DE1956991C3 - Thermostatventil - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Thermostatventil.

Derartige Ventile dienen vorzugsweise zur Temperaturregelung von Wohnräumen.

Für die Behaglichkeit in Wohnräumen ist aber nicht nur die Raumtemperatur ausschlaggebend, sondern auch die Stärke der Luftbewegung, die Oberflächentemperatur der umgebenden Wände und zu einem erheblichen Maße auch die Luftfeuchtigkeit. Klimaanlagen steuern deswegen nicht nur die Raumtemperatur, sondern insbesondere auch die Luftfeuchtigkeit der Räume.

Der Einfluß der Luftfeuchtigkeit auf das Behaglichkeitsempfinden ist beträchtlich und war daher Anlaß zu breit angelegten Versuchsreihen mit vielen Personen. In Amerika wurde dazu der Begriff der effektiven Temperatur geprägt. Man versteht darunter die Temperatur von mit Wasserdampf gesättigter Luft, bei der bzw. in der bei der Mehrzahl der Menschen das gleiche Behaglichkeitsgefühl ausgelöst wird wie in einer bestimmten Raumluft, deren Wirkung beurteilt werden soll. Auf diese Weise sollte ein allgemeiner Maßstab geschaffen werden. Heute weiß man, daß es einen Behaglichkeitsbereich gibt, innerhalb dem bei steigender Luftfeuchtigkeit eine Senkung der Raumtemperatur zu empfehlen ist.

Neben der schon genannten Lösung — außer der Temperatur auch die Luftfeuchtigkeit zu regeln — ist es zur Erzielung der Behaglichkeit auch möglich, die Luftfeuchte unbeeinflußt zu lassen und sie dafür bei der Temperaturregelung zu berücksichtigen. Bei Verwendung von Thermostat-Radiatorventilen der bekannten Art kann dies dadurch erfolgen, daß die Luftfeuchtigkeit in Zeitabständen gemessen wird, und der Thermostat des Ventils nach jeder Messung auf jene Temperatur eingestellt wird, die erfahrungsgemäß bei der ermittelten Luftfeuchtigkeit ein Höchstmaß an Behaglichkeitsempfinden gewährleistet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Thermostatventil zu schaffen, bei dem eine vorgewählte Grundtemperatur automatisch und fortlaufend auf jenen Wert korrigiert wird, d°r der jeweils herrschenden Luftfeuchtigkeit im Sinne der Erzielung maximalen Behaglichkeitsempfindens angepaßt ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Ventilteiler öd. dgl. eines Thermostatventils mittel- oder unmittelbar mit einem, einen feuchtigkeitsabhängigen Ausdehnungskoeffizienten aufweisenden Glied verbunden ist, wobei dieses Glied und der Thermostat mechanisch hintereinander geschaltet sind. Zieht sich dieses Glied bei konstanter Temperatur, aber sich verändernder Feuchtigkeit zusammen, so wird der Ventilteller oder ein sonstiges Schließorgan des Thermostatventils in der einen Richtung bewegt; dehnt es sich jedoch aus, so erfolgt eine Bewegung des Schließorgans in der anderen Richtung. Dieser öffnungs- und Schließbewegung des Ventiltellers od. dgl. wird die durch den Thermostaten verursachte Öffnungsund Schließbewegung überlagert, falls sich gleichzeitig mit der Feuchte auch die Temperatur des zu regelnden

ι ο M ediums, also beispielsweise der Zimmerluft, ändert.

Wenn der Ventilteiler unmittelbar mit dem feuchtempfindlichen Glied verbunden ist, muß man selbstverständlich Sorge dafür tragen, daß es nicht dem durch das Ventil fließenden Medium in Kontakt kommt oder von diesem beeinflußt werden kann. Dasselbe gilt für eine Ausführungsform, bei der das Glied mit dem feuchtigkeitsabhängigen Ausdehnungskoeffizienten zwischen dem Ventilteller od. dgl. oder dessen Betätigungsorgan und dem Thermostaten angeordnet ist Wird dabei der Ventilteller über eine Ventilspindel verstellt, was an sich die übliche Konstruktion darstellt, so kann dieses Glied zwischen dem von Ventilsitz wegweisenden Ende dieser Spindel und dem sich daran anschließenden Thermostaten angeordnet sein.

