DK163941B - Indretning til maaling af den af et varmeelement til et lokale afgivne varmemaengde og til samtidig regulering af varmebaererstroemmen gennem varmeelementet - Google Patents

Description

i

DK 163941 B

·> ♦

Opfindelsen angår en indretning af den i indlednin gen til krav 1 angivne art til måling af den af et varmeelement til et lokale afgivne varmemængde og til samtidig regulering af den gennem varmeelementet strømmende, som 5 varmebærer tjenende væskestrøm med henblik på regulering af lokaletemperaturen. En sådan indretning omfatter en volumenstrømningsregulator/ der tillader passage af en konstant varmebærestrøm, og en fra en signalgiver, f.eks. en rumtermostat, via en reguleringsventil forudstyret og af 10 væskestrømmens energi aktiverede til-fra-ventil til afspærring eller åbning for varmebærerstrømmen. Endvidere findes der termofø1exe til varmelegemets frem- og returløb og en elektronikenhed, der bestemmer varmemængden ved integration af de til en elektrisk værdi omdannede værdier for 15 temperaturdifferencerne under til-fra-ventilens åbne tidsrum.

En sådan indretning kendes fra EP-A-0018 566 på basis af ansøgningsnummer 80 102 118.9. Den kendte indretning løser ganske vist i første række problemet at regulere en 20 varmebærerstrøm og samtidig måling af den afgivne varmemængde, men er for unøjagtig og kostbar, især i fremstillingsteknisk og installationsmæssig henseende. Volumenstrøm-regulatorens reguleringselement består her af et i et cylindrisk rør glidbart doseringsstempel, hvorved der især 25 ved stærkt tilsmudset varmt vand kan opstå fejl og afvigelser på grund af korrosion og smudsaflejringer. I værste fald kan de glidbare reguleringskomponenter fastkiles.

Et højt arbejdstryk er ved en sådan stempelregulator på grund af friktion også nødvendig, således at der kræves 30 høje pumpetryk. Også den med et bevægeligt ventilstempel forsynede til-fra-ventil kan ved forurenet varmt vand let kiles fast og ved åbning og lukning af denne til-fra-ventil kan der opstå tab ved lækage, hvorved der opstår imålefejl.

Det er opfindelsens formål at tilvejebringe en ind-35 retning af den i indledningen angivne art, og som i praktisk brug fungerer pålideligt og fremfor alt er upåvirkelig af smuds, er langtidsstabil, nøjagtig og desuden kan

DK 163941 B

2 drives ved lavt arbejdstryk og minimalt forbrug af elektrisk energi.

Dette opnås ved en indretning af den indledningsvis angivne art ifølge opfindelsen derved, at volumenstrømsre-5 gulatoren omfatter mindst to i serie koblede reguleringstrin, hvoraf hvert er indrettet med et styrekammer og med et fra disse ved hjælp af en under fjedertryk påvirket membran adskilt og af varmebæreren gennemstrømmet gennemstrømning sregulering skammer med et af membranens øjeblikkelige 10 udsving afhængigt gennemstrømningstværsnit, hvor varmebæ-rertilførselsledningen på den ene side er direkte forbundet med det første reguleringstrins styrekammer og på den anden side via organer til trykfaldsfrembringelse er forbundet med det første reguleringstrins gennemstrømningsregule-15 ringskammers indgang og med det andet reguleringstrins styrekammer, og at der til til-fra-ventilens styreventil hører et bistabilt indstillingsorgan, der er indrettet til omkobling af styreventilens ventillegeme ved hjælp af et kun minimal elektrisk energi krævende elektromagnetisk omstil-20 lingselement, som er forbundet med signalgiveren og elektronikenheden .

Ved at volumenstrømningsregulatorens reguleringsorganer er udformet som membranventiler, undgås glidende reguleringselementer i varmebærermediet, og man risikerer ikke 25 mere, at reguleringselementeme udsættes for høj friktion eller fastkiling på grund af tilsmudsning. Membranventilen kan arbejde ved meget lave trykforskelle i et stort arbejdsområde og består kun af nogle få simple konstruktionsdele.

Ved hjælp af det til styreventilen hørende specielle bi-30 stabile indstillingsorgan holdes styreventilens bevægelige ventillegeme på plads uden forbrug af elektrisk energi i sine to endestillinger af holdeelementerne, hvorfor det bistabile indstillingsorgans elektromagnetiske .omstillingselement kun behøver at omstille selve ventillegemet, der 35 har små dimensioner. Omstillingen af til-fra-ventilen sker 3

DK 163941 B

ved udnyttelse af varmebærerens egen energi, hvorfor der kun kræves en meget lille elektrisk energi til at initiere indstillingsimpulsen til omstilling af til-fra-ventilen.

Derved kan indretningen drives i lang tid ved hjælp af kun 5 et lille hjælpebatteri, der samtidig strømforsyner elektronikenheden.

Ved at det elektromagnetiske omstillingselement er forbundet til signalgiveren og elektronikenheden, kan det elektromagnetiske omstillingselements svar på de signaler, 10 som fås fra en rumtemperaturføler ved sammenligning mellem den indstillede referenceværdi og den øjeblikkelig målte måleværdi uden vanskelighed kombineres med en tidsstyring.

Ved en yderligere udførelsesform ifølge opfindelsen af indretningen, med to membranventiler, seriefor-15 bundet i volumenstrømsregulatoren, hvor disse ventiler er anbragt i et fælles hus, og hvor en reduktions- eller drøvleventil er anbragt og indrettet til at samvirke med reguleringselementet, og at fortrinsvis også til-fra-ventilen har form som en membranventil med en membran, som 20 sammen med volumenstrømsregulatorens to reguleringstrin er anbragt efter hinanden i et fælles gennemløbshus for varme-bærerstrømmen, og at en trykforskel dannes ved i det mindste en af volumenstrømsregulatorens membranventiler via den i serie før denne anbragte reguleringsmembranventil, som 25 fungerer som reduktions- eller drøvleventil, opnås der et kompakt system, som kan anbringes i et eneste hus, og som i sig integrerer de hydrauliske elementer til både varmemængdemålingen og reguleringen af den af varmebæreren afgivne varmemængde. De to reguleringstrin og til-fra-ventilen la-30 der sig også konstruktionsmæssigt udforme særlig enkle og anbringe over hinanden i huset, og til tilvejebringelse af forskydning af de let bevægelige membraner med stor overflade kræves der kun små indstillingskræfter.

Ved en yderligere udførelsesform ifølge opfindelsen 35 af indretningen er den af volumenstrømsregulatoren gennem- 4

DK 163941 B

ledte gennemløbsmængde indrettet til at indstilles via en indstillelig eller udskiftelig reduktions- eller drøvleven-til, samt den indstillede gennemløbsmængde for varmebæreren indføres automatisk eller ved indtastning i elektronikenhe-5 den ved udførelsen af varmemængdemålingen, og reduktionseller drøvleventilen udgøres fortrinsvis af en skarp drøv-leåbning, jvf. krav 9. Herved muliggøres det at tilpasse den gennem varmelegemet strømmende varmebærerstrøm i overensstemmelse med den anvendte reduktions- eller drøvleventilindstilling 10 til den på et foreliggende tidspunkt krævede varmemængdeafgivelse, og samtidig overføres information om den indstillede gennemstrømningsmængde til elektronikenheden, således at der altid til anvendelse ved varmemængdemålingen foreligger den rigtige gennemstrømningsværdi til rådighed.

