DE3306574C1

DE3306574C1 - Mehrfach wirkender Thermostataufsatz für Heizkörperventile

Info

Publication number: DE3306574C1
Application number: DE3306574A
Authority: DE
Inventors: Andreas 3300 Braunschweig Luiken
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1983-02-25
Filing date: 1983-02-25
Publication date: 1984-11-22

Description

Anspruchs 1.
Es sind Verfahren bekannt, dahingehend wirksam, die maximale Durchflußmenge eines wärmespeichernden, flüssigen Mediums, z. B. im Ventilgehäuse mittels einer verstellbaren Drossel, vorzuwählen. Das heißt, im Fall des Öffnens z. B. eines Fensters kann der Thermostataufsatz aufgrund vorbeistreichender kühler Luft das Heizkörperventil maximal öffnen; jedoch eine Drossel beschränkt die Durchflußmenge.
Es kann ein Thermoelement mittels einer verstellbaren Arretierung daran gehindert werden, einen vorgewählten Öffnungsgrad des Heizkörperventils zu überschreiten.
Des weiteren kann die Vorlauftemperatur durch einen Außentemperaturfühler über einen elektrisch verstellbaren Mischer, tages- und jahreszeitabängig, automatisch relativ niedrig gehalten werden.
Bei bekannten Ausführungen von thermostatisch geregelten Heizkörperventilen richtet sich die Durchflußmenge in jedem Fall zunächst nach der am Thermostataufsatz vorgewählten Temperatur und der Temperatur der am Thermostataufsatz vorbeistreichenden Luft.
Diese Differenztemperatur ist ein Maß für den Öffnungsgrad des Heizkörperventils. Bei z. B. geöffnetem Fenster und einer gegenüber der Raumtemperatur geringeren Außentemperatur wird der Thermostataufsatz entsprechend der Temperaturdifferenz das Heizkörper-
ventil öffnen. Wird über einen längeren Zeitraum ein Fenster oder eine Tür offengehalten, so wird die Raumtemperatur durch eine erhöhte Durchflußmenge, je nach Dimensionierung des Heizkörpers und der Rohrleitungen, annähernd gehalten. Die Energieverluste sind in diesem Zustand erhöht.
Ein Drosselventil im Gehäuse eines Thermostatventils, verstellbar wegen der sich aus den Jahreszeiten ergebenden unterschiedlichen Bedingungen, oder ähnliche Einrichtungen, z. B. eine verstellbare Begrenzung des Hubes des Kolbens eines Thermoelcmentes oder eine gesteuerte Vorlauftemperatur, können nur bedingt Abhilfe schaffen; sie verhindern nicht, daß, bei geöffnetem Fenster z. B., dem Heizkörper weiterhin Wärme zugeführt wird.
Ein zügiges Aufheizen eines Raumes, z. B. nach längerer Abwesenheit, wird durch ein Drosselventil oder eine ähnliche Einrichtung über eine vorgewählte maximale Durchflußmenge eingeschränkt.
Aus der Offenlegungsschrift DE 31 36 520 ist bekannt, wie mittels eines elektrischen Kontakts an einem zu öffnenden Fensterflügel ein Heizelement am Heizkörperthermostaten an einen Stromkreis geschlossen wird und das Heizkörperventil dann geschlossen wird.
Aus der Offenlegungsschrift DE 3112 138 ist bekannt, daß bei einer höheren Temperaturdifferenz als t = 2" am Thermostataufsatz die Durchflußmenge im Heizkörperventil begrenzt wird.
Eine schnelle Wiedererwärmung des beheizten Raumes ist dadurch nicht möglich und zu dem wird bei einer Temperaturdifferenzfeststellung das Heizkörperventil nicht verschlossen, sondern es wird nur der Durchflußquerschnitt reduziert.
Es wird oftmals beobachtet, wie die Funktion eines zur Heizkostensenkung angeschafften Thermostatventils für Heizkörper ausgeschaltet wird durch z. B. anhaltend offenstehende Fenster. Der Thermostataufsatz sorgt durch Erhöhung des Öffnungsgrades des Heizkörperventils für ein Einhalten der vorgewählten Temperatur, solange das Fenster nicht zu weit geöffnet ist, ansonsten reicht die Leistung des Heizkörpers nicht aus, die Temperatur zu halten. Aus Unachtsamkeit wird häufig vergessen, das Fenster wieder zu schließen, da die Raumtemperatur kaum fällt, denn der Thermostataufsatz hat aufgrund gesunkener Temperatur den Öffnungsgrad