Die Erfindung betrifft ein motorgesteuertes Dreiwegeventil für Warmwasser-Umlaufheizungsanlagen. Dreiwegeventile dieser Art sind in bekannter Weise dazu verwendet worden, beim Erreichen einer bestimmten Raumtemperatur den Durchfluß des Umlaufwassers durch einen Raumradiator oder eine Gruppe von Radiatoren abzusperren und das Umlaufwasser unmittelbar zur Rücklaufleitung zu führen. Um das zu erreichen, ist das Dreiwegeventil in bekannter Weise einerseits an die Vorlaufleitung, andererseits an einen Raumradiator und an eine unmittelbar zur Rücklaufleitung führende Umgehungsleitung angeschlossen und durch einen den Motor schaltenden Raumthermostaten selbsttätig umschaltbar. Bei einer solchen Anlage kann es vorkommen, daß der Raumthermostat Wärme anfordert und den Durchfluß durch den Raumradiator freigibt, selbst wenn das Vorlaufwasser noch nicht oder nicht mehr die vorgesehene Betriebstemperatur hat. Bei zu kaltem Vorlaufwasser können Schwierigkeiten im Wassererhitzer, der üblicherweise ein gasbeheizter Durchlauferhitzer ist, auftreten. Aus den Heizgasen können sich an einem zu kalten Wärmeaustauscher Kondensate bilden, die zu Korrosionserscheinungen führen und die Lebensdauer des Wärmeaustauschers ungünstig beeinflussen. Es muß daher Vorsorge getroffen werden, daß das Vorlaufwasser möglichst schnell seine Betriebstemperatur erreichen kann, obwohl das Dreiwegeventil den Durchfluß durch den Raumradiator bereits freigegeben hat. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das Dreiwegeventil so auszubilden, daß bei ungenügender Betriebstemperatur des Vorlaufwassers eine schnellere Aufheizung des Vorlaufwassers auch bei offenem Durchfluß durch den Raumradiator stattfinden kann.The invention relates to a motor-controlled three-way valve for hot water circulation heating systems. Three-way valves of this type have been used in a known manner to shut off the flow of the circulating water through a room radiator or a group of radiators when a certain room temperature is reached and to lead the circulating water directly to the return line. In order to achieve this, the three-way valve is connected in a known manner on the one hand to the flow line, on the other hand to a room radiator and a bypass line leading directly to the return line and can be switched automatically by a room thermostat that switches the motor. In such a system it can happen that the room thermostat requests heat and allows the flow through the room radiator, even if the supply water is not yet or no longer at the intended operating temperature. If the supply water is too cold, difficulties can arise in the water heater, which is usually a gas-fired instantaneous water heater. If the heat exchanger is too cold, condensates can form from the heating gases, which lead to signs of corrosion and adversely affect the service life of the heat exchanger. Care must therefore be taken that the flow water can reach its operating temperature as quickly as possible, although the three-way valve has already released the flow through the room radiator. The invention is therefore based on the object of designing the three-way valve so that if the operating temperature of the supply water is insufficient, the supply water can be heated more quickly even when the flow through the room radiator is open.
Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß der Ventilverschlußkörper des Dreiwegeventils als thermostatischer, auf die Temperatur des Vorlaufwassers ansprechender Ausdehnungskörper ausgebildet ist, der die Umgehungsleitung erst bei einer vorbestimmen Temperatur des Vorlaufwassers abschließt. Es strömt dann noch ein erheblicher Teil des Vorlaufwassers nicht durch den Radiator, sondern durch die Umgehungsleitung unmittelbar zur Rücklaufleitung und wird ohne Wärmeabgabe im Radiator relativ schnell erhitzt. Dieser Anteil des Vorlaufwassers wird mit steigender Vorlauftemperatur kleiner und wird beim Erreichen der Betriebstemperatur zu Null.According to the invention this is achieved in that the valve closure body of the three-way valve is designed as a thermostatic expansion body which responds to the temperature of the supply water and closes the bypass line only at a predetermined temperature of the supply water. A considerable part of the flow water then does not flow through the radiator, but through the bypass line directly to the return line and is heated relatively quickly in the radiator without giving off heat. This proportion of the flow water decreases as the flow temperature rises and becomes zero when the operating temperature is reached.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden unter Bezugnahme auf die Abbildungen erläutert.An embodiment of the invention is explained below with reference to the figures.