1 5 Trykdifferencen dannes hensigtsmæssigt ved i det mind ste et af volumenstrømsregulatorens reguleringstrin ved hjælp af det i serie foran dette anordnede reguleringstrin, der er udformet som reduktions- eller drosselorgan, således at der som finregulerings-styringsbasis er tilvejebragt et 20 variabelt referencetryk.

Ved at alle ventilkonstruktionsdele ifølge krav 5 ifølge opfindelsen er sammenført til en eneste kompakt ventilenhed, som er forsynet med konventionelle varmelednings-tilslutninger og bærer et dæksel med elektronikenheden og 25 indikator- samt indstillingselementer, kan denne kompakte indretning på enkel vis monteres på varmeledningen i stedet for en konventionel ventil.

Varmebær er strømmen og dermed rumtemperaturen reguleres ifølge krav 6 ifølge opfindelsen hensigtsmæssigt ved 30 hjælp af en indstillelig termostat, som afgiver signaler til at åbne eller lukke til-fra-ventilen og er forbundet til en reguleringsindretning i elektronikenheden.

Såfremt termostatens styrestørrelse eller referenceværdi automatisk med tiden underkastes ændring i overens-35 stemmeIse med et forudbestemt program, kan termostatens re-(fortsættes side 4A)

DK 163941 B

»

4A

ferenceværdi automatisk underkastes omstilling til forudbestemte værdier tidsmæssigt afhængigt ved hjælp af elektronikenhedens reguleringsanordning. Med henblik herpå kan der ske forprogrammering ved hjælp af af brugeren valgbare 5 reguleringsprogrammer/ alternativt kan brugeren ved hjælp af en i elektronikenheden indgående mikroprocessor selv sammensætte et reguleringsprogram ved sammensætning af delprogrammer.

Indretningens energiforsyning kan ifølge krav 7 10 ifølge opfindelsen finde sted ved hjælp af solceller eller ved hjælp af halvledertermoelementer, der omdanner energi fra varmebæreren til elektrisk energi, hvorved det kan undgås at indbygge et hjælpebatteri i indretningen.

Indretningen kan ved en ifølge krav 8 ifølge opfin-15 delsen nærmere angivet udførelsesform være forsynet med en strømningsindikator, som til elektronikenheden afgiver et signal til indicering af varmebærerstrømning eller -stilstand.

(fortsættes side 5) 5

DK 163941B

Med denne strømningsindikator kan integreringen af tempera-turdifferensværdierne fra termoføleme startes ved indice-ring af strømning og standses ved indicering af stillestående varmebærer, d.v.s. når til-fra-ventilen afspærres.

5 Derved kan varmemængden bestemmes på enkel vis.

I det følgende vil opfindelsen blive forklaret nærmere i forbindelse med et ikke begrænsende udførelseseksempel og under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 viser det ydre af en konkret udførelses- 10 form for indretningen ifølge opfindelsen, fig. 2 en indretning ifølge opfindelsen installeret eller anbragt i tilknytning til et varmeelement, fig. 3 et blokdiagram for indretningen ifølge opfin-15 delsen, fig. 4 en skematisk fremstilling af indretningen ifølge opfindelsen, fig. 5 et længdesnit gennem en konkret udførelsesform for gennemløbshuset i en indretning 20 ifølge opfindelsen, og fig. 6 opbygningen af et magnetsystem.

Indretningen ifølge opfindelsen består af en kompakt enhed 101 med et gennemløbshus 102, igennem hvilket varmebæreren strømmer, og i hvilket de mekaniske detaljer, 25 især ventilelementer og elektromagnetiske komponenter til indretningen ifølge opfindelsen er anbragt. Endvidere omfatter enheden 101 en husdel 103, som rummer elektronikken, displayet og indstillings- eller programmeringselementerne. Gennemløbshuset 102 er forsynet med to tilslutninger 104 30 til indløbet og udløbet, hvor kun udløbet i fig. 1 er synligt. Med disse tilslutninger kan indretningen ifølge opfindelsen i den viste udførelsesform monteres i tilløbet 106 til et varmeelement 107 i et varmeanlæg på nøjagtigt samme måde som en konventionel ventil, jfr. fig. 2. Enheden 35 101 er forsynet med en ledning 108, ved hvis ende en elektrisk termoføler 109 er anbragt i en klemme eller lig- 6

DK 163941 B

nende, som kan fastgøres på returledningen 111 fra varmeelementet 107. Huset 102 indeholder en yderligere termo-føler, som ikke er vist i detaljer, med hvilken tilløbstemperaturen i ledningen 106 til varmeelementet 107 kan 5 måles direkte. Forskellige slags termofølere kan komme i anvendelse, eksempelvis modstandsfølere, termoelementer eller fortrinsvis elektroniske strømfølere, som afgiver et med den absolutte temperatur proportionalt strømsignal, og som kan kobles i serie, således at der direkte kan op-10 nås et til temperaturdifferencen mellem tilløbet og returløbet 106, 111 proportionalt strømsignal. Om ønsket kan der ved hjælp af aktive termoelementer, eksempelvis Peltier-elementer, eventuelt med tilkobling af en bufferakkumulator, frembringes den elektriske energi, som kræves til indret-15 ningens elektronik fra den termiske energi i den varmebærer-strøm, som målingen vedrører.

Den husdel 103, som rummer elektronikken, er forsynet med et display 112, ved hjælp af hvilket den i varmeelementet 107 forbrugte eller af dette afgivne energi kan 20 indiceres og aflæses, eksempelvis i relative enheder. Endvidere findes der en indstillingsindretning 113 til en termostat, ved hjælp af hvilken rummets sæt- eller ønsketem-geratur eller sættemperaturens tidsforløb kan indstilles eller forvælges. En rumtemperaturføler 114, som måler rum-25 mets øjeblikkelige temperatur, er integreret i husdelen 103. Disse måleværdier sammenlignes med den aktuelle sættemperatur til regulering af gennemstrømningen i gennemløbshuset 102 til varmeelementet 107. Foruden den i husdelen integrerede indstillingsindretning 113 kan der an-30 bringes et organ 113' til fjemindstilling af sætværdien og/eller en fjerntemperaturføler 114', således som antydet i fig. 2.

I fig. 3 ses et blokskema for indretningen 101. I tilløbet 106 til varmeelementet 107 sidder i det fælles 35 gennemløbshus 102 for varmebæreren først et ventilsystem 61 7

DK 163941 B

til at afspærre eller åbne for varmebærerstrømningens gennemløb, hvor ventilsystemet 61 består af en som til-fra-ventil udformet hovedventil 62 og en styreventil 63. Styreventilen 63 reguleres af en reguleringsindretning 78 5 på grundlag af en i denne indretning foregående sammenligning mellem den aktuelle styreværdistørrelse eller den aktuelle sætværdi, som er blevet indstillet med indstillingsindretningen 113 og den virkelige værdi fra rumtempe-raturføleren 114. I stedet for indstillingsindretningen 113 10 og rumtemperaturføleren 114 kan eksempelvis anvendes et styreprogram til indgivelse af styresignaler. I detaljer sker styringen af varmebærerstrømmen på en måde, som vil bLive nærmere forklaret senere. Ventilsystemet 61 efterfølges af volumenstrømregulatoren 1, der i afhængighed af 15 indstillingen for en indstillelig reduktions- eller drøvle-ventil 8 ved hjælp af et reguleringstrin 6 og et efterfølgende som kompensationstrin fungerende reguleringstrin 16 leder en konstant mængde- eller volumenstrøm igennem til udløbet 3 og dermed til varmeelementet 107.

