FI82298C - Sanitaer blandarmatur. - Google Patents

Description

1 82298

Saniteettisekoitusarmatuuri. - Sanitär blandarmatur.

Keksinnön kohteena on saniteettisekoitusarmatuuri, jossa on sekä lämpimän että kylmän veden tulovirtausventtiili ja sekoitetun veden ulosvirtauskohta, jossa sekoitetun veden sekoitus-lämpötila ja virtaama ovat etukäteen valittavissa, jolloin kummassakin venttiilissä on sähkömekaanisesti, sähkömagneetti-sesti tai hydraulisesti ohjattavat säätöelimet, jotka toimivat venttiilien avaamiseksi, venttiilit ovat suljettavissa energian varaajan avulla ei-aktivoitujen säätöelinten siirtyessä alku-asentoihinsa, lämpötilan mittausta varten on ainakin yksi sekoituskammioon, sopivimmin sekoituskammion ulosvirtausaukkoon sijoitettu lämpötilan tuntoelin, molempien venttiilien avautu-miskulmasuhteen säätämistä varten on säätöpiiri, jonka avulla sekoitetun veden tosilämpötilan ja ennakolta valitun määräläm-pötilan vertaamisen jälkeen ovat molempia säätöelimiä varten tarkoitetut asetusarvot johdettavissa säätöelementin kautta.

Tekniikan tasosta tunnettujen (DE 3030765, DE 3146501), puhtaasti proportionaalisesti toimivien säätölaitteiden epäkohtana on erityisesti se, että tosilämpötila-arvon hitaita muutoksia ei säädellä, koska esiintyvä virhesignaali myös on pienestä erosta johtuen erittäin pieni. Tällaiset hitaat lämpöti-lanmuutokset voivat esiintyä sekoitusarmatuureissa, esimerkiksi tulevan veden lämpötilan hitaasta laskemisesta tai kohoamisesta johtuen tai hitaasta venttiililohkon metallisten osien lämpenemisestä tai jäähtymisestä johtuen. Tällöin muodostuu pysyvä säätöpoikkeama ja tarkka lämpötilan säätö estyy. Toinen epäkohta on siinä, että lämpötilan tosiarvon nopeat muutokset eivät tule säädetyiksi ja voivat johtaa säätöheilahduksiin. Kotitalouksissa voi läpivirtauslämmittimien käytön vuoksi aiheutua voimakkaita paineiskuja johtojärjestelmään. Tämän seurauksena voi sekoitusventtiilin tosilämpötila samassa määrin heilahdella. Säätöjärjestelmän hitauden vuoksi voidaan tällaisiin paine-iskuihin vaikuttaa vasta tietyn viiveen jälkeen. Tällöin 2 82298 kuitenkin painehäiriö voi jo olla poistunut. Seurauksena on ylisäätö, toisin sanoen säätölaite vahvistaa tässä tapauksessa painehäiriön vaikutusta eikä suinkaan poista sitä.

Näiden epäkohtien poistamiseksi keksinnön mukainen sekoitusar-matuuri on tunnettu siitä, että virtaaman pitämiseksi vakiona on yksi asetusarvoista johdettavissa vähennyslaskulaitteen avulla ennakolta valittuun virtaamaan nähden verrannollisesta arvosta, ja että säätöelementiksi on järjestetty PID-säädin.

Keksinnön mukaista saniteettisekoitusarmatuuria käyttämällä on aikaansaatavissa toisaalta haettu suhteellisen tarkka ja nopea lämpötilan ja virtaaman säätö sekä toisaalta se on energian syöttöjärjestelmistä sikäli riippumaton, että esim. sähköhäiriön sattuessa venttiilit sulkeutuvat nopeasti. Tällä tavoin saadaan oleellisesti estetyksi se, että pesualtaan tai kylpyammeen vesi pääsisi valumaan yli reunojen, sekä myös se, että tämän keksinnön mukaista saniteettisekoitusarmatuuria käyttävä henkilö voisi saada kuuman veden aiheuttamia palovammoja.

Keksinnön mukaan saadaan virtaaman määrityksen perusteella ja sekoitetun veden yksinkertaisen lämpötilanmittauksen avulla kylmän ja lämpimän veden venttiilit avautumaan ja sulkeutumaan sähkömekaanisesti. Sekoitetun veden virtaama pysyy tällä tavoin vakiona.