Das Glied mit feuchtigkeitsabhängigen Ausdehnungskoeffizienten kann auch zwischen dem sich an die Ventilspindel od. dgl. anschließenden Thermostaten und einer Abstützflnche des Ventils angeordnet sein. Diese Abstützfläche liegt bei einem Ventil üblicher Bauart in der Nähe des Handrades oder Einstellknopfes. Sie kann beispielsweise durch die innere Deckelfläche des Einstellknopfes gebildet werden.

Schließlich kann man sich noch eine sehr vorteilhafte Kombination aus den beschriebenen Ausführungsformen vorstellen, die in Weiterbildung der Erfindung dadurch gekennzeichnet ist, daß in Arbeitsrichtung des Thermostaten gesehen, vor und hinter dem Thermostaten je ein Glied mit feuchtigkeitsabhängigem Ausdehnungskoeffizienten angeordnet ist. Man kann bei dieser

to Konstruktion zwei bereits vorhandene Bauteile eines solchen Ventils aus feuchtigkeitsempfindlichem Werkstoff herstellen und bekommt so ohne Vergrößerung der Bauhöhe des Ventils einen relativ großen »Feuchtefühler«.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 einen vertikalen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Thermostatventil,
F i g. 2 ebenfalls einen vertikalen Längsschnitt durch eine andere Ausführungsform der Erfindung.

Das erfindungsgemäße Thermostatventil besteht aus dem Ventilgehäuseunterteil 1, dem Zwischenstück 2 sowie dem Regelaufsatz 3. Das Ventilgehäuse der als Durchgangsventil ausgebildeten Armatur weist den schematisch angegebenen Ventilsitz 4 auf, auf welchem der Ventilteller 5 dichtend aufliegt. Mittels der Ventilspindel 6 läßt sich der Ventilteller 5 in Richtung des Doppelpfeiles 7 bewegen. In der Zeichnung ist die untere Endlage dargestellt. Die Ventilspindel 6 ist in einem Einsatzstück 8 an zwei Stellen geführt, und eine

Druckfeder 9 versucht sie in die Öffnungsstellung zu bewegen. Zur Übertragung der Kraft der Feder 9 auf die Spindel 6 dient eine Scheibe 10.

Das Zwischenstück 2, das mittels einer Überwurfmutter 11 mit dem Ventilgehäuseunterteil 1 fest verbunden ist, besteht aus einem Werkstoff mit sehr geringer Temperaturleitfähigkeit. Der rohrförmige Ansatz 12 des Zwischenstücks 2 besitzt Luftdurchtrittsöffnungen oder

-schütze 13, deren Bedeutung später noch erläutert wird. Der Regelaufsatz 3 besteht hauptsächlich aus dem Schraubglied 14, welches mit dem Zwischenstück 2 über em Gewinde 15 verbunden ist sowie dem starr mit dem Schraubglied 14 vereinigten Drehgriff 16. Im Innern des Schraubgliedes 14 befindet sich der Thermostat 17 mit Arbeitskolben 18. Der Thermostat 17 ist über eine Druckfeder 19 an einem Stützglied 20 abgestützt, wobei das Federende 21 an einer Gehäuseverdickung 22 anliegt-

Das freie Ende des Arbeitskolbens 18 ist mittels einer Schraube 23 mit einem Vergrößerungsstück 24 fest verbunden. Zwischen letzterem und dem inneren Ende 25 der Ventilspindel 6 ist ein Glied 26 aus einem Werkstoff mit feuchtigkeitsabhängigem Ausdehnungskoeffizienten eingesetzt. Letzeres trägt am Obergang zum inneren Ende 25 der Spindel 6 ein Verstärkungsstück 27 aus anderem Werkstoff.