20 Gennemløbshuset 102 indeholder også en strømnings indikator 58, der afgør, om en af volumenstrømregulatoren reguleret varmebærerstrøm er til stede i tilløbsledningen 106, eller om strømmen er standset af ventilsysternet 61.

Den af strømningsgiveren 58 målte information videregives 25 til elektronikenheden 117 i husdelen 103. Det samme gælder for de ved hjælp af termoføleme 109 og 118 målte temperaturværdier i varmeelementets 107 retur 111 henholdsvis tilløb 106. Den information, som på denne måde opnås, bearbejdes derefter med hensyntagen til reduktions- eller 30 drøveventilens indstilling, d.v.s. den forud fastlagte gennemstrømning i eksempelvis digital form i elektronikenheden 117. Resultatet eller summen af målingerne vises dernæst på displayet 112. Indretningen 101 ifølge opfindelsen bestemmer altså den totale energimængde, som afgi-35 ves af en individuel energiforbruger, i dette tilfælde 8 varmeelementet 107/ hvor de energimængder/ som skal afgi ves, reguleres eller styres forudindstillet med regulato ren 78.

DK 163941 B

De i gennemløbshuset 102 fælles anbragte mekaniske 5 og elektroniske reguleringsenheder ses skematisk i fig. 4.

Ventilenheden 61 til af afspærre henholdsvis åbne for en væskestrøm i et varmeanlæg har en som til-fra-ven-til udført hovedventil 62 og en styredel 63 med en styreventil, som i fig. 4 kun ses i principskitse. Hovedventilen 10 62 omfatter en membran 64, som med sin yderkant er fast gjort i væggen til et ikke vist yderhus eller en ikke vist indsats. Membranen 64 er kun i et ringparti af valkzonen M som vist i fig. 5 elastisk eftergivelig og udført som en egentlig membran, men er i det centrale parti af støttezo-15 nen forsynet med et stift, skiveformet ventillåg 71. Et ringformet ventilsæde 72 samvirker med eller ligger ud for ventillåget 71 på den mod et indløb 49 vendte side af membranen 64. Ventillåget 71, jvf. også fig. 4, presses af en ring- eller spiralfjeder 73 mod ventilsædet 72. Når ven-20 tillåget 71 ligger an mod ventilsædet 72, er hovedventilen 62 afspærret, og der sker ingen strømning fra indløbet 2 til et udløb 2' til volumenstrømregulatoren 1.

En bypass-ledning eller -forbindelse 52 forløber fra indløbet 2 til et kammer 55 på den bort fra ventilsædet 25 72 vendte side af membranen 64. På samme måde forløber en bypass-ledning 54 fra kammeret 55 til udløbet 2'. En blændeåbning 65, foran hvilken der er anbragt et filter 66, er anbragt i bypass-ledningen 52, der kan være udformet som en kanal gennem ventillåget 71 som beskrevet senere.

30 Den i bypass-ledningen 54 anbragte styredel 63 omfatter en ventil, ved hjælp af hvilken bypass-ledningen 54 fra kammeret 55 til udløbet 2' kan åbnes eller afspærres. En injektoragtig tilslutning 67 fra forbindelses- eller bypass-ledningen 54 til udløbet 2' er udformet således, at væske, 35 som befinder sig i bypass-ledningen 54, når væske strømmer fra indløbet 2 gennem hovedventilen 62 til udløbet 2', 9

DK 163941 B

meddrives ved injektorprincippet, således at der i ledningen 54 og ved åbnet styredel 63 i kammeret 55 dannes et undertryk.

Det antages nu, at ventilenheden 61 og dermed 5 bl.a. hovedventilen 62, er afspærret- Trykket foran hovedventilen 62 er P1 ' og ved udløbet 2’ P1, hvor P1 er lavere end P1'. I denne spærrede stilling er også styredelen 63 afspærret. Trykket P1" i kammeret 55 er derfor via „ blændeåbningen 65 udlignet med trykket P1' ved indløbet 10 2. På membranens 64 bort fra ventilsædet 72 vendte side virker da foruden kraften fra fjederen 73 trykket P1".

På membranens 64 mod ventilsædet 72 vendte side virker på tilsvarende delflader trykkene P11 og P1. Medens P1 er ventilenhedens 61 laveste tryk, er de kræfter, der fra 15 kammeret 55 virker på membranen 64, altid større end de der virker fra ventilsædesiden, således at ventilen i dette tilfælde forbliver afspærret.

Ifald nu styredelen 63 med styreventilen åbnes ved hjælp af en omstillingsimpuls, hvor selve styreventilen 20 ligesom dennes åbningsforløb vil blive beskrevet nærmere i det følgende, synker trykket P1" i kammeret 55 og slutter sig med minimalt trykfald til trykket P1 ved udløbet 2'. Ved at blændeåbningen 65 har mindre tværsnit end passagen 76 i fig. 5, kan kammeret 55 ikke fyldes tilstrække-25 ligt hurtigt via bypass-ledningen 52, og der dannes derfor en trykforskel mellem indløbet 2 med trykket P1' og kammeret 55 med trykket P1". Derved bliver trykket P1' i stand til allerede ved en lille trykforskel P1' - P1" at løfte ventillåget 71 fra ventilsædet 72 og således åbne hoved-30 ventilen 62. Som følge af bypass-ledningens 54 injektor-agtige tilslutning 67 til udløbet 2' kan man iøvrigt opnå, at trykket P1" i kammeret 55 bliver mindre end trykket P1 ved udløbet 2', således at til-fra-ventilen 62, så snart den åbnes, med sikkerhed forbliver åben eller holdes åben.

35 Når ventilsystemet 61 skal afspærres og dermed væskestrømmen fra indløbet 2 til udløbet 2' skal afbrydes, afspærres styredelens 63 styreventil med en impuls. I kammeret 55 10

DK 163941 B

optræder derved et undertryk på grund af den til at begynde med herskende trykforskel mellem indløbet 2 og trykket P1' og det lavere tryk P1" i kammeret 55, således at trykkét P1" i kammeret 55 via blændeåbningen 65 lidt 5 efter lidt nærmer sig trykket P1', indtil kræfterne på membranen 64 fra trykket P1" i kammeret 55 og fjederen 73 overvinder de modsat virkende kræfter fra trykket P1' ved indløbet 2 og P1 ved udløbet 2'. Derved afspærres hovedventilen 62 som allerede nævnt. Fjederen 73 bevirker 10 en kraftforskel, også selvom der ikke foregår nogen strømning, samtidig med, at den hindrer membranen 64 i at gå i svingninger.

