Realisierung einer geregelten Nachtabsenkung, verfolgt. Das spezielle Heizelement kann beispielsweise als Heizpatrone, die mit einer ihrer Stirnseiten am Dehnungselement des Temperaturfühlers anliegt, als Heiz spule, die auf dem Ventilstößel angeordnet ist, oder als länglich geformte, käfigartige Widerstandsanordnung ausgebildet sein, die in den Handgriff bzw. das Gehäuse des Thermostatventils integriert ist und die Raumluftzufuhr nicht weiter behindert.

Diese allgemein beschriebenen Anordnungen benötigen jedoch relativ große elektrische Heizleistungen. Dagegen weist das in der EP-OS 0 513 953 beschriebene Thermostatventil eine zusätzliche Heizeinrichtung mit einer relativ geringen Heizleistung auf. Dabei sollen im Thermostatventil konstruktiv bereits vorhandene Wärmeleitungsanordnungen - "metallische Brücken" - möglichst vollständig genutzt werden unter gleichzeitiger Vermeidung uner wünschter Wärmeabgabe durch Konvektion oder Wärmestrahlung. Bei dem bekannten Ventil wird der wärmeleitende Ventilstößel zum Wärmeeintrag genutzt, indem er mit einem niederspannungsversorgten Widerstands netzwerk, insbesondere aus Widerstandsdraht oder aus Kaltleitern mit posi tivem Temperaturkoeffizienten, umgeben wird, das nach außen thermisch isoliert ist. Trotz des verringerten Energieverbrauchs wird bei diesem Thermostatventil aber immer noch ständig elektrische Hilfsenergie benötigt, außerdem ist ein Fernfühler für die Raumtemperatur (ohne Arbeitselement) erforderlich, dessen Messwerte unterhalb einer vorgegebenen Raum temperatur eine Regelung durch "vorgetäuschte" Temperaturen auslösen. Erst oberhalb einer Grenztemperatur, bei der die zusätzliche Heizeinrichtung wegen Überlastungsgefahr ausgeschaltet wird, bedingen die Messwerte die Regelung. Die Güte und Zuverlässigkeit der Regelung basieren damit auf der korrekten Funktionsweise der Zusatzheizung und der Regeleinrichtung in Abhängigkeit von der Gewährleistung einer ständigen Hilfsenergieversorgung. Ähnliche Einrichtungen benötigen rechnerunterstützte Regelprogramme zur Erhöhung der Messgenauigkeit. Ein an das Ventil angekoppelter Computer bedeutet aber wiederum eine dauerhafte Bereitstellung von Hilfsenergie und stellt darüber hinaus eine sehr teure und aufwendige Variante dar.

Als weiterer Weg zur Verbesserung der Messgenauigkeit eines Thermostat ventils besteht die Möglichkeit, den Wärmestrom vom Heizkörper zum Ventil kopf zu verringern. In der Dissertation "Die Wirkung des Heizmitteltemperatur einflusses bei thermostatischen Heizkörperventilen auf die Raumlufttempera tur" von H.-J. Ewald (Verlag für Wissenschaft und Forschung GmbH Berlin, 1996, ISBN 3-930324-79-2) wird die Abhängigkeit der Drosselstellung des Heizkörper-Thermostatventils von der Heizmitteltemperatur wissenschaftlich untersucht. Dabei stellt sich heraus, dass der Ausdehnungskörper des Heiz körper-Thermostatventils sowohl durch Wärmeleitung innerhalb des Ther- mostatventils als auch durch Strahlungsaustausch zusätzlich erwärmt wird. In der Dissertation wird die Gewichtung dieser Anteile unter wechselnden Bedingungen konstruktiver Art näher untersucht. Als Lösungsansatz für eine Verringerung der Wärmeleitung zwischen Ventilkörper und Ventilkopf werden hier Kühlrippen - auch in Verbindung mit integrierten Kupferringscheiben und weiteren zusätzlichen Wärmeisolationsmaßnahmen - als integrierte thermische Entkopplungselemente in verschiedenen Ausführungs- und Anordnungsformen beschrieben. Diese sollen den konduktiven Anteil der vom Heizmittel als Wärmequelle herrührenden Wärme zu einem möglichst großen Anteil an die Raumluft als Wärmesenke ableiten. Als besonderer Vorteil solcher Anordnun gen ist es anzusehen, dass eine natürliche Wärmeleitung erfolgt, für die keine Hilfsenergien benötigt werden. Ein derartiges Thermostatventil bleibt damit unabhängig von Hilfsenergie, ist unempfindlich und kostengünstig. Numerische Simulationen solcher Kühlrippen-Konstruktionen ergaben jedoch nur Verrin gerungen des Heizmitteltemperatureinflusses um maximal 35%, zeigten aber, dass das verfolgte hilfsenergiefreie Prinzip vor dem Hintergrund der komplexen Anforderungen an ein Thermostatventil erfolgversprechend ist.

Ausgehend von der zuletzt näher erläuterten Dissertation als nächstliegendem Stand der Technik für die Erfindung und vor dem Hintergrund des zuvor erläu terten allgemeinen Standes der Technik soll es deshalb zu der von der vorliegenden Erfindung zu lösenden Problematik gehören, Raumtemperatur regler der oben beschriebenen Art mit einem integrierten thermischen Entkopplungselement konstruktiv entscheidend zu verbessern. Dabei soll die Messgenauigkeit durch eine möglichst große Verringerung des Heizmitteltem peratureinflusses nach dem Prinzip der hilfsenergiefreien Wärmeleitung deutlich erhöht werden. Die konstruktive Lösung soll einfach in ihrem Aufbau und trotzdem kostengünstig sein. Sie soll die autarke Funktionsweise des Raumtemperaturreglers erhalten und ohne Hilfsenergien auskommen. Eine hohe Flexibilität bezüglich unterschiedlicher Ausführungsformen und Anwendungsfälle für Raumtemperaturregler bei einer bleibend hohen Benutzerfreundlichkeit soll ebenfalls gewährleistet sein.

