DE2241504B2

DE2241504B2 - Central heating system with three-way valve to switch the heating medium to radiators or to a domestic water heat exchanger

Info

Publication number: DE2241504B2
Application number: DE19722241504
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Asw Apparatenfabriek (automatic Screw Works) Bv Nijmegen (niederlande)
Current assignee: Asw Apparatenfabriek (automatic Screw Works) Bv Nijmegen (niederlande)
Priority date: 1971-08-23
Filing date: 1972-08-23
Publication date: 1978-12-07
Also published as: FR2151367A5; DE2241504A1; NL7111584A; NL152662B; BE787878A

Description

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Die Erfindung betrifft ein Zentralheizungssystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein derartiges Zentralheizungssystem ist aus DE-OS 16 79 354 bekannt. Bei diesem bekannten System ist das Dreiwegeventil in der Vorlaufleitung derart angeordnet und ausgebildet, daß seine eine Druckkammer mit einer das Schaltventil und eine Drossel enthaltenden Umgehungsleitung der Umwälzpumpe verbunden ist Die Druckkammer auf der anderen Seite der Membran ist Teil des Durchflußraumes des Dreiwegeventils und somit vom Druck des in der Vorlaufleitung strömenden Wärmemediums beaufschlagt Dieser Druck ist wegen der Strömungswiderstände niedriger als der Druck unmittelbar an der Druckseite der Pumpe. Diesem Druck wirkt in der erstgenannten Druckkammer des Ventils ein Druck entgegen, der entweder — bei geschlossenem Schaltventil — dem Druck an der Druckseite der Pumpe oder — bei geöffnetem Schaltventil — einem sich durch das Kurzschließen der Pumpe über die Drossel einstellenden niedrigeren Druck entspricht Dies hat zur Folge, daß die an der Membran zum Schalten des Dreiwegeventils verfügbare Druckdifferenz erheblich geringer ist als die von der Pumpe erzeugte Druckdifferenz. Nachteilig ist auch die Wärmebelastung der Membran des Dreiwegeventils durch ihren ständi- t>o gen Kontakt mit dem strömenden Wärmemedium.The invention relates to a central heating system according to the preamble of claim 1. Such a system Central heating system is known from DE-OS 16 79 354. In this known system, the three-way valve is so arranged and designed in the flow line that its a pressure chamber with a the Switching valve and a throttle containing bypass line of the circulation pump is connected to the pressure chamber on the other side of the membrane is part of the flow space of the three-way valve and thus of the Pressure of the heat medium flowing in the flow line is applied. This pressure is due to the Flow resistances lower than the pressure directly on the pressure side of the pump. This pressure counteracts a pressure in the first-mentioned pressure chamber of the valve, which either - when the valve is closed Switching valve - the pressure on the pressure side of the pump or - when the switching valve is open - a flow through short-circuiting the pump via the throttle corresponds to the lower pressure setting As a result, the pressure difference available at the membrane for switching the three-way valve is considerable is less than the pressure difference generated by the pump. The heat load is also disadvantageous the membrane of the three-way valve through its constant t> o gen contact with the flowing heat medium.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Membransteuerung des Dreiwegeventils in der Weise zu verbessern, daß an der Membran die volle Druckdifferenz der Pumpe zum Schalten des Ventils zur h > Verfügung steht.The invention is based on the object of controlling the diaphragm of the three-way valve in the manner to improve that at the membrane the full pressure difference of the pump to switch the valve to the h> Available.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.According to the invention, this object is achieved by the characterizing features of claim 1.

Hierdurch wird der Vorteil erreicht, daß in der einen Druckkammer je nach der Stellung des Schaltventils unmittelbar der an der Druck- oder Saugseite der Pumpe herrschende Druck, ohne Verluste durch Strömungswiderstände in Wärmetauschern, zur Verfügung steht, während in der anderen Druckkammer ständig der Druck von der Druck- oder Saugseite der Pumpe anliegt Die Druckdifferenz auf beiden Seiten der Membran ist deshalb je nach der Stellung des Schaltventils entweder Null oder gleich der vollen Druckdifferenz der Pumpe. Man erhält hierdurch ein zuverlässiges Schalten des Dreiwegeventils. Auch kommen die beiden Seiten der Membran im wesentlichen nur mit nicht strömendem Medium, das seine Wärme in den Heizkörpern bereits abgegeben hat in Berührung. Dies wirkt sich günstig auf die thermische Belastung und damit die Lebensdauer der Membran aus.This has the advantage that in one Pressure chamber depending on the position of the switching valve directly on the pressure or suction side of the Pump prevailing pressure, without losses due to flow resistance in heat exchangers stands, while the pressure from the pressure or suction side is constantly in the other pressure chamber The pressure difference on both sides of the diaphragm therefore depends on the position of the pump Switching valve either zero or equal to the full pressure difference of the pump. This gives you a reliable switching of the three-way valve. Also, the two sides of the membrane essentially come off only with a non-flowing medium that has already given off its heat in the radiators Contact. This has a favorable effect on the thermal load and thus the service life of the membrane.

