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Die Erfindung betrifft eine Raumtemperaturregelung mit einem
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Temperaturfühler und einem Regler zur Steuerung eines Durchflußventiles
und mit einer Rohrverbindung von dem Raum zum Ort des raumfernen Stellgliedes des
Reglers.
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Bei einer bekannten Raumtemperaturregelung dieser Art mittels Kapillarrohr-Thermostat
oder -temperaturwächter ist der Temperaturfühler in dem hinsichtlich seiner Temperatur
zu steuernden Raum angeordnet, so daß sich die als Kapillarrohr ausgebildete Rohrverbindung
von dem als Fernfühler dienenden Temperaturfühler bis in die Nähe des Regler-Steuergliedes
erstreckt. Das Steuermedium in der Rohrverbindung ist eine inkompressible Hydraulik-Flüssigkeit,
die vom Temperaturfühler verschoben wird und das Regler-Steuerglied beaufschlagt.
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An der bekannten Raumtemperaturregelung mit ihren räumlich getrennten
Reglerteilen, nämlich dem Fühl- und dem Steuerglied, welche durch einen dritten
Reglerteil, nämlich das Kapillarrohr, flüssigkeitsleitend miteinander verbunden
sind, ist nachteilig, daß die flüssigkeitshaltigen Reglerteile, nämlich der Temperaturfühler
und die Rohrverbindung zum Steuerglied, flüssigkeitsundicht werden können, ohne
daß dann im Normalfall die Möglichkeit besteht, den einen bzw.
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anderen Teil einfach auszuwechseln. Das gilt insbesondere für das
die Rohrverbindung herstellende Kapillarrohr, welches normalerweise umständlich,
vielleicht sogar unter Putz verlegt ist.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine diesen Nachteil
vermeidende Raumtemperaturregelung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche
eine sichere Möglichkeit der Fernregelung von Raumtemperaturen ermöglicht.
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Diese Aufgabe ist bei einer gattungsgleichen Regelung erfindungsgemäß
dadurch gelöst, daß der Temperaturfühler ein Nahfühlglied des insgesamt raumfernen
Reglers bildet und in einem Luftstrom angeordnet ist, den die Rohrverbindung aus
der Luft des Raumes wegführt. Dadurch wird vorteilhafterweise erreicht, daß sich
Undichtigkeiten der Rohrverbindung nicht
mehr schädlich auswirken
könnten, da jeder Teil des auf beliebige bekannte Weise erzeugbaren Luftstromes
die zu regelnde Raumtemperatur aufweist, solange sich die Luft während ihrer Strömung
Vom Raum zum Regler nicht abkühlen kann, wofür auf verschiedene Weise leicht gesorgt
werden kann. Der Austritt von Luft an Leckstellen der Rohrverbindung wäre im übrigen
nicht gebäudeschädlich. Zu ihm kann es aber gar nicht kommen, weil die Rohrverbindung
hinsichtlich freiem Querschnitt und vor allem Wandstärke leicht so dimensioniert
werden kann, daß ein Leckwerden praktisch ausgeschlossen ist. Außerdem wird durch
die Lösung nach der Erfindung erreicht, daß alle Reglerteile am gleichen Ort versammelt
sind und eine bauliche Einheit bilden, die vorteilhafterweise in allen ihren Teilen,
insbesondere dem Temperaturfühler, leicht zugänglich ist.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Raumtemperaturregelung
ist die Rohrverbindung normalen Querschnitts wärmeisoliert, beispielsweise dadurch,
daß als Rohrverbindung ein Schlauch aus Kunststoffmaterial vorgesehen ist, der keine
separate Wärmeisolation benötigt.
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Bei der bevorzugten Ausführungsform ist das Regler-Fühlglied t in
einem wärmeisolierten Gehäuse angeordnet, an den die Rohrverbindung angeschlossen
ist. Dieses Gehäuse erweitert auf einfache Weise den Querschnitt der schlauchförmigen
Rohrverbindung zur Aufnahme des Temperaturfühlers.
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An dieses Gehäuse ist bei der bevorzugten Ausführungsform mittels
einer anderen Rohrverbindung eine Saugluftpumpe angeschlossen, die den benötigten
Luft strom in der Rohrverbindung zwischen Raum und Regler auf einfache Weise störungsfrei
erzeugt.
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Um die Abluft der Pumpe nicht zu verlieren, kann diese wie bei der
bevorzugten Ausführungsform über eine Rohrleitung zur Rückführung ihrer Abluft mit
dem Raum verbunden sein. Dabei ist weniger an die Luft als solche als an die in
ihr enthaltene Wärme gedacht.