Als Lösung für diese Problematik ist bei dem erfindungsgemäßen Raum temperaturregler deshalb vorgesehen, dass das thermische Entkopplungs element als Wärmerohr-Anordnung mit einem oder mehreren, jeweils zwei wärmeleitende Übergangszonen aufweisenden Wärmerohren ausgebildet ist, die bezüglich ihrer thermischen Gesamtkapazität so ausgelegt ist, dass durch die damit abgeleitete Wärme der Heizmitteltemperatureinfluss auf das Fühler element bis auf einen vernachlässigbaren Restwert reduziert ist.

Bei dem erfindungsgemäßen Raumtemperaturregler wird der Heizmitteltempe ratureinfluss weitgehend ausgeschaltet. Ein prinzipiell nicht zu verhindernder Resteinfluss bleibt praktisch bedeutungslos. Damit erreicht der erfindungs gemäße Raumtemperaturregler eine sehr hohe Messgenauigkeit bei der Erfassung der Raumtemperatur. Ein großer Vorteil dieser hohen Messgenauig keit ist neben einer hohen erzielbaren Regelgüte die Tatsache, dass nunmehr die Reglerstellung und die Raumtemperatur praktisch in einem unmittelbaren, direkten Zusammenhang zueinander stehen. Bei bekannten Thermostat ventilen sind die Ventilstellung und die Raumtemperatur nur indirekt einander zugeordnet, sodass eine Einstellung des Ventils stets benutzerindividuell erfolgen muss. Dazu dienen beispielsweise Zahlen 1 bis 5 auf dem Gehäuse, die dem Benutzer einen Anhaltspunkt für die angestrebte Raumtemperatur geben sollen. Die sich bei einer gewählten Zahl ergebende Raumtemperatur ist dann jeweils noch zu korrigieren. Da der Heizmitteltemperatureinfluss aufgrund der allgemein üblichen Führung der Vorlauftemperatur nach der Außen temperatur schwankt, können jedoch bei unterschiedlichen Witterungen bei ein und derselben eingestellten Zahl durchaus unterschiedliche Raumtem peraturen erreicht werden. Das führt bei den bekannten Thermostatventilen zu einer weiteren Unsicherheit bei den Benutzern. Diese wird bei dem erfindungs gemäßen Raumtemperaturregler vermieden. Durch den hierbei erreichten direkten Zusammenhang zwischen Reglerstellung und Raumtemperatur können beispielsweise bei Thermostatventilen auf dem Gehäuse des Ventil kopfs direkt die jeweils einzustellenden Raumtemperaturen in "°C" aufgetragen werden. Der Benutzer kann sich jetzt sicher sein, dass die von ihm gewählte Raumtemperatur auch tatsächlich erreicht wird. Dadurch ist der erfindungs gemäße Raumtemperaturregler besonders benutzerfreundlich. Die bekannten Anordnungsvorschriften für Raumtemperaturregler bezüglich eines Einbaus beispielsweise in Nischen oder hinter Gardinen, sind jedoch weiterhin zu beachten. Für eine optimale Anordnung des Temperaturreglers ist zu sorgen. Insbesondere bei Heizkörpern mit integrierten Reglern, bei denen Reglerkopf und -körper nicht notwendigerweise eine Einheit bilden, ist der erfindungs gemäße Raumtemperaturregler von besonderer Bedeutung, da hierbei eine Temperaturentkopplung besonders wichtig ist. Der integrierte Regler ist hier in starkem Maße von warmen und isolierenden Teilen umgeben. Eine Kompensation des Heizmitteltemperatureinflusses ist hier mit bekannten Mitteln nicht möglich.

Die Benutzung einer Wärmerohranordnung als integriertes Entkopplungs element bei dem erfindungsgemäßen Raumtemperaturregler stellt eine prinzipielle Verbesserung und eine konstruktive Vereinfachung gegenüber bekannten Thermostatventilen dar, bei denen nur durch eine aufwendige und teure Rechnerunterstützung eine ähnlich hohe Messgenauigkeit erreicht werden kann. Wärmerohre sind hilfsenergiefreie Wärmeübertrager mit einer hohen funktionellen Effektivität sowie einer hohen Leistungsdichte und beruhen in der Regel auf zweiphasigen Systemen. Sie sind konstruktiv als geschlossene Behälter mit einer offenen oder geschlossenen Kapillarstruktur ("Docht") an der Innenseite der Behälter ausgeführt und weisen zwei gegen überliegende Wärmeübergangszonen auf, in die sich die Kapillarstruktur noch erstrecken kann. Bei zweiphasigen Systemen mit einem reversiblen Phasenübergang des Arbeitsfluids zwischen dem flüssigen und dem dampfförmigen Aggregatzustand wird die Verdampfungsenthalpie von der Verdampfungszone an die Kondensationszone übertragen. Dabei wird die Druckdifferenz zum Transport des Arbeitsfluids durch Kapillarkräfte erzeugt. Durch Wärmezufuhr in der Verdampfungszone aus der Wärmequelle wird die Flüssigkeit in den Kapillaren verdampft. Der Dampf strömt durch das Innere des Wärmerohres zu dessen kaltem Ende, wo er in der Kondensationszone wieder kondensiert und Wärme an die Wärmesenke abgibt. Durch die Saugwirkung ("Dochtwirkung") der Kapillarstruktur wird das Kondensat dann zur Verdampfungszone zurückgeführt. Zwischen Verdampfungs- und Konden sationszone befindet sich im Allgemeinen eine adiabate Transportzone, in der kein Wärmeaustausch mit der Umgebung stattfindet. Dies ist, wie bereits weiter oben erwähnt, insbesondere für in den Heizkörper integrierte Raumtemperaturregler besonders vorteilhaft.