Dar Glied 26 mit feuchtigkeitsabhängigem Ausdehnungskoeffizienten und der Thermostat \7 sind mechanisch hintereinander geschaltet. Somit addieren sich die Ausstoßbewegung des Arbeitskolbens 18 aus dem Thermostaten 17, die in üblicher Weise bei Erwärmung des Thermostaten auftritt und die Ausdehnungsbewegung des Gliedes 26, die sich aufgrund einer Veränderung, beispielsweise Zunahme der Luftfeuchtigkeit ergibt Dieses Glied 26 übernimmt dadurch gewissermaßen eine Sollwertverstellung für den Thermostaten, wobei die Größe dieser Sollwertverstellung abhängig ist von der Veränderung, also Zunahme oder Abnahme der Feuchtigkeit des zu regelnden Mediums, beispielsweise der Feuchtigkeit der Raumtemperatur. Die erwähnten Luftschlitze 13 im Zwischenstück 2 haben die Aufgabe, eine gute Verbindung des Gliedes 26 mit der zu regelnden Raumluft herzustellen. Demselben Zwecke dienen auch die Schlitze 28 bzw. 29 im Schraubglied 14 bzw. Drehgriff 16. Letzere sollen jedoch im erster Linie eine gute Umspülung des Thermostaten 17 gewährleisten.

Das Stützglied 20, welches sich an einer Stirnwand 30 des Drehgriffs 16 abstützt, kann im Bedarfsfalle ebenfalls aus einem Werkstoff mit feuchtigkeitsabhängigem Ausdehnungskoeffizienten gefertigt werden. Es unterstützt dann die Wirkung des Gliedes 26. Es sei an dieser Stelle noch erwähnt, daß das Glied 26 zur Vergrößerung seiner wirksamen Außenflache mit einer tiefen in Achsrichtung verlaufenden Nut 31 versehen ist.

Im Ausführungsbeispiel der F i g. 2 ist zwischen das freie Ende des Arbeitskolbens 18 des Thermostaten 17 und das innere Ende 25 der Ventilspindel 6 ein stiftförmiges Glied 26 mit feuchtigkeit^abhängigen Ausdehnungskoeffizienten eingesetzt Man hat also bei dieser Ausführungsform auf das Vergrößerungsstück 24 des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 1 verzichtet und zudem dem Glied 26 einen wesentlich geringeren Außendurchmesser gegeben. Desweiteren wurde auf das Verstärkungsstück 27 verzichtet Im übrigen ist die Konstruktion identisch mit der F i g. 1. Es sei noch kurz vermerkt daß auch beim Ausführungsbeispiel gemäß K i g. 2 das Stützglied 20 aus einem Werkstoff mit großem feuchtigkeitsabhängigen Ausdehnungskoeffizienten bestehen kann, daß andererseits aber auch die Möglichkeit besteht, dieses Stützglied 20 aus einem einfachen Werkstoff zu fertigen, der sich mit veränderlicher Feuchtigkeit praktisch nicht ausdehnt. Im letzteren Falle ist es selbstverständlich auch möglich, das Stützglied 20 einstückig mit der Stirnwand 30 des Drehgriffs 16 zu fertigen.

Zur Vergrößerung der wirksamen Oberfläche des Gliedes 26 mit großem feuchtigkeitsabhängigem Ausdehnungskoeffizienten kann man sie mit in axialer oder radialer Richtung verlaufenden Schlitzen oder Nuten oder gegebenenfalls auch mit Warzen, Spitzen od. dgl. versehen.

Bei einer nicht einzeln dargestellten dritten Ausführungsform besteht das Glied 26 nicht aus einem Werkstoff mit feuchtigkeitsabhängigem Ausdehnungskoeffizienten, sondern aus üblichem Werkstoff. In diesem Falle besitzt jedoch das Stützglied 20 einen solchen feuchtigkeitsabhängigen Ausdehnungskoeffizienten, um die Aufgabe des Gliedes 26 übernehmen zu können. Hier könnten beispielsweise der Thermostat 17 und die Spindel 6 ohne Zwischenschaltung eines weiteren Teils direkt miteinander verbunden werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Thermostatventil, dadurch gekennzeichnet, daß sein Ventilteller (5) od. dgL mittel- oder unmittelbar mit einem einen feuchtigkeitsabhängigen Ausdehnungskoeffizienten aufweisenden Glied (26) verbunden ist, wobei dieses Glied und der Thermostat (17) mechanisch hintereinander geschaltet sind.

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Arbeitsrichtung des Thermostaten (17) gesehen, vor und hinter dem Thermostaten je ein Glied (26, 20) mit feuchtigkeitsabhängigem Ausdehnungskoeffizienten angeordnet ist