I den viste udførelsesform styres afspærringen og åbningen for strømningen gennem ventilsystemet af den som 15 berøringsfri omskifteorgan udformede strømningsindikator, der afgør, om varmebæreren strømmer eller står stille. Med henblik herpå er der i den viste udførelsesform anbragt en tungeomskifter 56 oven over ventilmembranen 64. En permanent magnet 57, der ved ændringer i afstanden til 20 tungeomskifteren 56 ved membranens 64 bevægelser omstiller omskiftertungen, er. anbragt i membranens 64 centrum, d.v.s. på dens låg. Ventilsystemet 61 udløb 2' leder som indløb 2' til volumenstrømregulatoren 1 med et første reguleringstrin 6 og et som kompensationstrin fungerende regulerings-25 trin 16. Når ventilsystemet 61 er åbent, skal der ske en konstant gennemstrømning fra indløbet 2 henholdsvis indløbet 21 i volumenstrømregulatoren 1 til udløbet 3 uafhængigt af trykforskellen mellem indløbet og udløbet. Indløbet 2' leder til den ene side af membranen 4 i den som regulerings-30 trin 6 betegnede membranventil. Membranen 4 belastes derfor på sin mod indløbet vendte side med det der herskende tryk P1. En grenledning 7 forløber gennem en indstillelig reduktions- eller drøvleventil 8, der reducerer trykket P1 til et tryk P2 på den anden side af reguleringstrinnet 6 1 s membran 4.

35 Reguleringstrinnet 6 omfatter en i hovedsagen plan

DK 163941 B

11 * membran 4, som med sin kant er fastgjort til en i et ikke vist ydre hus indsættelig patron 9. Membranen 4 er kun elastisk eftergiveligt udformet i en ringzone og udformet som en egentlig membran. I sit midterparti har den et 5 stift pladeformet ventillåg 11. På den bort fra indløbet 21 vendte side af membranen 4 samvirker ventillåget 11 med et ringformet ventilsæde 12, som er fast forbundet med patronen 9. Ventilsædet 12 indeslutter kun en lille del af den totale, af patronen indesluttede flade. Ventillåget 10 11 presses bort fra ventilsædet 12 af en mod ventilsædet 12 indspændt fjeder 13. Den variable passage mellem ventillåget 11 og ventilsædet 12 fungerer som en indstillelig reduktions- eller drøvleventil, således at det i det af ventilsædet 12 indesluttede kammer herskende tryk P3 nor-15 malt bliver mindre end trykket P2. På membranens bort fra tilløbet vendte side virker da kræfter, som bestemmes dels af trykket P2 og P3 og dels af de af disse tryk påvirkede flader.

I serie med reguleringstrinnet 6 følger der efter-20 koblet et yderligere reguleringstrin 16. Det skal her bemærkes, at selvom reguleringstrinnet 16 som vist skematisk i fig. 4 vises svarende til reguleringstrinnet 6, kan dets dimensioner normalt afvige stærkt fra reguleringstrinnet 6 's dimensioner. Reguleringstrinnet 16 omfatter på samme 25 måde som reguleringstrinnet 6 en membran 14 medet membranlåg 21, der samvirker med et ventilsæde 22. Når ikke trykforholdene fremtvinger andet, presses membranlåget 21 bort fra ventilsædet 22 af en fjeder 23. Det i ventilen 16 værende kammer, som ikke rummer fjederen 23 og ventilsædet 30 22, er direkte forbundet til kammeret på den anden side af membranen 4, som rummer fjederen 12 og det tilhørende ventilsæde. I begge disse med hinanden forbundne kamre hersker samme tryk P2. Fra kammeret inden for det i tværsnit ringformede ventilsæde 12 forløber en forbindelse 17 til det 35 kammer, der omgiver reguleringstrinnet 16 's ventilsæde 22 på membranen 14 's mod ventilsædet 22 vendte side. Trykket 12

DK 163941 B

i dette yderste kammer bliver da det samme, som hersker inde i ventilsædet 12, d.v.s. P3. Reguleringsventilen 6 fungerer derved som variabel reduktions- eller drøvleven-til for kaskaden 16 i overensstemmelse med indstillingen 5 på reguleringstrinnets 6 reduktions- eller drøvleventil 8.

Ved volumenstrømregulatorens 1 udløb 3 råder da i den viste udførelsesform samme tryk P4 som inde i ventilsædet22, forudsat at der ikke findes yderligere indstillelige reduktionseller drøvleventiler eller til reguleringstrin 16 svarende re-10 guleringstrin mellem udløbet 3 og ventilsædet 22 . Den indstillelige drøvleventil 8 kan bestå af en fast drøvleindret-ning, der kan forskydes på en sådan måde i forhold til en bevægelig drøvleindretning, at de tilsammen giver en variabel drøvling, der fortrinsvis er udført med skarpe kanter.

15 Særligt hensigtsmæssigt er det at udføre drøvleindretnin-gerne med runde afgrænsningslinier, der især ved små drøv-leindretninger helst skal danne cirkulære huller, d.v.s. med stor overflade og lille og rund begrænsningslinie.

De resulterende, meget små drøvleåbninger kan eksempelvis 20 være halvcirkulære og halvkvadratiske. Den skarpkantede og relativt runde udformning af drøvleåbningen forhindrer, at åbningens areal ændres af smudsbelægning. I stedet for den forskydelige drøvleindretning kan der anvendes udskiftelige cirkulære drøvleindsatse. Dette gør det muligt 25 med en eneste type reguleringsenhed og forskellige drøvleindsatse at lagerføre et stort sortiment af volumenstrømsregulatorer med forskellige gennemstrømningsværdier.

I fig. 5 ses en kompakt udførelsesform for en indretning ifølge opfindelsen med en volumenstrømsregula-30 tor 1 og et integreret bistabilt til-fra-ventil-system 61. Hele enheden er anbragt i et ydre hus 31, som er forsynet med en tilslutning 32 for indløbet 2 og en udløbstilslutning 33 for udløbet 3. Volumenstrømsregulatorens 1 ventiler 6, 16, ligesom ventilsystemet 61, er anbragt i 35 den i huset 31 indsatte patron 9.

DK 163941 B

13 *

Indløbet 2 leder her til et kanoner 34. På kammerets 34 anden side er anbragt en membran vent il s 6 membran 4. Membranen 4 er med sin periferi fast indspændt i patronen 9, medens dens centrale del er udformet som et 5 stift ventillåg 11. På den bort fra kammeret 34 vendte side af ventillåget 11 findes et ventilsæde 12f der ligeså er fast anbragt i patronen 9. Ventilsædetl2 har form som fladen på en keglestub, der tilspidser i retning mod ventillåget 11. Derved kan fjederen 13 ligge an mod ven-10 tilsædets 12 bredeste del, uden at dens bevægelser hindres af risiko for berøring i ventilsædets mellemdel. Fjederens 13 bort fra ventilsædet 12 vendte ende trykker mod ventillåget 11 og holder derved ventilen åben, når der ikke findes nogen trykforskelle. Kammeret 34 er forbundet til 15 et sidekammer 36 via ikke viste huller på en sådan måde, at trykket i kammeret 36 bliver det samme tryk P1, som råder i kammeret 34. Kammeret 36 er via den med et greb 37 udefra indstillelige reduktions- eller drøvleventil 8 forbundet til et ventilsæde 12 omgivende ringkammer 38, 20 hvis tryk P2 er lavere end trykket P1. I det af ventilsædet 12 fra ringkammeret 38 afgrænsede indre kammer 39 i ventilsædet 12 hersker et tryk P3, som afhænger af ventilens 6 af trykforholdene bestemte åbningsgrad og er lavere end P2. En yderligere membranventil 16 er anbragt direkte 25 oven for membranventilen 6, hvorved konstruktionen bliver kompakt med lav byggehøjde ved, at ventilerne er udført netop som membranventiler. Membranventilen 16 har en membran 14, som ved sin yderkant er indspændt ved hjælp af med patronen 9 fast forbundne dele og i sit midterparti 30 forsynet med et ventillåg 21. Membranen 14 adskiller et kammer 44 fra et ringkammer 48, som ligeledes omgiver et i det mindste delvis som keglestubflade udformet ventilsæde 22, der indeslutter et indre kammer 49. Ventilsædets 22 yderparti danner anlæg for fjederen 23, som med sin 35 anden ende ligger an mod ventillåget 21 og trykker dette 14

DK 163941 B

► bort fra ventilsædet, når ikke nogen trykforskel belaster ventillåget.