Lämpötilan mittaus suoritetaan sekoituskammioon sijoitetun tuntoelimen avulla. Edullisesti lämpötilan mittauskohta on sekoi-tuskammion ulosvirtauspään kohdalla, jotta veden virtauksen satunnaisuuksista eli pyörteisyydestä aiheutuvat epätarkkuudet saataisiin eliminoiduksi.

Molempia venttiilejä varten tarkoitetut säätöelimet voivat olla sähkömoottoreita, kuten askelkytkinmoottoreita, tasavirta- tai vaihtovirtamoottoreita, taikka voidaan käyttää magneettivent- 3 82298 tiileltä, jotka mahdollistavat venttiilien avauspoikkipinnan analogisen säädön. Myös sellaisia magneettiventtiileitä, joita käytetään säädettävän sykäys-tauko-suhteen välityksellä, joten tällä tavoin tulee mahdolliseksi valeanaloginen eli kvasianalo-ginen käyttötapa, taikka tähän tarkoitukseen voidaan käyttää myös hydrauliikkalaitteita. Venttiilien sulkemista varten voidaan käyttää myös ns. energian varaajia, kuten kierrejousia, kuten myös sähkömekaanisia varaajia, kuten akkumulaattoreita, kondensaattoreita taikka sähkömagneetteja, joiden vaikutuksesta ei-toimivaksi tullut asetuselin siirtyy takaisin alkuasentoonsa. Asetuselinten käyttöenergian saannin katketessa tai keskeytyessä tulevat molempien venttiilien säätöelimet pakko-ohjatus-ti siirtymään sulkuasentoihinsa niihin kytketyn energian varaajan vaikutuksesta. Ihon polttamisen estämiseksi sulkeutuu läm-minvesiventtiili nopeammin, esimerkiksi siten, että lämminvesi-venttiilin energian varaajan palautusenergia on suurempi kuin kylmäventtiilin energian palautusenergia.

Keksintöä selostetaan lähemmin seuraavassa ja oheisissa piirustuksissa.

Kuvio 1 esittää keksinnön mukaisen saniteettisekoitusarmatuurin erästä suoritusmuotoa.

Kuvio 2 esittää asetusarvon johtamista venttiilien ohjaamiseksi.

Kuviossa l esitetyssä saniteettisekoitusarmatuurin eräässä suoritusmuodossa on venttiilit 1 ja 2 kylmän ja kuuman veden tulo-kohtia 3 ja 4 varten. Venttiilit 1 ja 2 ovat valmistetut käyttämällä kahta päällekkäin tai vierekkäin sijaitsevaa keramiik-kalevyä 1, 1' ja 2, 2*. Tällaisia kiertolevyventtiilejä on selostettu esim. julkaisussa DE-OS 3 041 979. Venttiilejä 1 ja 2 tai venttiililevyjä käytetään esim. vastaavasti sähkömoottoreilla 5 ja 6.

4 82298

Kuminankin venttiilin 1 ja 2 sulkeminen saadaan aikaan tällöin kierrejousella 7 ja vastaavasti 8, joka siirtää takaisin paikalleen epäaktiivisessa tilassa olevan asetuselimen 5 tai 6.

Laite on varustettu venttiilin ulosvirtauskohtiin sijoitetulla sekoituskammiolla 9, jonka poissyöttökohta on varustettu ainakin yhdellä lämpötilan tuntoelimellä 10.

Olennaista on tämän keksinnön mukaiselle laitteelle se, että kumpikin venttiili l ja 2 on varustettu moottorilla 5 ja 6, jolloin asetettua määrälämpötilaa säädetään sekoitusveden virtaaman arvon pitämiseksi vakiona säätämällä kulloinkin molempien venttiilien avauskulman suhdetta.

Jos sekoituskammion 9 poissyöttökohdalla mitattu tosilämpötila on esim. liian suuri, tapahtuu keksinnön mukaan kuumavesivent-tiilin sulkeutumista, mutta samanaikaisesti myös kylmävesivent-tiilin avautumista. Kulloistakin asetusarvoa säädetään elektroniikalla.