Wärmerohre weisen eine Reihe von besonderen Eigenschaften auf, die sie vielfältig einsetzbar machen. Schon bei geringen Temperaturdifferenzen wird ein großes Wärmetransportvermögen erreicht, das um mehrere Größen ordnungen höher liegt als das Wärmetransportvermögen beispielsweise eines gleich dimensionierten Kupferstabes. Der Transport des Arbeitsfluids erfolgt ohne mechanisch bewegte Teile und hilfsenergiefrei. Das Wärmerohr ist daher sowohl verschleiß- und wartungsfrei als auch völlig autark. Kompakte und leichte, aber auch sehr vielfältige Bauweisen sind möglich, die verschiedenen, auch komplizierteren Konstruktionsgeometrien angepasst werden können. Ihre Auslegung bezüglich Abmessungen und Arbeitstemperatur kann je nach Anwendungsfall um mehrere Größenordnungen variieren und ist auch im Niedertemperatur- und mm-Bereich gut zu realisieren. Wärmerohre an sich gehören zum wohlbekannten Stand der Technik und werden heutzutage bereits in den unterschiedlichsten Bereichen angewendet. So können sie insbesondere der integrierten Kühlung von elektronischen Bauteilen, dem selbstständigen Ausgleich zwischen örtlich unterschiedlichen Temperaturen, der Wärmerückgewinnung in industriellen Prozessen und in Gebäuden oder der Erzeugung und Regelung isothermer Zustände in Räumen dienen.

Bei dem zuletzt genannten Anwendungsfall handelt es sich jedoch nicht um eine Anwendung im Sinne der vorliegenden Erfindung, sondern um An wendungen in speziellen Prüf- oder Messräumen kleiner Dimensionen, in denen eine vorgegebene Temperatur hochgenau konstant zu halten ist. Beispielsweise ist aus der US-PS 4.286.652 ein solches "Wärmerohr-Ther mostat" bekannt, dessen einzelne Zonen durch ein Gasdruck-Kontrollsystem verschiebbar sind. Dieses System erzeugt jedoch eine Unsicherheit bezüglich der zur erreichenden Temperatur, die durch die im Patent vorgeschlagenen Maßnahmen behoben werden soll, sodass in der temperaturkontrollierten Kammer eine konstante Temperatur präzise erzeugbar ist. Ein ähnliches gaskontrolliertes Wärmerohr-Thermostat wird in der US-PS 4.300.626 be schrieben, hierbei bezieht sich die Erfindung auf die Beseitigung von Verun reinigungen im Arbeitsfluid. Aus der CN-U 2305664 ist ebenfalls ein Wärmerohr-Thermostat zum Prüfen oder Eichen von Thermometern bekannt. Dazu wird wiederum eine Prüfraum über eine Wärmerohr-Anordnung isotherm gehalten. Bei dieser Anordnung umgeben die Wärmerohre den Prüfraum sternförmig.

Unter Nutzung der beschrieben Eigenschaften können Wärmerohre bei dem erfindungsgemäßen Raumtemperaturregler besonders vorteilhaft zu einer gezielten Wärmeleitung in unmittelbarer als auch mittelbarer Nähe zum Heizmittel als Wärmequelle eingesetzt werden. Wichtig für den Einsatzort der Wärmerohranordnung ist die Vermeidung einer Wärmeleitung zwischen dem Heizmittel und dem Fühlerelement. Mit Hilfe der Wärmerohranordnung bei dem erfindungsgemäßen Raumtemperaturregler wird eine neue Generation von derartigen Reglern geschaffen, die trotz ihrer Einfachheit und Kosten günstigkeit eine gegenüber bekannten Raumtemperaturreglern stark verbes serte Regelgüte aufweist, eine bessere Nutzung von Fremdenergiegewinnen ermöglicht und dem Benutzer einen optimalen Komfort bietet, ohne ihn mit zusätzlichen Regel-, Kontroll- oder Wartungsaufgaben zu belasten.

Mögliche konstruktive Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Raumtempe raturreglers, insbesondere in der Ausgestaltung eines Thermostatventils, sind in den Unteransprüchen beschrieben. Um in diesem Zusammenhang Wieder holungen zu vermeiden, wird auf den speziellen Beschreibungsteil verwiesen. Viele der genannten Ausführungsvarianten sind als solche auch auf andere Reglertypen am Heizkörper, insbesondere auch auf solche mit digitalen bzw. diskreten Regelungen, übertragbar. Im Folgenden soll übergeordnet auf die den verschiedenen Ausgestaltungen zugrunde liegende Gestaltungsprinzipien und deren Gründe näher eingegangen werden. Die Ausbildung von Wärmerohranordnungen in Anzahl der erforderlichen Wärmerohre und Formgebung ist in der Hauptsache den konstruktiven und wärme bilanzierenden Erfordernissen am Raumtemperaturregler im jeweiligen Einsatzfall unterworfen. Im Bereich kleinerer abzuführender Wärmemengen können die Wärmerohre einphasig ausgeführt sein. In der Regel erfolgt jedoch eine zweiphasige Ausführung zur Erreichung der bedeutend höheren Verdampfungsenthalpien, wodurch auch größere Wärmemengen zuverlässig und schnell abgeführt werden können. Gerade durch die äußerst vielseitige Gestaltbarkeit der Wärmerohre und ihrer einzelnen Zonen sind vielfältige Ausführungsformen möglich, die sich auch immer wieder aus dem individuellen Anwendungsfall heraus ergeben.