Kammeret 44 er via kanaler 51 forbundet med ringkammeret 38, medens ventilsædets 12 indre kammer 39 er 5 forbundet til ringkammeret 48 oven over membranen 14 via forbindelseszoner 50. Det indre kammer 49, som ventilsædet 22 afgrænser fra ringkammeret 48, og som har et lavere tryk P4 end trykket P3 i ringkammeret 48, er forbundet til husets 31 udløb 3 via til-fra-ventil-systemet 61 og patro-10 nen, især via mellem patronens 9 ydervæg og husets 31 inderside værende mellemrum 53. Ved volumenstrømsregulatoren ifølge opfindelsen er også den berøringsfri strømningsindikator 58 integreret på dette sted. Til dette formål er tungeomskifteren 56 anbragt under ventillåget 11. Midt 15 på ventillåget 11 sidder en permanent magnet 57, som, ved at dens afstand til tungeomskifteren varierer, omskifter tungeomskifteren 56 i afhængighed af ventillågets 11 bevægelser.

Hele ventilenheden 61 er ligeledes anbragt i det 20 fælles hus 31. Indløbskammeret 49 er omgivet af ventilsædet 72, som igen er omgivet af en del af udløbet 53 i form af en ringkanal. Oven over ventilsædet 72 er en membran 64 med ventillåget 72 anbragt. Membranen 64 trykkes af fjederen 73 mod ventilsædet 72. Af fig. 5 fremgår især, at 25 bypass-ledningen 52 fra indløbet 49 til kammeret 55 omfatter et i ventillåget 71 anbragt hul 65, som befinder sig strømningsmæssigt efter filtret 66. Pra kammeret 55 forløber en smal passage 76 til den i fig. 4 viste bypass-led-ning 54 , som i den konkrete udførelse ifølge fig. 5 først 30 har form som et yderligere kammer 54 og dernæst før injektortilslutningen 67 er udformet som et ringkammer.

Styredelen 63 med styreventilen 77, hvortil passagen 76 hører, er ifølge opfindelsen udført på følgende måde: Styredelen 63 omfatter for det første en regule-35 ringsindretning 78, som via styreimpulser Y, der eksempelvis frembringes som svar på temperaturændringer henholdsvis

DK 163941 B

15 over- eller underskridelse af visse temperaturgrænser eller andre signaler, styrer et bistabilt magnetsystem 79. Magnetsystemet 79 omstiller et ventilstempel 81 via et på dette anbragt anker 82 på en sådan måde, at passagen 5 76 enten er spærret eller åben. Når en stang 81 befinder sig i sin nederste stilling, er passagen 76 og dermed styreventilen 77 afspærret. Når stangen 81 med sit anker 82 derimod befinder sig i sin øverste stilling, er passagen 76 og dermed styreventilen 77 åben. For at magnetsys-1 o ternet skal trække mindst mulig energi og kun forbruge energi under selve omstillingen uden at forbruge nogen til at holde stangen 81 i dennes to stillinger, er stemplet eller stangen 81 i dette tilfælde forbundet med en hjælpefjeder 83, som i sin i afstand fra stemplet 81 beliggende 15 ende er fastgjort i et fæste 84. Hjælpefjederen 83 har til opgave, når styreventilen 77 er spærret, at trykke den med tilstrækkelig kraft, nogle gram, mod ventilsædet og derved holde den tæt. I princippet kan denne funktion også opnås uden hjælpefjedre, eksempelvis ved hjælp af en lille, ved 20 udløbet 76 anbragt permanent magnet, som trækker en ferro-magnetisk udformet stang 81 mod ventilsædet. I en sådan udføreisesform kan styreventilen 77 eller stangen 81 holdes tilbage i begge endestillingerne med en lille permanent magnet i hver ende og omskiftes mellem de to stillinger 25 ved magnetimpulser fra det elektromagnetiske system. Hjælpefjederen 83 kan alternativt være udformet som snapfjeder med to bistabile stillinger, som svarer til styreventilens 77 åbne henholdsvis lukkede stilling. Når styreventilen 77 befinder sig i den ene af sine to endestillinger, d.v.s.

30 enten i den afspærrede eller den åbne stilling, og bibeholdes i denne stilling af snapfjederen 83, behøver magnetsy stemt i begge tilfælde kun at overvinde fjederens 83 holdekraft for at skifte ventilens stilling. Hvis magnetsystemet gør dette, springer fjederen 83 over til sin an-35 den bistabile stilling og omskifter styreventilen 77 til sin anden stilling, altså fra den åbne til den lukkede 16

DK 163941 B

» stilling eller vice versa.

Ved at ventilen 77 på pålidelig vis holdes tilbage i begge sine stillinger med hjælpefjedre/ snapfjedre eller permanentmagneter, behøver magnetomstilleren 79 kun om-5 stillingsenergi, men ikke energi til at tilbageholde styreventilen 77 i nogen af sine stillinger. Det totale energiforbrug bliver da så lille, at en sådan bistabil ventil kan drives i et helt år med to små billige hjælpebatterier af størrelse LR 6.

10 Det fuldstændige ventilsystem 61 fungerer på den måde som allerede beskrevet i forbindelse med fig. 4,og funktionen gentages ikke her.

En udførelsesform for et bistabilt magnetsystem 79 ses i fig. 6. Magnetomstilleren 79 omfatter en magnetisk 15 kreds med et U-formet åg 86 og de bevægelige ankre 82, som er forbundet med den i fig. 5 viste stang 81. Ågets 86 kropparti 87 omsluttes på sædvanlig vis af magnetiseringsspolen 88. Medens især åget 86 består af magnetisk blødt materiale, er en permanent magnet 91 indsat mellem 20 ågets 86 ben 89. De magnetiske felt- og kraftforhold er beregnet således, at permanentmagneten 91 ved ikke magnetiseret spole 88 holder ankeret 82 med ventilstemplet 81 sikkert og pålideligt i den i fig. 6 med fuldt optrukne linier angivne stilling ved ågets 86 to ben 89 samtidig 25 med, at denne kraft skal være mindre end det, der kræves for at trække ankeret bort fra den i fig. 6 med stiplet linie viste stilling.

Ifald nu et magnetfelt, som modvirker feltet i den af permanentmagneten via ankeret dannede kreds tilvejebrin-30 ges ved at magnetiseringsspolen 88 strømforsynes, hvilket felt ophæver permanentmagnetens felt, kommer ankeret i det mindste til at falde fra åget 89, hvorved ved en udførelsesform med en hjælpefjeder udligningsfeltet kan overvinde permanentmagnetens felt tilstrækkeligt til, at 35 hjælpefjederen 83 kan trykke ventilen 77 til den lukkede stilling. I princippet kan det imidlertid være tilstrækkeligt, at ankeret 82 påvirkes af tyngdekraften udover nævnte 17

DK 163941 B

magnetfelter.