des Heizkörperventils erhöht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, der Wärmeverluste in Räumen bei anhaltend geöffneter Tür oder geöffnetem Fenster, insbesondere bei Fenstern mit darunter angebrachtem Heizkörper, entgegenzuwirken, insofern, als daß bei geöffnetem Fenster, geöffneter Tür oder ähnlichem das Heizkörperventil geschlossen sein wird. Im geöffnetem Zustand, z. B. eines Fensters, soll eine weitere Wärmezuführung so verhindert werden; dem Heizkörper soll keine weitere Wärmeenergie geliefert werden, solange das Fenster nicht wieder geschlossen wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Dadurch, daß beim Öffnen z. B. eines Fensters der Temperaturfühler eines umgekehrt thermostatisch wirkenden Stellelementes im Bereich hereinstreichender, kühler Außenluft abkühlt, wird ein Schließen des Heizkörperventils bewirkt. Erst wenn das Fenster wieder geschlossen wird und die Temperatur am Temperaturfühler am Fensterrahmen des umgekehrt thermostatisch wirkenden Stellelementes wieder steigt, wird das Heizkörperventil geöffnet. Die Temperaturre- gelung besorgt jetzt wieder der normal wirkende Thermostataufsatz am Heizkörperventil.
Die Erfindung bietet die Möglichkeit, zu vermeiden, Wärmeenergie, insbesondere bei Lüftungsvorgängen von Räumen, die mittels eines flüssigen Wärmeträgers über Heizkörper auf eine vorgewählte Temperatur erwärmt und gehalten werden, zu vergeuden. Leicht können auch andere Heizungssysteme derartig reguliert werden. Es wird die Person oder die Personen, die sich in oben beschriebenen Räumen aufhalten, dazu angehalten, Fenster, Türen und dergleichen geschlossen zu halten. Ein andauernd einen Spalt weit offenstehendes Fenster kann zu Luftbewegungen in Bereichen innerhalb eines Raumes führen, die ein Gefühl von Unbehaglichkeit zur Folge haben können. Eine weitreichende Vermischung der im Raum befindlichen Luft mit frischer Außenluft findet jedoch kaum statt. Diese Erfindung hält dazu an, Räume kurzzeitig und mit weit geöffnetem Fenster zu lüften; kurzzeitig, da ansonsten eine rasche Abkühlung des oder der Räume erfolgen würde.
Eine kurzzeitige, kräftige Lüftung sorgt für eine umgreifende Vermischung der im Raum befindlichen Luft mit frischer Außenluft. So gelangt frische Luft in weite Bereiche eines Raumes.
Im privaten Bereich wie auch in öffentlichen Einrichtungen kann die Erfindung einen Teil dazu beitragen, Energie einzusparen, ohne daß auf Behaglichkeit verzichtet werden muß.
Die Anbringung eines Temperaturfühlers eines umgekehrt thermostatisch wirksamen Stellelementes an einem Fensterrahmen oder dergleichen bedarf angemessener Achtsamkeit. Äußere Einflüsse wie Sonnenstrahlen, elektrisches Licht, Kerzenlicht, Wärmeentwicklung von Motoren und ähnliches müssen unterbunden sein.
Wenn z. B. ein Fenster geöffnet wird, muß der Temperaturfühler des umgekehrt thermostatisch wirkenden Stellelements mit Sicherheit im Bereich der in den Raum strömenden Außenluft liegen.
Wenn die Temperatur der Außenluft gleich der oder gar höher ist als die der Luft im Raum, so hat das umgekehrt thermostatisch wirkende Stellelement keinen Einfluß auf den Öffnungsgrad des Heizkörperventils.
Die Temperatur, bei der das umgekehrt thermostatisch wirksame Stellelement das Heizkörperventil schließen soll, kann an diesem Stellelement vorgewählt werden. Iahreszeitbedingt kann die vorgewählte Temperatur geändert werden.
Zur Aufheizung eines ausgekühlten Raumes muß eventuell die vorgewählte Temperatur an dem umgekehrt thermostatisch wirksamen Stellelement vorübergehend gesenkt werden.
Die Erfindung bedarf keiner zusätzlichen Energiequellen. Es ist möglich, mehr als ein umgekehrt thermostatisch wirksames Stellelement mitsamt den Temperaturfühlern zu dem Thermostataufsatz am Heizkörperventil anzuordnen. Die Kombination eines mittels Fernfühler geregelten Thermostatventils am Heizkörperventil mit einem umgekehrt thermostatisch wirksamen Stellelement ist mit den beschriebenen Mitteln möglich.