Beispielsweise kann entsprechend einer ersten Ausführungsform des erfind ungsgemäßen Raumtemperaturreglers vorgesehen sein, dass die Wärmerohr- Anordnung ein Wärmerohr aufweist, das im Bereich seiner wärmeleitenden Übergangszonen ein- oder mehrfach um ein mit der Wärmequelle bzw. Wärmesenke wärmeleitend in Verbindung stehendes Bauelement im Raum temperaturregler herumgelegt ist. Eine solche Ausführungsform bedingt nur geringfügige konstruktive Änderungen an bestehenden Raumtemperatur reglern, insbesondere Thermostatventilen. Auch das Wärmerohr kann in einer sehr einfachen Ausführungsform als biegsames Röhrchen mit integrierten Verdampfungs- und Kondensationszonen eingesetzt werden. Etwas komfortabler ist eine nächste Ausgestaltung der Erfindung, nach der die Wärmerohr-Anordnung ein Wärmerohr aufweist, das im Bereich seiner wärmeleitenden Übergangszonen zur Bildung von großen Kontaktflächen in mehrfach umgelenkten Bahnen ausgeführt ist. Das Wärmerohr ist dabei in den entsprechenden Zonen bereits vorgebogenen und beispielsweise meander- oder spiralförmig aufgedreht. Dadurch entstehen kompakte Wärmeübergangs zonen, die an den entsprechenden Bauteilen am eingebauten Temperatur regler mit Verbindung zu Wärmequelle bzw. -senke einfach anzubringen sind. Anstelle der aufgedrehten Übergangszonen kann auch gemäß einer nächsten Erfindungsfortführung vorgesehen sein, dass die Wärmerohr-Anordnung ein Wärmerohr aufweist, das im Bereich seiner wärmeleitenden Übergangszonen mit wärmeleitenden Plättchen zur Bildung von großen Kontaktflächen versehen ist. Derartige homogene Plättchen sind einfach mit den Wärmerohrenden zu verbinden und beispielsweise durch eine Klebung oder Pressung mit den entsprechenden Bauteilen innig zu kontaktieren. Die vorgenannten Ausfüh rungsvarianten eignen sich insbesondere auch für eine Nachrüstung bereits bestehender oder bereits im Betrieb befindlicher Raumtemperaturregler mit einer Wärmerohr-Anordnung zur bedeutenden Verbesserung der Mess genauigkeit.

Bei anderen Ausführungsformen kann die Wärmerohranordnung direkt in vorhandene Bauteile am Raumtemperaturregler integriert werden. Dabei kann das Wärmerohr - oder können die Wärmerohre - nahezu jeder Kontur und Flächengröße angepasst werden. Eine Integration in gießbare Kunststoffteile ist besonders günstig, da hier die Einlagerungstiefe der Wärmerohre gezielt so gewählt werden kann, dass zur Wärmequelle keine Isolationsschicht durch den Kunststoff gebildet wird, hingegen zum Fühlerelement hin sehr wohl. Bezüglich der konstruktiven Gestaltung ist es jedoch auch vorteilhaft, wenn gemäß einer anderen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Raumtemperaturreglers vor gesehen ist, dass die Wärmerohre axial oder radial bezüglich der Drehachse des Raumtemperaturreglers angeordnet und die wärmeleitenden Übergangs zonen der Wärmerohre mit Adapterelementen verbunden sind, die jeweils im Bereich von Wärmequelle und Wärmesenke angeordnet sind. Eine radiale oder axiale Anordnung der Wärmerohre beispielsweise in Stern- oder Käfigform entspricht der grundsätzlichen Formgebung eines Raumtemperatur reglers in Form eines Thermostatventils und lässt sich dementsprechend besonders gut anpassen und integrieren. Eine Verbesserung der Integrations fähigkeit wird durch die Adapterelemente erreicht, über die die Wärmerohre thermisch und mechanisch konstruktiv einfach sowohl mit der Wärmesenke als auch mit der Wärmequelle verbunden werden können. Durch die zusätzlichen Adapterelemente entfällt eine Integration der Wärmerohre in vorhandene Bauteile, die damit konstruktiv nicht verändert werden müssen, sodass herkömmliche Bauteile verwendet werden können.

Bei Verwendung von Adapterelementen bei Thermostatventilen kann nach einer anderen Fortführung der Erfindung auch vorgesehen sein, dass die Adapterelemente in einem Zwischenstück angeordnet sind, das zwischen Ventilkörper und Ventilkopf eingeschraubt ist und im Inneren einen Verlängerungsstößel aufweist. Bereits weiter oben wurde die Möglichkeit der Nachrüstung angesprochen. Mit diesem Zwischenstück, das sowohl die Wärmerohr-Anordnung als auch die für die Wärmeleitung besonders günstigen Adapterelemente enthält, kann eine Nachrüstung insbesondere eines Thermostatventils im eingebauten Zustand optimal durchgeführt werden. Dazu ist lediglich der Ventilkopf vorübergehend abzuschrauben und das Zwischen stück einzusetzen. Durch den im Zwischenstück enthalten Verlängerungs stößel werden die Stößel im Ventilkörper und im Ventilkopf miteinander verbunden, wobei durch die Unterbrechung eine zusätzliche Behinderung des Wärmeflusses über den Stößel selbst, der zu diesem Zweck bereits aus Kunststoff gefertigt sein kann, bewirkt wird.

Bei einer Verwendung von Adapterelementen ohne Zwischenstück kann es nach einer folgenden Erfindungsausgestaltung auch vorteilhaft sein, wenn das Adapterelement im Bereich der Wärmequelle im Inneren des Reglerkopfs im Bereich zwischen dem Übergang zum Reglerkörper und dem Fühlerelement angeordnet ist. Hierbei handelt es sich um einen Einbauort in unmittelbarer Nähe zum Heizmittel mit einem maximalen Abstand zum Temperaturfühler. Auf diese Weise kann die störende Heizmittelwärme bereits in einem Bereich, der dem Fühlerelement weit vorgelagert ist, abgeführt werden. Eine weitere Verbesserung ist zu erreichen, wenn nach einer nächsten Erfindungsfort führung das Adapterelement im Bereich der Wärmequelle eine Wärmeisolation zum Fühlerelement hin aufweist. Die dadurch erreichte Wärmewiderstands verteilung verbessert noch den Wärmefluss zu den Wärmerohren.