Hvis magnetspolen 88 strømforsynes på en sådan måde , at dens felt forstærker permanentmagnetens felt, trækkes ankeret bort fra den med stiplet linie viste 5 lukkede stilling for ventilen til den fuldt optrukne åbne stilling i fig. 6, hvor kraften fra en snapfjeder eller konventionel fjeder og/eller tyngdekraften i det forekommende tilfælde samtidigt overvindes. Efter at magnetiseringsspolen 88 er blevet afmagnetiseret, bibeholdes ankeret i 10 den i fig. 6 fuldt optrukne øverste stilling. Det magnetiske felt forstærkes ved, at ågets ben 89 har et parti 90 med reduceret tværsnit.

Det skal her påpeges, at den bistabile styredel alternativt eksempelvis kan have magnetiske og mekaniske 15 bistabile elementer eller et mekanisk bistabilt element, såsom en snapfjeder med et konventionelt magnetsystem elle et bistabilt magnetsystem med i en retning virkende meka-raiske kræfter, såsom en konventionel fjeder eller tyngdekraften, selvom de ovenfor beskrevne udførelsesformer 2 0 foretrækkes.

Den beskrevne funktionsmåde for ventilsystemet 81 kan opnås med den viste bistabile styredel 63 ved at omstillingen kun kræver en lille omstillingsenergi, og at omstillingsstillingerne opretholdes uden energiforbrug.

25 I det følgende forklares mere detaljeret den fore trukne udførelsesform for til-fra-ventil-systemet 61.

Drøvlehullet 65 skal vælges så lille som muligt, eksempelvis med en diameter på 0,5 mm, fortrinsvis mellem 0,3 og 0,6 mm, således at kun meget små væskemængder kan 30 passere. Hullet 65 må imidlertid ikke kunne tilstoppes af smuds. Derfor udføres det dels med cirkulær form og skarpe knivagtige drøvlekanter, på hvilke smuds ikke kan danne aflejringer,og strømningsmæssigt før hullet anbringes et filter 66. Dette filter 66 har sammenlignet med den ringe 35 passerende væskemængde stort areal, således at det ikke engang over meget lang tid kan tilstoppes fuldstændigt 18 * med forureningspartikler. Filtret deles hensigtsmæssigt op i to zoner, hvor strømning kun går gennem den ene zone.

I gennemstrømningszonen giver strømningen en vis selvrensning s virkning, medens den anden zone ved at strømnings-5 hastigheden er så godt som nul, ikke udsættes for nogen nævneværdig tilsmudsning. Filtrets strømningsfri zone anbringes fortrinsvis øverst, således at tungere smudspartikler garanteret ikke kan føres med. Alt efter forureningernes art kan den ene eller den anden af de to zoner vise 10 sig at være den mindst tilsmudsningstilbøjelige. Begge zonerne er dog så store, at de hver for sig i mange år sikkert klarer tilstrækkelig gennemstrømning til det lille mundstykke eller drøvlehul 65. Filtret 66 kan også forsynes med et filtersystem med flere folder for at få et stør-15 re filterareal på den begrænsede plads. Filtret består af ikke-ferromagnetisk materiale, eksempelvis plastvæv eller bronze. Det kan udgøres af et meget tyndt sintret filter eller et filtervæv. Filtrets porestørrelse sættes fortrinsvis til 5-10 gange mindre end filteråbningen.

20 Passagen 76 ved styreventilen 77 må vælges klart større end drøvleåbningen 65. Passagens 76 diameter ligger fortrinsvis mellem 1-2 mm, således at arealforholdet mellem passagen 76 og drøvleåbningen 65 bliver mellem 5 og 10.

Af ovenstående fremgår, at serieforbindelsen af 25 til-fra-ventilsystemet 61 og volumenstrømregulatoren 1 om dette ønskes kan udføres i omvendt rækkefølge med bibeholdelse af den kompakte opbygning. Ligeledes kan strømningsindikatoren 54 placeres valgfrit indenfor vide rammer.

Regulering af varmebærerens strømning til og igen-30 nem varmeelementet 107 og konstantholdningen af gennemløbsmængden ved åbent til-fra-ventilsystem sker på følgende måde: Med indstillingsindretningen 113 indstilles en ønsket temperaturværdi for det rum, hvori varmeelementet 107 er anbragt eller der vælges et program for den øn-35 skede temperatur, også kaldet sættemperaturen. I regulatoren 78 måles dernæst rumtemperaturen øjeblikkelige vær- 19

DK 163941 B

di med rumtemperaturføleren 114 og sammenlignes med sættemperaturen. Hvis den øjeblikkelige værdi passerer den øjeblikkelige sætværdi, afgiver regulatoren en omstillingsimpuls til ventilsystemet 61, hvilken impuls udgøres af 5 en åbningsimpuls, hvis den virkelige temperaturværdi synker under den ønskede temperaturværdi, og en afspærringsimpuls, hvis den virkelige temperaturværdi overstiger den ønskede temperaturværdi.

Hvis det nu antages, at ventilsystemets 61 hoved-10 ventil 62 er blevet åbnet på den i forbindelse med fig.

4 beskrevne måde af en omstillingsimpuls fra regulatoren 78 og dermed vejen fra kammeret 49 til ringkanalen 53 i fig. 5 er åben, fungerer volumenstrømregulatoren 1 på følgende måde: 15 Når kammeret 34 ikke står under tryk på grund af, at der ikke tilføres nogen væske gennem indløbet 2, befinder membranventilen 6 sig i sin helt åbne stilling, medens membranen 4, fordi den kun påvirkes af fjederen 13, trykkes bort fra ventilsædet 12. I drift opbygges et system 20 tryk P1 før volumenstrømsregulatoren 1. Efter volumenstrøms-regulatoren hersker et tryk P4, som bestemmes af strømningsmodstanden gennem forbrugsapparatet. På grund af varierende strømningsmodstand og systemtryk kan trykfaldet mellem P1 og P4 forandres. En forudsætning for et konstant 25 gennemløb er her et konstant trykfald ved den indstillelige reduktions- eller drøvleventil 8, hvorved der kræves et mindst arbejdstryk eller tryktærskelværdi for at den tilsigtede nominelle gennemstrømning skal opnås. Hvis imidlertid arbejdstrykket er højere, må det overskydende 30 tryk elimineres ved drøvling i reguleringstrinnet 6 og reguleringstrinnet 16, således at gennemløbet holder sig konstant inden for et smalt tolerance- eller fejlinterval.

Hvis der ingen strømning foregår i ventilen, dvs. hvis membranen 4 ikke påvirkes af noget tryk, er regule-35 ringstrinnene 6, 16 åbne. Membranerne 4, 14 trykkes af

It 20 fjedrene 13, 23 bort fra respektive ventilsæder 12, 22.

Ved påbegyndt strømning og forøget systemtryk P1 ved indløbet 2 trykkes først membranen 4 længere hen mod ventilsædet 12. Samtidigt strømmer væske gennem den indstil-5 lelige referencedrøvleåbning 8 ind i ringkammeret 38, hvor der indstiller sig et tryk P2, og fra dette kammer ind i det inderste kammer 39 inde i ventilsædet 12 gennem ventilåbningerne mellem ventillåget 11 og ventilsædet 12, hvor først et tryk P3 indstiller sig. De kræfter, som af tryk-10 kene P2 og P3 udøves på membranen 4, modvirker den af trykket P1 forårsagede kraft, indtil den som trykkomparator virkende membran 4 har indstillet sig i en sådan stilling, at ændringerne i trykfaldet P2 - P3 svarer til ændringen i P1 - P3 og trykfaldet P1 - P2 ved indstillingsreduk-15 tionsventilen forbliver konstant. Trykforskellen P2 - P3 udgør imidlertid en forstyrrelsesfaktor, således at denne trykforskel, ifald den når en værdi, som overskrider gen-nemstrømningstolerancerne, må reduceres yderligere. Dette tilvejebringes med den yderligere membranventil 16.