Die Ausführung in F i g. 1 stellt ein thermostatisch geregeltes Heizkörperventil dar. Es unterscheidet sich von einer herkömmlichen Ausführung durch die Anbringung eines Balges auf der dem Heizkörperventil angewandten Stirnseite des Gehäuses 12 des Thermoelementes. Der Balg 13 liegt innerhalb des Gehäuses 12 und ist gegenüber diesem abgedichtet. Ein Druckrohr 17 bildet den Anschluß an ein umgekehrt thermostatisch wirksames Stellelement mit einem Temperaturfühler z. B. an einem Fensterrahmen.
F i g. 2 zeigt ein thermostatisch geregeltes Heizkörperventil. Es unterscheidet sich von einer herkömmlichen Ausführung durch die Verwendung eines Thermoelementes mit durchgehendem Kolben 20. Auf der dem Heizkörperventil abgewandten Stirnseite des Thermoelementes hält der Kolben 20 den Kolbenboden 29, in Richtung der Kolben mittellinie ist die Verbindung verschiebbar. Ein Baig 23 bildet mit dem Kolbenboden 29 und der Balgaufnahme 28 einen Raum, der über die Druckleitung 27 mit der Druckleitung 38 eines umgekehrt thermostatisch wirksamen Stellelementes verbunden ist. Die Balgaufnahme 28 ist fest und verdrehsicher mit der Aufnahme 21 des Stellelementes ausgelegt.
F i g. 3 stellt ein umgekehrt thermostatisch wirksames Stellelement dar. Dieses Stellelement unterscheidet sich von einem üblichen Thermostataufsatz durch die Aufnahme 37 gegenüber z. B. der Aufnahme 21 in F i g. 2 und durch eine Zusatzeinrichtung, den Kolben 36. Der Kolben 36 trägt einen Kolbenboden 33. Ein Balg 32 verbindet den Kolbenboden 33 mit der Balgaufnahme 34. Die Balgaufnahme 34 ist fest und verdrehsicher mit der Aufnahme 37 des Stellelementes verbunden und trägt das Druckrohr 38. Das Druckrohr 38 ist verbunden mit dem Druckrohr 17 oder 27 eines Thermostataufsat.
zes nach F i g. 1 und 2. Als druckbeaufschlagtes Mittel zwischen den Stellelementen kommt eine Flüssigkeit zum Einsatz.
F i g. 4 zeigt ein Thermoelement 40 aus einem Thermostataufsatz für Heizkörperventile. Dieses Thermo.
element 40 ist mit einem Zusatz versehen. Es ist ein zusätzlicher Balg 44 im Innern des Thermoelementes 40 angebracht. Dieser Balg 44 kann durch eine Krafteinwirkung auf die Führung 41, die fest mit dem Kolbenboden 42 befestigt ist, auseinanderbewegt werden. Diese Kraft wird durch einen Unterdruck im Temperaturfühler 47 verursacht. Der Unterdruck wirkt über eine Rohrleitung 46 auf den Kolbenboden 43. Dieser Kolbenboden 43 bewegt sich dann auf das Thermoelement 40 zu und drückt dabei auf die Führung 41. Der Ringbalg 45 ist derart verstärkt, als daß ein Schrumpfen des Ringbalges 45 bei einem Unterdruck nahezu ausgeschlossen ist. Die Führung 41 trägt einen Bund 50, der, solange kein Unterdruck im Temperaturfühler 47 herrscht, am Gehäuse des Thermoelementes 40 anliegt. So wird die Funktion des Thermoelementes 40 dann nicht beeinträchtigt. Mit der Stellschraube 48 läßt sich eine Temperatur am Temperaturfühler 47 vorwählen.
Der Temperaturfühler eines umgekehrt thermostatisch wirksamen Stellelementes wird an einem Fenster am oberen Teil desselben angeordnet, da die gerade vom Heizkörper erwärmte und somit aufsteigende Luft einen Sog am offenen Fenster erzeugt; so wird die kühlere Außenluft herein und mit hoch in den oberen Bereich des Raumes gesogen und streicht am Temperaturfühler vorbei.
Der Temperaturfühler eines umgekehrt thermostatisch wirksamen Stellelementes wird in der Nähe einer Türschwelle angeordnet, denn bei kühlerer Außenluft kann die Warmluft aus dem Raum durch den oberen Teil der offenen Tür entweichen, im unteren Bereich der offenen Tür strömt kühlere Luft in den Raum und streicht an dem Temperaturfühler vorbei, der bei genügender Temperaturdifferenz ein Schließen des Heizkörperventils bewirkt.