Kuviossa 2 esitetyn kytkentäkaavion mukaan asetusarvon säätämiseksi verrataan sekoituskammiossa 9 mitattua tosilämpötilaa tisT ja kohdassa 11 asetettua määrälämpötilaa tsoLL laskinlait-teessa 12 toisiinsa. PID-säätimen 13 välityksellä tulee säätö-poikkeamasta muodostetuksi asetusarvo<xa venttiilin 1 säätämiseksi. Asetusarvc <*,, lähtee asetusarvosta <*i ja kokonaisvirtaa-maan Qges suhteellisesta asetussignaalista otg»» vähennyslaskulla (ot^es - ai) saatuna vähennyslaskulaitteen 14 menopäästä.

Kylmän ja lämpimän veden virtaamat eivät tunnetusti riipu ainoastaan venttiilien avauskulmista vaan myös tulovirtauspaineen ja lepopaineen välisestä erosta venttiilien ulosvirtauskohdil-la. Keksinnön mukaisen sekoitusarmatuurin toteutuksessa on lähdetty siitä, että tulopaineet pysyvät ajoittain vakioina. Paineiden absoluuttiset suuruudet otetaan huomioon säädettävien 5 82298 tekijöiden välityksellä erikseen lämpimän ja kylmän veden haaroja ax ja a3 varten.

Claims (6)

6 82298

1. Saniteettisekoitusarmatuuri, jossa on sekä lämpimän että kylmän veden tulovirtausventtiili (1, 2) ja sekoitetun veden ulosvirtauskohta, jossa sekoitetun veden sekoituslämpötila ja virtaama ovat etukäteen valittavissa, jolloin kummassakin venttiilissä (1, 2) on sähkomekaanisesti, sähkömagneettisesti tai hydraulisesti ohjattavat säätöelimet (5, 6), jotka toimivat venttiilien (1, 2) avaamiseksi, venttiilit (1, 2) ovat suljettavissa energian varaajan (7, 8) avulla ei-aktivoitujen säätö-elinten (5, 6) siirtyessä alkuasentoihinsa, lämpötilan mittausta varten on ainakin yksi sekoituskammioon (9), sopivimmin se-koituskammion (9) ulosvirtausaukkoon sijoitettu lämpötilan tuntoelin (10), molempien venttiilien (1, 2) avautumiskulmasuhteen säätämistä varten on säätöpiiri (12, 13, 14), jonka avulla sekoitetun veden tosilämpötilan ja ennakolta valitun määrälämpö-tilan vertaamisen jälkeen ovat molempia säätöelimiä (5, 6) varten tarkoitetut asetusarvot johdettavissa säätöelementin (13) kautta, tunnettu siitä, että virtaaman pitämiseksi vakiona on yksi asetusarvoista johdettavissa vähennyslaskulait-teen (14) avulla ennakolta valittuun virtaamaan nähden verrannollisesta arvosta, ja että säätöelementiksi on järjestetty PID-säädin (13).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen saniteettisekoitusarmatuuri, tunnettu siitä, että energian varaajat ovat jousieli-miä, sopivimmin kierrejousia (7, 8).

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen saniteettisekoitusarmatuuri, tunnettu siitä, että energian varaajat ovat sähköisiä varaajia, kuten akkumulaattoreita, kondensaattoreita tai induktiovaraajia.

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen saniteettisekoitusarmatuuri, tunnettu siitä, että säätöelinten (5, 6) 1 82298 toiminnan pysähtyessä tai keskeytyessä energian varaajat (7, 8) aikaansaavat kummankin venttiilin (1, 2) pakko-ohjatun sulkemisen sulkemisasentoon.

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen saniteettisekoitus-armatuuri, tunnettu siitä, että lämpimän veden tulo-venttiili on nopeammin suljettavissa kuin kylmän veden tulo-venttiili.

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen saniteettisekoitus-armatuuri, tunnettu siitä, että venttiilien (1, 2) käyttosulkeminen tapahtuu säätöelimillä (5, 6) ja ainoastaan venttiilien (1, 2) pakko-ohjattu sulkeminen aikaansaadaan energian varaajien (7, 8) välityksellä. 8 82298