Für die Anordnung des Adapterelements im Bereich der Wärmesenke kann entsprechend einer anderen erfindungsgemäßen Ausgestaltung vorgesehen sein, dass dieses im Bereich der Wärmesenke an der äußeren Berandung des Reglerkopfs angeordnet ist. Wichtig für diese Anordnung ist der möglichst gute Kontakt mit der Raumluft. Besonders günstig ist es dabei, wenn nach einer nächsten Erfindungsfortführung das Adapterelement im Bereich der Wärme senke großflächig, insbesondere mit Rippen ausgebildet ist. Eine besonders große Wärmetauscherfläche ergibt sich, wenn entsprechend einer nächsten Ausgestaltung das Adapterelement im Bereich der Wärmesenke in das Gehäuse integriert ist. Für eine gute Umspülung des Fühlerelements weist das Gehäuse im Allgemeinen Schlitze auf. Das Adapterelement kann ebenfalls geschlitzt ausgeführt sein, sodass die Stege von Gehäuse und Adapterelement übereinanderliegen. Die Wärmerohre können auf den Stegen, beispielsweise auf jedem zweiten Steg, zwischen den Schlitzen verlaufen und zum Fühler element hin eine Isolation aufweisen.

Entsprechend den konstruktiven Vorgaben durch den Raumtemperaturregler selbst und die Anordnung der Wärmerohre können die Adapterelemente konstruktiv nahezu beliebig gestaltet sein. Gerade in Verbindung mit einer radialen oder axialen Anordnung der Wärmerohre ist es aber besonders günstig, wenn entsprechend einer anderen Erfindungsfortführung die Adapterelemente rotationssymmetrisch ausgebildet und axial oder radial zueinander angeordnet sind. Dabei sind insbesondere scheiben-, ring- oder zylinderförmige Ausbildungen möglich, wobei sich die einzelnen Adapter elemente in radialer oder axialer Richtung gegenüberliegen können. Bei einer radialen Anordnung kann beispielsweise eine innere Adapterscheibe von einem äußeren Adapterring umgeben sein. Die Wärmerohre können mit den Adapterelementen auf verschiedene Arten wärmeleitend verbunden sein. Die Verbindung kann beispielsweise durch Kleben oder Löten hergestellt werden. Besonders günstig ist es aber, wenn gemäß einer anderen Erfindungsausge staltung die Adapterelemente Aufnahmen für die Wärmerohre aufweisen. In die Aufnahmen, die gleichzeitig einer Positionierung dienen, können die Wärmerohre dann einfach gesteckt, gelötet oder wiederum auch geklebt oder gepresst werden.

Ausbildungsformen des erfindungsgemäßen Raumtemperaturreglers werden als Beispiele nachfolgend anhand der schematischen Figuren näher erläutert. Dabei zeigt im Querschnitt oder in der Ansicht:

Fig. 1 eine Ausbildungsform mit einer aufgewickelten Wärmerohr- Anordnung,

Fig. 2 die Wärmerohr-Anordnung gemäß Fig. 1,

Fig. 3 drei Wärmerohr-Anordnungen a, b, c mit verschiedenen mean derförmigen Übergangszonen im Ausschnitt,

Fig. 4 drei Wärmerohr-Anordnungen a, b, c mit verschiedenen plätt chenförmigen Übergangszonen im Ausschnitt,

Fig. 5 eine Ausbildungsform mit einer käfigartigen Wärmerohr- Anordnung im unteren Bereich des Reglerkopfes,

Fig. 6 die Wärmerohr-Anordnung gemäß Fig. 5,

Fig. 7 eine Ausbildungsform mit einer sternartigen Wärmerohr- Anordnung im unteren Bereich des Reglerkopfes,

Fig. 8 die Wärmerohr-Anordnung gemäß Fig. 7,

Fig. 9 eine Ausbildungsform mit einer käfigartigen Wärmerohr- Anordnung im oberen Bereich des Reglerkopfes,

Fig. 10 die Wärmerohr-Anordnung gemäß Fig. 9,

Fig. 11 eine Ausbildungsform mit einer weiteren käfigartigen Wärme rohr-Anordnung im oberen Bereich des Reglerkopfes,

Fig. 12 die Wärmerohr-Anordnung gemäß Fig. 11,

Fig. 13 eine käfigartige Wärmerohr-Anordnung in einem Zwischen stück und

Fig. 14 eine sternartige Wärmerohr-Anordnung in einem Zwischen stück.

Die in den Figuren dargestellten Raumtemperaturregler in Form von Thermostatventilen sind mit ihren Grundelementen in einem gegenüber ihrer realen Ausführung vereinfachten Aufbau gezeigt. Zur Erklärung der Funktionsweise nicht erforderliche Elemente sind in den Darstellungen zur besseren Übersichtlichkeit weggelassen. Nicht weiter gekennzeichnete oder erläuterte Elemente der nachfolgenden Figuren stimmen jeweils mit denen in der Fig. 1 überein.

In der Fig. 1 ist ein Raumtemperaturregler RTR im Querschnitt, im Ausführungsbeispiel in Form eines Thermostatventils TV, dargestellt. Er besteht aus einem Ventilkörper VKR, der mit einer von einem Heizmittel HM durchflossenen Rohrleitung RL konstruktiv verbunden ist, und einem Ventilkopf VKF, der über einen Ventilständer VSR als Teil des Ventilkopfs VKF auf den Ventilkörper VKR mittels einer Überwurfmutter ÜM lösbar aufgeschraubt ist. Der Ventilkopf VKF weist in seinem Inneren ein Fühlerelement FE zur Erfassung der Raumtemperatur RT auf. Das Fühlerelement FE besteht aus einem als Faltenbalg ausgebildeten Ausdehnungsgefäß AG, das mit einer Ausdehnungsflüssigkeit AF gefüllt und mit dem oberen Teil eines zweiteiligen Ventilstößels VSL fest verbunden ist. Der untere Teil des Ventilstößels VSL ist federnd und abgedichtet im Ventilkörper VKR gelagert und endet mit einem verstellbaren Ventilsitz VSZ zur temperaturabhängigen Regulierung des Heizmittelstroms HM in der Rohrleitung RL. Der Ventilkopf VKF ist von einem Gehäuse GH (hier Handgriff) umgeben, der im dargestellten Ausführungs beispiel als Abdeckkappe AK mit Schlitzen SI ausgeführt ist. In seinem Inneren weist der Ventilkopf VKF weiterhin ein integriertes thermisches Entkopplungselement ITE zur Verringerung des Heizmitteltemperatureinflusses HMTE (in der Figur angedeutet durch einen breiten Pfeil) auf das Fühlerelement FE auf. Es steht mit dem Heizmittel HM als Wärmequelle WQ und mit der Raumtemperatur RT als Wärmesenke WS wärmeleitend in Verbindung.