Es sind zwar bei Zeniralheizungssystemen membrangesteuerte Ventile bekannt, deren die Membran beaufschlagende Druckkammern vom Durchflußraum des Ventils getrennt sind, nämlich vom Wärmemedium gesteuerte Gasventile, die als Wassermangelsicherung die Gaszufuhr zum Brenner steuern, z. B. ebenfalls gemäß DE-OS 16 79 354 oder gemäß DE-AS 12 88 281. Hier ist die Trennung der Druckkammern vom Durchflußraum des Ventils durch die Verschiedenheit des Druckmediums und des umzusteuernden Mediums bedingt und hat nichts mit einer verbesserten Ausnutzung der Druckdifferenz in den Druckkammern zu tun, denn die beiden Druckkammern dieser bekannten Gasventile sind mit der Vor- bzw. Rücklaufleitung verbunden, so daß auch hier die in den Druckkammern sich einstellende Druckdifferenz wegen der Strömungsverluste des Wärmemediums in den Wärmetauschern oder Heizkörpern niedriger ist als die Druckdifferenz der Umwälzpumpe. Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung ist im Anspruch 2 angegeben. Sie hat den Vorteil, daß bei jedem Schaltvorgang des Ventils nur eine sehr geringe Menge des Wärmemediums durch die eine Druckkammer strömen muß.It is true that the central heating systems are membrane-controlled Known valves whose pressure chambers act on the membrane from the flow space of the valve are separated, namely gas valves controlled by the heat medium, which act as low-water protection control the gas supply to the burner, e.g. B. also according to DE-OS 16 79 354 or according to DE-AS 12 88 281. Here is the separation of the pressure chambers from the flow space of the valve by the difference of the print medium and the medium to be reversed is conditional and has nothing to do with improved utilization the pressure difference in the pressure chambers to do, because the two pressure chambers of this known Gas valves are connected to the supply and return lines, so that here too the ones in the pressure chambers resulting pressure difference due to the flow losses of the heat medium in the heat exchangers or radiators is lower than the pressure difference of the circulation pump. A preferred development of the The invention is set out in claim 2. It has the advantage that with each switching process of the valve only a very small amount of the heat medium through which a pressure chamber has to flow.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird im folgenden näher beschrieben anhand der Zeichnung, die schematisch einen Schnitt durch das Dreiwegeventil des Zentralheizungssystems zeigtAn embodiment of the invention is described in more detail below with reference to the drawing, which shows schematically a section through the three-way valve of the central heating system

The illustrated three-way valve comprises a housing

I mit einem Anschluß 2 für die Zuführleitung des Wärmemediums, einer Abzweigung 3 für die Leitung zum Wegführen des Wärmemediums zu den Heizkörpern und einer Abzweigung 4 für die Leitung zum Wegführen des Wärmemediums zu dem Wärmetauscher für das Brauchwasser. In dem Gehäuse 1 ist ein Ventilglied 5 angeordnet, das in der in der Zeichnung gezeigten Stellung gegen einen Ventilsitz 6 der Abzweigung 4 anliegt jedoch nach oben bewegt werden kann, bis es gegen einen Ventilsitz 7 der Abzweigung 3 anliegt An dem Ventilglied 5 ist eine Stange 8 befestigt, welche dichtend durch eine Wandung 9 geführt ist. Die Wandung 9 bildet die oberste Wandung eines geschlossenen Raums, der durch eine Membran U in zwei Druckkammern 10,10a geteilt wird. Die MembranI with a connection 2 for the supply line of the heating medium, a branch 3 for the line for leading away the heat medium to the radiators and a junction 4 for the line to Removal of the heat medium to the heat exchanger for the domestic water. In the housing 1 is a Valve member 5 arranged, which in the position shown in the drawing against a valve seat 6 of the Branch 4 is present but can be moved upwards until it rests against a valve seat 7 of branch 3 rests A rod 8, which is guided through a wall 9 in a sealing manner, is fastened to the valve member 5. the Wall 9 forms the top wall of a closed space, which is through a membrane U in two pressure chambers 10,10a is divided. The membrane