Claims

Patentansprüche: 1. Mehrfach wirkender Thermostataufsatz für Heizkörperventile, mit mehreren Temperaturfühlern und mehreren thermostatisch wirkenden Stellelementen, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Stellelemente in umgckehrter Weise wirken.
2. Mehrfach wirkender Thermostataufsatz für Heizkörperventile nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Temperaturfühler eines thermostatisch wirkenden Stellelementes, das umgekehrt auf das Heizkörperventil wirkt, derart plaziert ist, daß sich dieser Temperaturfühler bei offenem Fenster oder dergleichen im Bereich der in den beheizten Raum strömenden Außenluft befindet.
3. Mehrfach wirkender Thermostataufsatz für Heizkörperventile nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Temperaturfühler eines umgekehrt thermostatisch wirkenden Stellelements bei einer zu öffnenden Tür in Türschwellennähe im Bereich des Türpfostens, von dem das Türblatt beim Öffnen der Tür entfernt wird, angebracht wird.
4. Mehrfach wirkender Thermostataufsatz für Heizkörperventile nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Temperaturfühler eines umgekehrt thermostatisch wirkenden Stellelements bei einem zu öffnenden Fenster mit darunter angeordnetem Heizkörper am oberen Teil des Fensterrahmens, jedoch nicht mehrere Meter entfernt von dem zu öffnenden Teil des Fensters angebracht wird, so daß das Vorbeistreichen hereinströmender Luft an diesem Temperaturfühler gewährleistet ist.
5. Mehrfach wirkender Thermostataufsatz für Heizkörperventile nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere umgekehrt thermostatisch wirkende Stellelemente mechanisch oder hydraulisch auf den Temperaturfühler am Heizkörperventil oder direkt auf das Heizkörperventil wirken.
6. Mehrfach wirkender Thermostataufsatz für Heizkörperventile nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein umgekehrt thermostatisch wirkendes Stellelement bereits beim ersten Hereinströmen kühlerer Außenluft ein Schließen des Heizkörperventils bewirkt wird, unabhängig von dem konventionell wirkenden Thermostataufsatz.
7. Mehrfach wirkender Thermostataufsatz für Heizkörperventile nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Thermoelement des Thermostataufsatzes am Heizkörperventil zusätzlich ein Balg (13) angebracht ist, der sich bei Druckbeaufschlagung über die Zuleitung(17)wegen der äußeren Einfassung, dem Gehäuse (12), nur innerhalb dieses Gehäuses (12) ausdehnen kann. So wird der Öffnungsgrad des Heizkörperventils zunächst verkleinert, und schließlich wird das Heizkörperventil verschlossen.
8. Mehrfach wirkender Thermostataufsatz für Heizkörperventile nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Thermoelement mit durch.

gehendem Kolbenschaft (20) im Thermostataufsatz angeordnet ist. Eine Aufnahme (28), die fest mit der Thermostataufsatz-Aufnahme (21) verbunden ist, trägt einerseits die Druckleitung (27) und andercrseits den Balg (23), dessen Boden (29) mechanisch auf den Kolbenschaft (20) wirkt.
9. Mehrfach wirkender Thermostataufsatz für Heizkörperventile nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das umgekehrt thermostatisch wirkende Stellelement ein konventionelles Thermoelement, wic es in Thermostataufsätzen verwendet wird, enthält. Der Kolben (36) des Thermoelementes wirkt mechanisch auf den Balgboden (33). Ein Balg (32) verbindet den Balgboden (33) mit der Balgaufnahme (34), welche fest mit der Aufnahme (37), des Thermostaten verbunden ist und die Druckleitung (17,27) aufnimmt. Die Temperaturvorwahl erfolgt in der gleichen Weise wie bei einem Thermostataufsatz für Heizkörperventile.
10 Mehrfach wirkender Thermostataufsatz für Heizkörperventile nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Temperaturfühler (47) direkt, umgekehrt auF den Thermostataufsatz eines Heizkörperventils wirkt. Das temperaturempfindliche Medium des Temperaturfühlers (47) wirkt über eine Rohrleitung (46) auf den Kolbenboden (43) und der Kolben boden (43) wiederum auf die Führung (41). Bei Temperaturabnahme am Temperaturfühler (47) entsteht ein Unterdruck in dem Temperaturfühler (47). Durch diesen Unterdruck verursacht bewegt sich der Kolbenboden (42) weiter in das Thermoelement (40) am Heizkörperventil hinein. Das bewirkt eine Druckerhöhung des temperaturempfindlichen Mediums im Thermoelement (40). Als Folge dieser Druckerhöhung wird der Öffnungsgrad des Heizkörperventils verkleinert, oder dasselbe wird verschlossen.
11. Mehrfach wirkender Thermostataufsatz für lleizkörperventile nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß es zum Betrieb eines umgekehrt thermostatisch wirkenden Stellelements keiner zusätzlichen Energiezufuhr, z. B. elektrischer Strom, bedarf.

Die Erfindung betrifft einen mehrfach wirkenden Thermostataufsatz entsprechend dem Oberbegriff des