Das integrierte thermische Entkopplungselement ITE des erfindungsgemäßen Raumtemperaturreglers RTR (Thermostatventil TV) ist als Wärmerohr- Anordnung WRA1 ausgebildet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 besteht die Wärmerohr-Anordnung WRA1 aus einem einzelnen Wärmerohr WR, dessen wärmeaufnehmende Übergangszone WÜQ im Bereich des Ventilständers VSR um den Ventilstößel VSL schneckenförmig herumgelegt ist und hier einen guten Kontakt zur Wärmequelle WQ hat. Die adiabate Strecke des Wärmerohrs WR wird durch den Ventilständer VSR hindurch an dessen Außenseite geführt. Hier wird es mit seiner wärmeabgebenden Übergangszone WÜS spiralförmig um den Ventilkopf VKF herumgewickelt, sodass die im Innern aufgenommene Wärme gut an die Raumluft als Wärmesenke WS wieder abgegeben werden kann. In der Fig. 2 ist das beschriebene Wärmerohr WR als Einzelelement perspektivisch dargestellt.

Andere Wärmerohr-Anordnungen in ausschnittsweisen Einzeldarstellungen sind den Fig. 3 und 4 zu entnehmen. Hierbei handelt es sich um solche Ausführungsformen, bei denen die Wärmeübergangszonen WÜQ, WÜS entweder vom Wärmerohr WR selbst durch mehrfach umgelenkte Bahnen MA gebildet werden (WRA2 a, b, c) oder in angelötete Plättchen PT (WRA3 a, b, c) als Kontaktflächen KF übergehen. Dabei können je nach Anwen dungsfall diese Ausbildungsformen sowohl nur eine Wärmeübergangszone des Wärmerohrs WR als auch beide betreffen oder beliebig kombiniert werden. Insbesondere die Wärmeübergangszone WÜS zur Wärmesenke WS bzw. die entsprechende Kontaktfläche KF sollte großflächig ausgeführt sein. Die beschriebenen Ausführungsformen eignen sich besonders gut für Nach rüstungen und können einfach den vorhandenen Formgebungen angepasst und montiert, insbesondere angeklebt werden.

Eine Wärmerohr-Anordnung WRA4 mit Adapterelementen AE ist in der Fig. 5 dargestellt. Diese ist in den Ventilständer VSR als unterem Teil des Ventilkopfs VKF integriert und besteht aus einem scheibenförmigen Adapterelement AEQ im Bereich der Wärmequelle WQ, das zwischen dem Ventilkörper VKR und dem Ventilkopf VKF angeordnet ist, und einem ringförmigen Adapterelement AES im Bereich der Wärmesenke WS, das im unteren Teil des Ventilkopfs VKF, an seiner äußeren Berandung in Form des Gehäuses GH (hier Handgriff) angeordnet ist. Die beiden Adapterelemente AEQ, AES sind über sternförmig um die Drehachse DA angeordnete Wärmerohre WR miteinander verbunden. Die Verbindung erfolgt über Aufnah men AU in den Adapterelementen AEQ, AES in Form von Bohrungen, in die die Wärmerohre WR einzeln eingesteckt sind. Dabei werden die wärme leitenden Übergangszonen WÜQ für eine Wärmeaufnahme (Verdampfungs zone bei zweiphasigen Wärmerohren WR) mit den Wärmequellen- Adapterelementen AEQ und die wärmeleitenden Übergangszonen WÜS für eine Wärmeabgabe (Kondensationszone bei zweiphasigen Wärmerohren WR) mit den Wärmesenken-Adapterelementen AES verbunden. Im gewählten Ausführungsbeispiel sind die Wärmerohre WR ungefähr in ihrem Mittenbereich rechtwinklig abgebogen, sodass sie zunächst eine radiale und dann eine axiale Orientierung aufweisen. Alternativ (nicht weiter dargestellt) kann diese Biegung auch entfallen. Das Wärmequellen-Adapterelement AEQ weist dann einen Durchmesser im Bereich des Durchmessers des Gehäuses GH (hier Handgriff) respektive des Reglerkopfes RKF auf und die Wärmerohre WR verlaufen vom äußeren Rand des Wärmequellen-Adapterelementes AEQ ausschließlich axial zu dem Wärmesenken-Adapterelement AES.

Die Wärmerohr-Anordnung WRA4 ist in ihrer sich aus den abführbaren Wärmekapazitäten aller einzelnen Wärmerohre WR ergebenden Gesamtka pazität so ausgelegt und konstruktiv dimensioniert, dass der Heizmittel temperatureinfluss HMTE auf das integrierte Fühlerelement FE auf einen vernachlässigbaren Restwert reduziert wird. Durch die Ausschaltung dieser Störgröße ist ein direkter Zusammenhang zwischen der Raumtemperatur RT und der Reglerstellung gegeben, sodass die Einstellmarkierungen auf der Abdeckkappe AK direkt in der Angabe "°C" und nicht als Merkzahlen angegeben werden können. Die Wärmerohr-Anordnung WRA4 ist zur weiteren Veranschaulichung in der Fig. 6 als Einzelelement perspektivisch dargestellt.