I1 ist mit der Stange 8 verbunden. Um die Stange 8 ist ein Federelement 12 angeordnet, welches mit seiner einen Seite gegen eine Membranplatte 13 und mit seiner anderen Seite gegen die Wandung 9 anliegtI1 is connected to the rod 8. Around the rod 8 is a spring element 12 is arranged, which with its one side against a membrane plate 13 and with its on the other side against the wall 9

Die unter der Membran 13 befindliche Druckkammer 10 ist über einen Kanal 14 mit einer Ausnehmung 15 verbunden, welche ihrerseits mit einer Leitung 16 verbunden ist, die direkt an die Druckseite der PumpeThe pressure chamber 10 located under the membrane 13 is provided with a recess 15 via a channel 14 connected, which in turn is connected to a line 16 which is directly connected to the pressure side of the pump

angeschlossen ist In der Ausnehmung 15 ist ein Ventilglied 17 eines als Magnetventil ausgebildeten Schaltventils 18 angeordnet, wobei ein Federteil 19 das Ventilglied 17 gegen die Leitung 16 drückt, so daß in dieser Stellung des Ventilgliedes 17 die Verbindung zwischen der Leitung 16 und der Ausnehmung 15 unterbrochen ist Die oberhalb der Membran 11 liegende Druckkammer 10a ist direkt mit der Saugseite der Pumpe über eine Verbindungsleitung 20 verbunden, wobei eine Umgehungsleitung 21 vorgesehen ist, die sich von der Leitung 20 bis zur Ausnehmung 15 erstreckt Wenn das Schaltventil 18 betätigt wird, wird die öffnung der Umgehungsleitung 21 in der Ausnehmung 15 durch das Ventilglied 17 des Schaltventils 18 geschlossen. Das Schaltventil 18 kann, braucht jedoch nicht, mittels eines in der Zeichnung nicht gezeigten Thermostaten betätigt werden, der in dem Wärmetauscher für das Brauchwasser angeordnet ist. oder mittels eines Schalters für das Industriewasser, der ebenfalls in der Zeichnung nicht gezeigt istis connected In the recess 15, a valve member 17 is designed as a solenoid valve Switching valve 18 arranged, wherein a spring part 19 presses the valve member 17 against the line 16 so that in In this position of the valve member 17, the connection between the line 16 and the recess 15 is established is interrupted The pressure chamber 10a located above the membrane 11 is directly connected to the suction side the pump is connected via a connecting line 20, a bypass line 21 being provided which extends from the line 20 to the recess 15. When the switching valve 18 is actuated, is the opening of the bypass line 21 in the recess 15 through the valve member 17 of the switching valve 18 closed. The switching valve 18 can, but does not need to, by means of one not shown in the drawing Thermostat are operated, which is arranged in the heat exchanger for the domestic water. or by means of a switch for the industrial water, which is also not shown in the drawing