20 Ved denne er referencetrykket variabelt, medens den som reguleringsgrundlag har trykdifferencen P2 - P3 fra det foregående reguleringstrin 6. Denne trykforskel P3 - P4, der indstiller sig over ventilen 16, bliver da mindre, og gennemstrømningen kan holdes tilstrækkelig kon-25 stant. Normalt er det tilstrækkeligt med to reguleringstrin i kaskade; men i specielle tilfælde kan yderligere reguleringstrin anbringes efter reguleringstrinnet.

Ved opfindelsen opnås med det to-eller flertrinnede arrangement af membranventiler en meget nøjagtig langtids-30 stabil tilsmudsningsufølsom og kompakt volumenstrømsregulator, som kan arbejde inden for et bredt trykinterval. Takket være den indstillelige drøvling 8, 37 kan gennemstrømningsmængdens ønskede- eller sætværdi vælges.

For at holde grovere forureningspartikler borte i 35 varmebærervandet kan der være anbragt et udskifteligt filter, eksempelvis et bronzenet med 0,2 mm maskevidde ved 21

DK 163941 B

» indløbet. Fine forureningspartikler forringer ikke volumenstrømsregulatorens funktion.

Membranerne 4, 14 er fortrinsvis i hovedsagen plane, d.v.s. de er udført med en relativt lille valkzone 5 M og en indenfor denne beliggende, relativt stor støtteflade med ventillåg. Udover dette skal membranen have 2 meget lille indre stivhed, fortrinsvis mindre end 3 g/cm membranflade og en meget stor slaglængde. Hertil egner sig fremfor alt mallemembraner, bælgmembraner og tildannede 10 flademembraner. Som materiale egner sig eksempelvis EPDM, ethenpropen, gummi og viton, registreret varemærke for fluorgummi, med hårdheder på 55-70° Shore og på tykkelser på eksempelvis 0,2-0,4 mm. Hvis der må kalkuleres med store overtryk, kan de pågældende membraner armeres med væv.

15 De bedste resultater opnås med maksimalt store mem branflader, hvorfor membranens diametre helst bør være op til mindst 70% af patronens diameter, henholdsvis husets 31 inderdiameter. Ventilsædernes 12, 22 åbninger skal på den ene side være relativt små for at give god regule-20 ringsnøjagtighed, men på den anden side må strømningsmodstanden i ventilen ikke blive forostor. Gode resultater opnås derfor med ventildiametre mellem 35 og 45% af membrandiametrene .

For at de ønskede store gennemstrømningsmængder og 25 lave tærskelværdier for arbejdstrykket eller trykforskellene skal opnås, skal endvidere strømningsmodstandene holdes lave. Med henblik herpå holdes ved en given husdiameter dimensionerne for membranen og tilløbs- og returkanalerne store og vægtykkelseme incl. vægtykkelsen W for mem-30 branens indspændingsområde holdes små. Med henblik herpå kan membranen i stedet for som vist i fig. 5 alternativt spændes, limes eller vulkaniseres fast med en vulst, endda direkte på en tynd væg W. Langs hele strømningsvejen gennem volumenstrømsregulatoren skal, med undtagelse af de nød-35 vendige skarpe drøvleåbninger, alle afgrænsningsflader være udført uden kanter og hjørner og være så glatte, afrundede 22 og kontinuerlige som muligt. De koncentriske tilløbs- og returkanaler 50 og 53 med diametrene W og R kan erstattes af en radial opdeling, således at kanalerne 50 og 53 i den i fig. 5 viste gennemskæring ikke løber parallelt, men 5 bag hinanden. Endvidere kan det ydre hus' form i stedet \ære kvadratisk hvilket i hjørnerne, der ikke optages af de cirkulære membraner, giver plads til kanalerne 50 og 53. Med volumenstrømsregulatoren udført ifølge de ovenfor beskrevne retningslinier kan følgende meget gode resultat 10 opnås med eksempelvis en 3/8 tommer ventil og standardtilslutninger: Tærskelværdi for arbejdstrykket på mere end 0,1 bar, volumenstrøm på mindst 200 1/min. og nøjagtighed på 2% i et meget bredt arbejds- eller diffe-15 renstrykinterval og til tryk på over 1 bar.

Ved hjælp af de angivne retningslinier kan konstruktionen optimeres til forskellige anvendelser.

Ved materialevalget må der også tages hensyn til, at de forskellige elementer skal være elektrokemisk og 20 kemisk resistente, d.v.s. de må ikke reagere kemisk i varmebærerstrømmen eller med det omgivende hus og ledninger. Ved eksempelvis et messinghus består ventilfjedrene 13 og 23 af fjederbronze eller syrefast stål.

Ringfjedrene i fig. 5 kan erstattes af andre fjed-25 re, eksempelvis bladfjedre eller torsionsfjedre. Ikke mindst egner sig tallerkenfjedre, fordi de er kompakte og muliggør lav byggehøjde for huset og korte forbindelseskanaler. I princippet kan fjedrene i stedet integreres i membranen.

30 I afhængighed af, om strømningsindikatoren 58 indi kerer strømning eller ej, måles temperaturforskellen mellem termofølerne 108, 118 og multipliceres i elektronikenheden 117 med den kodede indstilling af gennemstrømningsmængden gennem reduktions- eller drøvleventilen 8 og 35 integreres henholdsvis summeres i ventilsystemets 61 åbningstid. Det summerede energiforbrug vises af displayet 23

DK 163941 B

112 i relative eller absolutte værdier, jfr. fig. 3. Den elektroniske bearbejdning sker eksempelvis ved anvendelse af seriekoblede strømsensorer, eksempelvis LM 234, hvilke derpå afgiver et med temperaturforskellen proportionalt 5 strømsignal, hvilket ved hjælp af en kondensator omdannes til impulser eller viderebearbejdes med en A/D-omsætter og underkastes opsummering.

10

Claims (17)

1. Indretning til måling af den varmemængde/ som af et varmeelement (107) afgives til et lokale og til samtidig regulering af strømmen af den gennem varmeelementet strøm-5 mende varmebærer med henblik på regulering af rumtemperaturen, hvilken indretning omfatter dels en volumenstrømsregulator (1) til passage af en konstant varmebærerstrøm, og en til-fra-ventil (62), som forudindstilles af en signalgiver, eksempelvis en rumtermostat (114), via en styreventil (77), 10 og af varmebærerstrømmens energi omstilles mellem at lade passere og at spærre varmebærerstrømmen, og dels en temperaturføler (118, 109) i varmeelementets (107) tilløb (106)og en i dets returledning (111) samt en elektronikenhed (78, 117), som bestemmer varmemængden ved integration af de til en elek-15 trisk værdi omdannede værdier for temperaturdifference i til-fra-ventilens (62) åbningstidsrum, kendetegnet ved , at volumenstrømsregulatoren (1) omfatter mindst to i serie koblede reguleringstrin (6, 16), hvoraf hvert er indrettet med et styrekammer (34, 44) og med et 20 fra disse ved hjælp af en under fjedertryk påvirket membran (4, 14) adskilt og af varmebæreren gennemstrømmet gennemstrømningsreguleringskammer (38, 48) med et af membranens øjeblikkelige udsving afhængigt gennemstrømningstværsnit, hvor varmebærertilførselsledningen (2') på den ene side er 25 direkte forbundet med det første reguleringstrins (6) styrekammer (34) og på den anden side via organer (8) til trykfaldsfrembringelse er forbundet med det første reguleringstrins (6) gennemstrømningsreguleringskammers (38) indgang og med det andet reguleringstrins (16) styrekammer 30 (44), og at der til til-fra-ventilens (62) styreventil hører et bistabilt indstillingsorgan (63), der er indrettet til omkobling af styreventilens (77) ventillegeme (81) ved hjælp af et kun minimal elektrisk energi krævende elektromagnetisk omstillingselement (79), som er forbundet med 35 signalgiveren (113, 114) og elektronikenheden (78, 117). 25 DK 163941 B ·>