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Bei der bevorzugten Ausführungsform ist als Regler-Fühlglied ein schalterloser
Fldssigkeitsthermostat mit einer Vorrichtung zum Ausgleich des thermischen Nachlaufs
bei geschlossenem Ventil vorgesehen, da dieser bei hinreichender Empfindlichkeit
eine verzögerungsfreie Beatif-
schlagung des Regler-Stellgliedes
bewirkt.
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Das Regler Stellglied im Ventil der bevorzugten Ausführungsform /
direkt mit dem Thermostat gekoppelt, so daß eine einfache, kompakte Anordnung ohne
die Möglichkeit einer Störeinflußnahme vorliegt.
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Um die gewünschte Raumtemperatur am Regler einfach einstellen zu können,
ist bei der bevorzugten Ausführugsform vorgesehen, daß die beiden Rohrverbindungen
des Gehäuses zum Raum bzw.
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,ur Pumpe elastisch abkröpfbar sind und eine Schraubverbindung des
Gehäuses zur Aufnahme des Regler-Fühlgliedes mit dem Ventilgehäuse vorgesehen ist,
welche verstellbar ist und den Abstand beider Gehäuse bestimmt. Vorgesehen ist zweckmäßigerweise
insbesondere, daß die Schraubverbindung einen drehbar an das Ventilgehäuse geflanschten,
mit einem Einstellring versehenen Gewindestutzen aufweist, der in das von den beiden
Rohrverbindungen drehfest gehaltene Regler-Gehäuse koaxial zur Bewegungsrichtung
des Regler-Stellgliedes eingeschraubt ist.
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Im folgenden ist die Erfindung anhand der durch die Zeichnung beispielhaft
dargestellten, bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Raumtemperaturregelung
im einzelnen erläutert. Die einzige Figur der Zeichnung zeigt einen teilweise ab-
und unterbrochen sowie schematisch dargesellten Schnitt durch die Ausführungsform.
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Die gezeichnete Ausführungsform der erfindungsgemäßen Raumtemperaturregelung
besteht im wesentlichen aus einem Regler 10 mit einem schalterlosen Flüssigkeitsthermostat
12 als Fühlglied und mit einer Kolbenstange 14 als Steuerglied,aus einem Durchfluß-Regelventil
16 mit einem selbstöffnnden Ventilkörper 18 in einem Durchflußstutzen 20 für Vorlauf-Heizwasser,
das von einem Heizkessel zu mindestens einem Heizkörper in dem Raum fließt, dessen
Temperatur geregelt werden soll, aus einem wärmeisolierenden, luftdichten Gehäuse
22, aus einem Kunststoffschlauch als Rohrverbindung zwischen dem beheizten Raum
und dem Gehäuse 22 sowie aus einer an das Gehäuse 22 angeschlossenen Saugluftpumpe
26. fest Der Thermostat 12 des Reglers 10 ist in dem Gehäuse 22/angeordnet und gelagert.
Er weist seinerseits ein dünnwandiges, kugeliges Gehäuse 28, das eine Flüssigkeitsfüllung
30 mit geeignetem Wärmeausdehnungskoeffizienten enthält und die Wand des Gehäuses
22 nicht berührt, sowie eine waagrecht verschiebbare Hülse 32 auf, die teils in
das sie führende Gehäuse 28 hinein-, teils aus diesem herausragt, und zwar radial.
Der radial innere Teil der Hülse 32 trägt äußerlich einen wellrohrähnlichen Balg
34, der sich einerseits am Gehäuse 28 abstützt und andererseits durch eine Membran
36 vor dem inneren, geschlossenen Hülsenende 37 abgeschlossen ist, und innerlich
eine schwach vorgespannte, harte Schraubenfeder 38 als Puffer zwischen dem Hülsenende
37 und einem vom radial äußeren Teil der Hülse 32 geführten, normalerweise anschlagenden
Kolben 40 an der Kolbenstange 14, die aus der Hülse tritt. Der Kolben 40, die Feder
38 und die Hülse 32 bilden eine zwischen Membran 36 und Kolbenstange 14 angeordnete
Vorrichtung 32,38,40
zum Ausgleich des thermischen Nachlaufs des
Regler-Fühlgliedes 12 bei geschlossenem Ventil 16. Bei einer temperaturabhängigen
Anderung des Volumens der Füllung 30 verkürzt bzw.
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verlängert sich der Balg 34, wobei die Membran 36, das Hülsenende
37 und die Schraubenfeder 38 den Kolben 40 vom Fühlergehäuse 28 entfernen bzw. dieser
Kolben auf eine noch zu beschreibende Weise zurückgeschoben wird und infolgedessen
dem der zurückweichenden Flüssigkeitsfüllung 30 nachgebenden Balg 34 über die Feder
38, das Hülsenende 37 und die Membran 36 Spannung gibt.