In der in der Zeichnung gezeigten Stellung des Ventilgliedes 5 zirkulier! das Wärmemedium über die Anschlüsse 2 und 3 durch die Heizelemente. In dieser Anordnung befindet sich auch das Ventilglied 17 des Schaltventils 18 in der in der Zeichnung gezeigten Stellung, in welcher die Druckkammer 10 unterhalb der Membran U von der Leitung 16 abgedichtet ist, welche direkt mit der Druckseite der Pumpe verbunden ist, während die Druckkammer 10 über die Umgehungsleitung 21 mit der Druckkammer 10a oberhalb der Membran 11 verbunden ist, so daß der Druck des Mediums auf beiden Seiten der Membran gleich ist. Wenn man das Wärmemedium durch den Wärmetauscher zirkulieren lassen will, um Brauchwasser aufzuheizen bzw. erneut aufzuheizen, betätigt man das Schaltventil 18, wodurch das Ventilglied 17 in der Zeichnung nach unten bewegt wird, um die Leitung 16 über die Ausnehmung 15 und den Kanal 14 mit der unterhalb der Membran 11 liegenden Druckkammer 10 zu verbinden, wobei das Ventüglied 17 gleichzeitig die Umgehungsleitung 21 schließt so daß der Druck des Mediums in der Druckkammer 10 unterhalb derIn the position of the valve member 5 shown in the drawing, circulate! the heat medium via the Connections 2 and 3 through the heating elements. The valve member 17 of the is also located in this arrangement Switching valve 18 in the position shown in the drawing, in which the pressure chamber 10 below the Membrane U is sealed off from line 16, which is directly connected to the pressure side of the pump, while the pressure chamber 10 via the bypass line 21 with the pressure chamber 10a above the Diaphragm 11 is connected so that the pressure of the medium is the same on both sides of the membrane. If you want to let the heat medium circulate through the heat exchanger in order to heat domestic water or to heat up again, the switching valve 18 is actuated, whereby the valve member 17 in the Drawing is moved down to the line 16 via the recess 15 and the channel 14 with the to connect lying below the membrane 11 pressure chamber 10, the valve member 17 at the same time the Bypass line 21 closes so that the pressure of the medium in the pressure chamber 10 below the

ίο Membran größer ist als in der Druckkammer 10a oberhalb der Membran 11. Die Membran 11 wird daher nach oben bewegt und das Ventüglied 5 mittels der Stange 8 von dem Ventilsitz 6 abgehoben und gegen den Ventilsitz 7 gedrückt Hierdurch wird die Zirkulation des Wlrmemediums durch die Heizelemente unterbrochen und das Wärmemedium fließt über die Anschlüsse 2 und 4 durch den Wärmetauscher für das Brauchwasser.ίο the membrane is larger than in the pressure chamber 10a above the membrane 11. The membrane 11 is therefore moved upwards and lifted the valve member 5 by means of the rod 8 from the valve seat 6 and against the Valve seat 7 pressed This interrupts the circulation of the heating medium through the heating elements and the heating medium flows through the connections 2 and 4 through the heat exchanger for the domestic water.

In dem Kanal 14 kann eine Kontrolleinrichtung, z. B. eine Schraube oder ein Rückschlagventil mit vorbestimmter oder einstellbarer Leckage, angeordnet werden, wodurch die Bewegungsgeschwindigkeit der Kombination, der Membran 11 mit der Stange 8 und dem Ventüglied 5, in einer oder beiden Richtungen gesteuert werden kann.In the channel 14 a control device, for. B. a screw or a check valve with a predetermined or adjustable leakage, which increases the speed of movement of the Combination, the membrane 11 with the rod 8 and the valve member 5, in one or both directions can be controlled.

Selbstverständlich ist es auch möglich, die Heizkörper an die Abzweigung 4 und den Wärmetauscher an die Abzweigung 3 anzuschließen. Die Leitung 20 kann auch direkt mit der Druckseite der Pumpe und die Leitung 16 direkt mit der Saugseite der Pumpe verbunden werden.Of course, it is also possible to connect the radiators to junction 4 and the heat exchanger to the Connect junction 3. The line 20 can also be connected directly to the pressure side of the pump and the line 16 connected directly to the suction side of the pump.

In diesem Falle muß das Federteil 12 in der unterhalb der Membran befindlichen Druckkammer 10 angeordnet werden.In this case, the spring part 12 must be arranged in the pressure chamber 10 located below the membrane will.

1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Central heating system with a hydraulically diaphragm-controlled three-way valve for reversing the heat medium circulated by the pump either into a branch from the valve's flow chamber that leads to the heating element or to the domestic water heat exchanger, with two pressure chambers in the valve housing separated by a membrane, one of which is controlled by a switching valve can optionally be acted upon with a control pressure derived from the suction or pressure side of the pump, and. with a valve member controlled by the diaphragm via a valve rod, which is held by spring force on a valve seat on one branch and can be moved by pressurizing the diaphragm against a valve seat on the other branch, characterized in that the one pressure chamber (10) is connected by lines ( 16, 21), one of which is blocked by the switching valve (18), is directly connected to the suction and pressure side of the pump and the other pressure chamber (Uta) is also connected directly to one side of the pump by a connecting line (20) and 2s is separated from the flow space (2) by a partition (9)

2. Central heating system according to claim 1, characterized in that one side of the Switching valve (18) is connected to a bypass line (21) opening into the connecting line (20)