2. Indretning ifølge krav 1 kendetegnet ved , at til-fra-ventilen er udformet som en membranventil (62) med en membran (64) , som sammen med volumenstrømsregulatorens (1) to reguleringstrin (6, 16) er an- 5 bragt efter hinanden i et fælles gennemløbshus (31, 102) for varmebærerstrømmen.

2¾ *

3. Indretning ifølge krav 1 eller 2 kendetegnet ved , at den af volumenstrømsregulatoren (1) gennemledte gennemløbsmængde er indrettet indstillelig 10 ved hjælp af en indstillelig eller udskiftelig reduktionseller drøvleventil (8), og at den indstillede gennemløbsmængde for varmebæreren indføres automatisk eller ved indtastning i elektronikenheden (117) ved udførelsen af varmemængdemålingen .

4. Indretning ifølge krav 1, 2 eller 3 kendetegnet ved , at trykdifferencen dannes ved i det mindste et af volumenstrømsregulatorens (1) reguleringstrin (16) ved hjælp af det i serie foran dette anordnede reguleringstrin (6), der er udformet som reduktions- eller dros- 20 selorgan.

5. Indretning ifølge krav 1, 2, 3 eller 4 kendetegnet ved , at volumenstrømsregulatorens (1) reguleringstrin (6, 16) og den som membranventil udformede til-fra-ventil (62) med tilhørende styreventil (77) og 25 bistabilt indstillingsorgan (63) er sammenføjet til en kompakt ventilenhed (102), som er forsynet med standardiserede varmelegemeledningstilslutninger (104) og er udformet og indrettet til at monteres i stedet for en konventionel var-mereguleringsventil i varmeledningen (106), hvor ventilen- 30 heden (102) er forsynet med et ventilhusdæksel (103), i hvilket elektronikenheden (117) og tilhørende indikerings-og indstillingselementer (112, 113) rummes.

6. Indretning ifølge krav 1, 2, 3, 4 eller 5 kendetegnet ved , at indretningen er indrettet 35 således, at reguleringen af varmebærerstrømmen og dermed af 26 rumtemperaturen finder sted med en indstillelig termostat (113, 114), som er indrettet til at udløse åbning og afspærring af til-fra-ventilen (62), og som er forbundet til en reguleringsindretning (78) i elektronikenheden (117), og 5 at termostatens (113, 114) styrestørrelse eller sstværdi fortrinsvist er således indrettet, at de er manuelt indstillelig eller automatisk indstillelig til forskellige værdier· efter et tidsprogram.

7. Indretning ifølge krav 1, 2, 3, 4, 5 eller 6 10kendetegnet ved , at der til forsyning med elektrisk energi udnyttes solceller eller halvledertermo-elementer, eksempelvis Peltier-elementer, til omdannelse af energi fra varmebærerstrømmen til elektrisk energi.

8. Indretning ifølge krav 1, 2, 3, 4, 5, 6 eller 7 15kendetegnet ved , at den omfatter en strømningsindikator (58), som er indrettet til at afgive signal til elektronikenheden (117), om varmebæreren strømmer eller står stille, og som i afhængighed deraf er indrettet til at starte henholdsvis standse integreringen af 20 termofølernes (106, 118) temperaturforskelsværdier, hvorhos strømningsindikatoren (58) fortrinsvis har form af en med en membranventil (6, 16) respektivt med til-fra-venti-len (62) samvirkende berøringsfri kontaktorgan.

9. Indretning ifølge krav 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 eller 25 9 kendetegnet ved , at volumenstrømsregulatorens (1) reduktions- eller drosselorgan (8), hvoraf trykforskellen på begge sider af membranventilens (6) membran (4) er udformet som skarp drøvleåbning.

10. Indretning ifølge krav 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 30 eller 10 kendetegnet ved , at volumenstrømsregulatorens (1) membraner (4, 14, 64) og til-fra-ventilen (62) er i hovedsagen flade med lav stivhed, og at membranernes flader er udført til at strække sig over den største del af husets (31) tværsnit. 35 DK 163941B 27 *

11. Indretning ifølge et af kravene 1-10 kendetegnet ved , at holdelementerne for styreventilens (77) bistabile indstillingsorgan (63) for til-fra-ventilen (62) er udformet med en permanentmagnet' (91)> . 5 en.hjælpefjeder (33) og/eller en snapfjeder.

12. Indretning ifølge et af kravene 1-11 kendetegnet ved / at et til det bistabile elek tromagnetiske omstillingselement (79) hørende bevægeligt anker (82) er fast forbundet med et til styreventilen (77) 10 hørende, ved hjælp af en hjælpefjeder i lukkeretning belastet ventilafspærringslegeme (81), og at der endvidere i huset (31) er anordnet en permanentmagnet (91) som holdeelement for ventilafspærringslegemets (81) åbenstilling.

13. Indretning ifølge et af kravene 1-12 ken- 15detegnet ved , at til-fra-ventilen (62) er forsynet med en drøvleåbning (65) til forbindelseskammeret (55) til styreventilen (77), og at der foran denne åbning (65) er koblet et filter (66), og at fortrinsvis arealforholdet mellem styreventilens (77) gennemløb (76) og til-20 fra-ventilens (62) drøvleåbning (65) ligger mellem 5 og 10.

14. Indretning ifølge et af kravene 1-13 kendetegnet ved , at en injektoragtig tilslut ning (67) forløber fra styrekammeret (54) til hovedstrømmens udløb (53) .

15. Indretning ifølge et af kravene 1-14 kendetegnet ved , at reguleringstrinnenes(6, 16) og til-fra-ventilens (62) membraner (4, 14, 64) i deres midterpartier hver bærer sit ventillåg (11, 21, 71), til hvilke der hører et i tværsnit ringformet ventilsæde (12, 30 22, 72), samt at membranlågene (11, 21, 71) er belastet af hver sin fjeder (13, 23, 73).

16. Indretning ifølge et af kravene 1-15 kendetegnet ved , at membranerne (4, 14, 64) be står af et resistent materiale, såsom ethenpropengummi el- 35 ler fluor gummi, og har en indre stivhed på mindre end 3 2 g/cm membranareal. % 28

17. Indretning ifølge et af kravene 1-15 kendetegnet ved , at membranerne (4, 14) langs deres periferi er anbragt tæt indspændte via en vulst eller ved limning eller ved fastvulkanisering, at de på membra-5 nerne indvirkende fjedre (13, 23) kun er belastet i deres proportionalområder, og at de udformet elektrokemisk resistente. 10