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Der Ventilkörper 18 befindet sich am einen Ende eines das Regler-Stellglied
bildenden Ventilstößels 42, der unter Abdichtung querverschiebbar am Durchflußstutzen
20 gelagert ist und mit seinem anderen Ende am kolbenfernen Ende der koaxialen Kolbenstange
14 anliegt. Für die ständige Anlage und für das Zurückschieben des Kolbens 40 in
Richtung Membran 36 sorgt eine auf dem Ventilstößel 42 sitzende weichere Schraubenfeder
44, die sich einerseits am Stutzen 20 und andererseits an einem auf dem Stößel befestigten
Ring 46 abstützt.
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Der Durchflußstutzen 20 ist mit einem zusammen mit diesem ein Ventilgehäuse
20, 48 bildenden Querstutzen 48 versehen, der den Ventilstößel 42 aufnimmt und durch
eine verstellbare Schraubverbindung 50 zum Gehäuse 22 dieses frei trägt.
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Auf der dem Anschluß 52 des Schlauches 24 gegenüberliegenden Seite
des Gehäuses 22 liegt ein Anschluß 54 für einen weiteren Schlauch 56, der dieses
Gehäuse mit der Saugluftpumpe 26 verbindet.
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Die Schraubverbindung 50 besteht aus einem die Kolbenstange 14 koaxial
aufnehmenden Gewindestutzen 51 mit ventilseitigem Flansch 53 und einem außen festsitzenden
Temperatur-Einstell= ring 55; aus einer den drehbaren Flansch 53 erfassenden, auf
den Querstutzen 48 aufgeschraubten Uberwurfmutter 57 und aus einer Gewindenabe 59
im Gehäuse 22, in die der Gewindestutzen 51 in veränderbarem Ausmaß eingeschraubt
ist. Die Gewindesteigung ist dem Regelbereich und der Thermostatempfindlichkeit
entsprechend gewählt, zB 4mm bei 200C bzw. 2mm/lOOC.
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Der Einstellring 55 ist an seinem Umfang mit einer Temperaturskala
versehen, das Gehäuse 22 mit einer Ablesemarke. In dem Gewindestutzen 51 sitzt ein
die Kolbenstange 14 axial führender Ring 60.
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Die Wirkungsweise der beschriebenen Ausführungsform ist folgende:
Ausgegangen sei von dem Zustand, in dem der Ventilkörper 18 das Regelventil 16 schließt,
wobei die Schraubenfeder 44 maximal komprimiert ist und die Membran 36 bei maximal
entspannter Schraubenfeder 38 am kürzesten ist. Sinkt nun die Raumtemperatur, dann
sinkt wenig später auch die im Gehäuse 22 meßbare Temperatur der durchgesaugten
Raumluft, worauf der Thermostat 12 reagiert, indem das Volumen seiner Füllung 30
abnimmt, so daß sich der Balg 34 ausdehnen kann. Der von ihm verschobenen Membran
36 folgt in dem durch die entspannte Feder 38 festgelegten Abstand der von der Feder
44, dem Ring 46 und dem Ventilstößel 42 nachgezogene Ventilkörper 18, der das Regelventil
16 dadurch mehr oder weniger öffnet. Beim Schließvorgang geschieht im wesentlichen
das Umgekehrte. Solange das Regelventil 16 nicht ganz geschlossen ist, besteht ein
statisches Gleichgewicht zwischen den von der Feder 44 sowie dem Druck der Füllung
30 ausgeübten Kräften. Wächst der Füllungsdruck bei bereits geschlossenem Ventil
16 weiter, weil die Raumtemperatur noch etwas überschwingt (Uberregelung), wird
die Ausgleichsvorrichtung 32, 38, 40 tätig, indem der Kolben 40 stehenbleibt und
sich über ihm die Hülse 32 unter Kompression der Feder 38 verschiebt, da die Membran
36 über das die Feder 38 stützende Hülsenende 37 nachdrückt. Bis zum Sinken der
Raumtemperatur unter den eingestellten Sollwert entspannt sich die Feder 38 bis
zum Anschlag des Kolbens 40 am ventilseitigen Hülsenende.
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Es sei darauf hingewiesen, daß der Durchflußstutzen 20 Teil einer
Kühlanlage anstelle einer Heizungsanlage sein könnte.
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In diesem Fall müßten der Ventilkörper 18 und der ihm zugeordnete
Ventilsitz 58 die Plätze tauschen, damit bei einem Sinken der Raumtemperatur das
Regelventil 16 nicht noch mehr geöffnet, sondern im Gegenteil zunehmend geschlossen
wird.
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Dies gilt unter der Voraussetzung, daß der Stutzen 20 ein Abschnitt
einer gekiihlte Raumluft führenden Leitung ist.
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L e e r s e i t e