In der Fig. 7 ist eine Wärmerohr-Anordnung WRA5 gezeigt, bei der die einzelnen Wärmerohre WR ausschließlich radial sternförmig um die Drehachse DA des Raumtemperaturreglers RTR angeordnet sind. Dazu ist das Wärme quellen-Adapterelement AEQ ringförmig als unterer Teil des Ventilständers VSR ausgebildet und wird konzentrisch von dem ringförmig ausgebildeten Wärmesenken-Adapterelement AES umgeben. Dieses weist im ausgeführten Beispiel zusätzlich Rippen RI zur verbesserten Wärmeableitung an die Wärmesenke WS auf. Als Alternative kann das Wärmequellen-Adapterelement AES auch gemäß Fig. 5 als Scheibe ausgebildet und in den Ventilständer VSR integriert sein (hier nicht weiter dargestellt). Die Wärmerohr-Anordnung WRA5 ist in der Fig. 8 wiederum als Einzelelement zur weiteren Veranschaulichung perspektivisch dargestellt.

Eine Wärmerohr-Anordnung WRA6 gemäß Fig. 9 ist im oberen Bereich des Ventilkopfs VKF angeordnet. Sie besteht aus einem scheibenförmigen Adapterelement AEQ im Bereich der Wärmequelle WQ, das nunmehr unmittelbar unterhalb des Fühlerelements FE angeordnet ist. Wird bei den beiden vorangegangenen Ausführungsbeispielen der Heizmitteltemperaturein fluss HMTE durch das Heizmittel HM bereits dicht bei der Wärmequelle WQ weitgehend ausgeschaltet, wird bei dieser Ausführungsvariante ein Vordringen des Heizmitteltemperatureinflusses HMTE bis zum Fühlerelement FE zugelassen. Auch an dieser Stelle ist jedoch eine sichere Wärmeableitung durch die Wärmerohr-Anordnung WRA6 gewährleistet, sodass der Heizmittel temperatureinfluss HMTE ebenfalls gegen Null geführt wird. Eine Isolation IS oberhalb des Wärmequellen-Adapterelementes AEQ verhindert in diesem Ausführungsbeispiel zusätzlich eine diffuse Wärmeleitung zum Fühlerelement FE.

Im Bereich der Wärmesenke WS ist ein Adapterelement AES in die Stege ST des geschlitzten Gehäuses GH (hier Handgriff) des Ventilkopfes VKF integriert, das pro angeschlossenem Wärmerohr WR eine einzelne Tauscherfläche aufweist. Die Wärmerohre WR verlaufen bei dieser Anordnung axial in der äußeren Berandung des Ventilkopfs VKF, hier gebildet vom Gehäuse GH. Auch diese Wärmerohr-Anordnung WRA6 ist in der Fig. 10 zur besseren Verdeutlichung als Einzelelement perspektivisch dargestellt.

Die Fig. 11 schließlich zeigt eine Wärmerohr-Anordnung WRA7 ähnlich der gemäß Fig. 9. Hierbei ist jedoch das scheibenförmige Wärmesenken- Adapterelement AES in die Oberseite des Gehäuses GH integriert, sodass es parallel zum Wärmequellen-Adapterelement AEQ angeordnet ist. Dadurch vergrößert sich die Länge der Wärmerohre WR, die nunmehr über die gesamte Höhe des Gehäuses GH in den Stegen ST verlaufen. Auch für dieses Ausführungsbeispiel ist die Wärmerohr-Anordnung WRA7 als Einzelelement in der Fig. 12 perspektivisch dargestellt.

In den Fig. 13 und 14 sind Wärmerohr-Anordnungen WRA8 und WRA9 mit Adapterelementen AEQ, AES dargestellt, die in einem Zwischenstück ZS angeordnet sind. Die Wärmerohr-Anordnung WRA8 entspricht dabei in ihrem prinzipiellen Aufbau der Wärmerohr-Anordnung WRA6 gemäß Fig. 9 und die Wärmerohr-Anordnung WRA9 dem Aufbau der Wärmerohr-Anordnung WRA5 gemäß Fig. 7. Die Zwischenstücke ZS in den Fig. 13 und 14 weisen im oberen Bereich ein Außengewinde AGW auf, auf das ein hier nicht weiter dargestellter Ventilkopf aufgeschraubt wird. Am Zwischenstück ZS gemäß Fig. 13 ist im unteren Bereich eine Überwurfmutter ÜM angebördelt, mit der es an den hier nicht weiter dargestellten Ventilkörper angeschraubt wird. Das Zwischenstück ZS gemäß Fig. 14 ist einstückig mit einem Innengewinde IGW und angeformten äußeren Schlüsselflächen ASF am unteren Ende ausgeführt, mit denen es an einen Ventilkörper angeschraubt wird. Beide Zwischenstücke ZS weisen im Innern einen frei verschieblichen Verlängerungsstößel WL auf, der jeweils durch eine Sicherungsplatte SP verliersicher montiert ist. Im eingebauten Zustand überbrückt er die durch den Einbau des Zwischenstücks ZS entstehende Lücke zwischen den beiden Teilen des Ventilstößels RSL. Beide Ausführungsvarianten von Wärmerohr-Anordnungen WRA8, WRA9 eignen sich besonders zur Nachrüstung von bereits eingebauten Raumtem peraturreglern, insbesondere Thermostatventilen.

Die vorbeschriebenen Ausführungsvarianten können nur als Beispiele aus der Fülle von verschiedenartigen Wärmerohr-Anordnungen für den erfindungs gemäßen Raumtemperaturregler am Heizkörper angesehen werden. Gerade durch die außerordentlich flexible Gestaltungsmöglichkeit der Wärmerohr- Anordnung mit mehreren, aber gegebenenfalls auch nur mit einem Wärmerohr sind hier den Ausführungsgestaltungen praktisch keine Grenzen gesetzt. Sie alle müssen lediglich zwei Grundforderungen erfüllen. Zum einen muss die von der jeweiligen Ausführungsform erbringbare Gesamtkapazität bei der Wärme ableitung zu einer fast vollständigen Aufhebung des Heizmitteltemperatur einflusses auf das integrierte Fühlerelement auf einen vernachlässigbaren Restwert führen, zum anderen muss sich die entsprechend gewählte Ausführungsform einfach und kostengünstig dem jeweiligen Raumtemperatur regler an sich und seinem Einbauzustand anpassen lassen.