Fig. 1 zeigt schematisch eine Umlaufheizungsanlage mit eingebauten Motor-Dreiwegeventilen;Fig. 1 shows schematically a circulation heating system with built-in motor three-way valves;
Fig. 2 und 3 zeigen ein motorgesteuertes Dreiwegeventil in unterschiedlichen Betriebsstellungen.2 and 3 show a motor-controlled three-way valve in different operating positions.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Umlaufheizungsanlage ist ein gasbeheizter Durchlauferhitzer 1 als Wärmequelle vorgesehen. An die Vorlaufleitung 2 der Anlage sind über noch zu beschreibende Dreiwegeventile 3, 3' einzelne Raumradiatoren 4, 4' angeschlossen, die andererseits mit der Rücklaufleitung 5 in Verbindung stehen. In die Rücklaufleitung 5 ist eine Umwälzpumpe 6 eingeschaltet. Zu jedem Raumradiator 4, 4' ist eine Umgehungsleitung 7, 7' parallel geschaltet. Mit 8, 8' sind Raumthermostaten bezeichnet, die Stellmotore 9, 9' zum Umschalten der Dreiwegeventile 3, 3' sowie den Erhitzer 1 ein- und ausschalten.In the circulation heating system shown in FIG. 1, a gas-heated instantaneous water heater 1 is provided as a heat source. Individual room radiators 4, 4 ', which on the other hand are connected to the return line 5, are connected to the flow line 2 of the system via three-way valves 3, 3' to be described. A circulation pump 6 is switched on in the return line 5. A bypass line 7, 7 'is connected in parallel to each room radiator 4, 4'. With 8, 8 'room thermostats are designated, the servomotors 9, 9' for switching the three-way valves 3, 3 'and the heater 1 on and off.
Das Dreiwegeventil 3 (Fig. 2 und 3) ist einlaßseitig an die Vorlaufleitung 2 und auslaßseitig an den Radiator 4 und die Umgehungsleitung 7 angeschlossen. Ein Ventilschaft 10 weist einen Kopf 11 auf, an dem sich eine Ventilfeder 12 abstützt. Ein mit dem Stellmotor 9 verbundenes Stellglied 13 wirkt auf den Kopf 11 des Ventilschaftes 10 und bewegt bei eingeschaltetem Stellmotor 9 gegen die Wirkung der Ventilfeder 12 den Ventilschaft 10 nach unten. Dabei wird ein am Ventilschaft 10 sitzender Ventilverschlußkörper 14 von seinem Ventilsitz 15 abgehoben und die Verbindung zwischen der Vorlaufleitung 2 und dem Radiator 4 geöffnet (s. Fig. 3). Der Hub des Stellgliedes 13 bzw. des Ventilschaftes 10 ist durch eine Stellschraube 16 einstellbar. Der Ventilverschlußkörper 14 ist als ein thermostatischer Ausdehnungskörper ausgebildet, der in Abhängigkeit von der Temperatur des ihn umspülenden Vorlaufwassers seine axiale Abmessung verändert. Bei dem durch die Einstellung der Stellschraube 16 bestimmten Maximalhub des Ventilschaftes 10 sitzt der Ventilverschlußkörper 14 noch nicht auf dem unteren Ventilsitz 17 auf, so daß eine Verbindung zwischen der Vorlaufleitung 2 und der Umgehungsleitung 7 noch offen bleibt. Es fließt daher ein Teil des Vorlaufwassers noch über die Umgehungsleitung 7 unmittelbar zur Rücklaufleitung 5. Dieser Teil des Vorlaufwassers gibt im Radiator 4 keine Wärme ab, sondern wird zur schnellen Erhitzung wieder dem Durchlauferhitzer 1 zugeführt, so daß das Vorlaufwasser schneller auf Betriebstemperatur kommt. Wenn diese erreicht ist, hat sich der Ventilverschlußkörper 14 so weit ausgedehnt, daß er auf dem Ventilsitz 17 aufliegt und die Verbindung zur Umgehungsleitung 7 abschließt.The three-way valve 3 (FIGS. 2 and 3) is connected on the inlet side to the flow line 2 and on the outlet side to the radiator 4 and the bypass line 7. A valve stem 10 has a head 11 on which a valve spring 12 is supported. An actuator 13 connected to the servomotor 9 acts on the head 11 of the valve stem 10 and, when the servomotor 9 is switched on, moves the valve stem 10 downward against the action of the valve spring 12. A valve closure body 14 seated on the valve stem 10 is lifted from its valve seat 15 and the connection between the flow line 2 and the radiator 4 is opened (see FIG. 3). The stroke of the actuator 13 or of the valve stem 10 can be adjusted by means of an adjusting screw 16. The valve closure body 14 is designed as a thermostatic expansion body which changes its axial dimensions as a function of the temperature of the flow water flowing around it. With the maximum stroke of the valve stem 10 determined by the setting of the adjusting screw 16, the valve closure body 14 is not yet seated on the lower valve seat 17, so that a connection between the feed line 2 and the bypass line 7 still remains open. Part of the flow water therefore still flows via the bypass line 7 directly to the return line 5. This part of the flow water does not give off any heat in the radiator 4, but is fed back to the water heater 1 for rapid heating, so that the flow water reaches operating temperature more quickly. When this is reached, the valve closure body 14 has expanded so far that it rests on the valve seat 17 and closes the connection to the bypass line 7.