Bezugszeichenliste

AE Adapterelement
AEQ Adapterelement, wärmequellenseitig
AES Adapterelement, wärmesenkenseitig
AF Ausdehnungsflüssigkeit
AG Ausdehnungsgefäß
AK Abdeckkappe
ASF äußere Schlüsselfläche
AU Aufnahme
DA Drehachse
FE Fühlerelement
GH Gehäuse (Handgriff)
HM Heizmittel
HMTE Heizmitteltemperatureinfluss
IGW Innengewinde
IS Isolation
ITE integriertes thermisches Entkopplungselement
KF Kontaktfläche
MA Meanderanordnung
PT Plättchenanordnung
ÜM Überwurfmutter
RI Rippe
RL Rohrleitung
RT Raumtemperatur
RTR Raumtemperaturregler
SI Schlitz
SP Sicherungsplatte
TV Thermostatventil
VKF Ventilkopf
VKR Ventilkörper
VSL Ventilstößel
VSR Ventilständer
VSZ Ventilsitz
VVL Verlängerungsstößel
WQ Wärmequelle
WR Wärmerohr
WRA Wärmerohr-Anordnung
WS Wärmesenke
WÜ wärmeleitende Übergangszone
WÜQ wärmeaufnehmende Übergangszone
WÜS wärmeabgebende Übergangszone
ZS Zwischenstück

Claims

1. Raumtemperaturregler am Heizkörper mit einem Reglerkörper und einem Reglerkopf, der von einem Gehäuse umgeben ist und im Innern ein Fühler element zur Erfassung der Raumtemperatur aufweist, und mit einem integrierten thermischen Entkopplungselement zur Verringerung des Heiz mitteltemperatureinflusses auf das Fühlerelement, das mit dem Heizmittel als Wärmequelle und der Raumluft als Wärmesenke wärmeleitend verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das thermische Entkopplungselement (ITE) als Wärmerohr-Anordnung (WRA) mit einem oder mehreren, jeweils zwei wärmeleitende Übergangszonen (WÜQ, WÜS) aufweisenden Wärmerohren (WR) ausgebildet ist, die bezüglich ihrer thermischen Gesamtkapazität so ausgelegt ist, dass durch die damit abgeleitete Wärme der Heizmitteltemperatureinfluss (HMTE) auf das Fühler element (FE) bis auf einen vernachlässigbaren Restwert reduziert ist.

2. Raumtemperaturregler am Heizkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmerohr-Anordnung (WRA1) ein Wärmerohr (WR) aufweist, das im Bereich seiner wärmeleitenden Übergangszonen (WÜQ, WÜS) ein- oder mehrfach um ein mit der Wärmequelle (WQ) bzw. Wärmesenke (WS) wärmeleitend in Verbindung stehendes Bauelement im Raumtemperaturregler (RTR) herumgelegt ist.

3. Raumtemperaturregler am Heizkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmerohr-Anordnung (WRA2) ein Wärmerohr (WR) aufweist, das im Bereich seiner wärmeleitenden Übergangszonen (WÜQ, WÜS) zur Bildung von großen Kontaktflächen (KF) in mehrfach umgelenkten Bahnen (MA) ausgeführt ist.

4. Raumtemperaturregler am Heizkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmerohr-Anordnung (WRA3) ein Wärmerohr (WR) aufweist, das im Bereich seiner wärmeleitenden Übergangszonen (WÜQ, WÜS) mit wärmeleitenden Plättchen (PT) zur Bildung von großen Kontaktflächen (KF) versehen ist.

5. Raumtemperaturregler am Heizkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmerohr-Anordnung (WRA4 . . . 9) mehrere Wärmerohre (WR) aufweist, die axial oder radial bezüglich der Drehachse (DA) des Raumtemperaturreglers (RTR, TV) angeordnet und die wärmeleitenden Übergangszonen (WÜQ, WÜS) der Wärmerohre (WR) mit Adapterelementen (AEQ, AES) verbunden sind, die jeweils im Bereich von Wärmequelle (WQ) und Wärmesenke (WS) angeordnet sind.

6. Raumtemperaturregler am Heizkörper nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Ausführung als Thermostatventil (TV) die Adapterelemente (AEQ, AES) in einem Zwischenstück (ZS) angeordnet sind, das zwischen Ventilkörper (VKR) und Ventilkopf (RKF) eingeschraubt ist und im Inneren einen Verlängerungsstößel (WL) aufweist.

7. Raumtemperaturregler am Heizkörper nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Ausführung als Thermostatventil (TV) das Adapterelement (AEQ) im Bereich der Wärmequelle (WQ) im Inneren des Ventilkopfs (VKF) im Bereich zwischen dem Übergang zum Ventilkörper (VKR) und dem Fühlerelement (FE) angeordnet ist.

8. Raumtemperaturregler am Heizkörper nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Adapterelement (AES) im Bereich der Wärmesenke (WS) an der äußeren Berandung des Raumtemperaturreglers (RTR, TV) angeordnet ist.

9. Raumtemperaturregler am Heizkörper nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Adapterelement (AES) im Bereich der Wärmesenke (WS) in das Gehäuse (GH) integriert ist.

10. Raumtemperaturregler am Heizkörper nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Adapterelement (AEQ) im Bereich der Wärmequelle (WQ) eine Wärmeisolation (IS) zum Fühlerelement (FE) hin aufweist.

11. Raumtemperaturregler am Heizkörper nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Adapterelement (AES) im Bereich der Wärmesenke (WS) großflächig, insbesondere mit Rippen (RI) ausgebildet ist.

12. Raumtemperaturregler am Heizkörper nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Adapterelemente (AEQ, AES) rotationssymmetrisch ausgebildet und axial oder radial zueinander angeordnet sind.

13. Raumtemperaturregler am Heizkörper nach einem der Ansprüche 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Adapterelemente (AEQ, AES) Aufnahmen (AU) für die Wärmerohre (WR) aufweisen.