FI94282C - Kuuman ja kylmän veden sekoituslaite - Google Patents

Description

94282

Kuuman ja kylmän veden sekoituslaite. - Blandningsanordning för het och kali vatten.

Keksintö koskee vedensekoituslaitetta, joka sekoittaa kuumaa ja kylmää vettä ennalta asetetussa sekoitussuhteessa, jota voidaan säätää halutun veden loppulämpötilan saavuttamiseksi.

Esimerkki kuvatun kaltaisesta vedensekoituslaitteesta on esitetty japanilaisessa julkisessa patenttihakemuksessa 61-140685, joka on julkaistu 27. heinäkuuta 1986.

Mainittu laite käsittää, kuten liitteenä olevassa kuvassa 1 on esitetty, kuumavesikanavan 1, kylmävesikanavan 2 ja automaattisen paineensäätöventtiilin 3, joka on järjestetty vesikanavien 1, 2 yhteyteen. Automaattinen paineensäätöventtiili 3 koostuu kuumavesipuolen venttiilielementistä 4 primääripaineen alentamiseksi kuumavesikanavassa 1, kuumavesipuolen venttiili-istukasta 5, kylmävesipuolen venttiilielementistä 6 primääripaineen alentamiseksi kylmävesikanavassa 2, kylmävesipuolen venttiili-istukasta 7, yhdyselimestä 8 kuumavesipuolen venttiilielementin 4 ja kylmävesipuolen venttiilielementin 6 yhdistämiseksi toisiinsa sekä männästä 9, joka voi liikkua kuuman ja kylmän veden primääripaineiden välille muodostuvan paine-eron vaikutuksesta, joita paineita on alennettu vastaavien venttiilielementtien 4, 6 avulla. Kun kuuman tai kylmän veden paine muuttuu äkkiä, automaattinen paineensäätöventtiili 3 reagoi välittömästi näin muodostuneeseen paine-eroon tasapainottaakseen kuuman ja kylmän veden sekundääripaineen kaikkina aikoina. Kuuma ja kylmä vesi sekoitetaan toisiinsa sekoitussuhteessa, jota voidaan vaihdella lämpötilansäätöventtiilin 12 avulla, jota käyttää moottori 11, veden loppulämpötilan säätämiseksi. Viitenumero 13 osoittaa sekoitusosan tai -kammion, jossa kuuma ja kylmä vesi sekoittuvat. Sen jälkeen lämpötilasäädetty vesi juoksutetaan voimakäyt-töisen virtausta säätävän säätävän sulkuventtiilin 14 kautta. Veden loppulämpötila todetaan sekoitetun veden lämpötilantun-toelimellä tai sensorilla kuten termistorilla 15. Samanaikaisesti lämpötilasäädetyn veden virtausnopeus todetaan virtaus- 2 94282 nopeuden tuntoelimellä tai sensorilla 16. Kummankin sensorin 15, 16 havaitsemat arvot toimitetaan ohjausvälineeseen tai -yksikköön 18, joka puolestaan ohjaa moottorin 11 ja virtausta säätävän sulkuventtiilin 14 toimintaa, kunnes havaitut arvot tulevat samoiksi kuin asetuselimellä tai asettimella 17 asetetut asetusarvot.

Tunnetussa vedensekoittimessa on kuitenkin useita heikkouksia kuten seuraavassa esitetään.

Koska paineensäätöventtiili 3 ja lämpötilansäätöventtiili 12 ovat riippumattomia toisistaan, vedensekoituslaite on kooltaan suuri ja rakenteeltaan monimutkainen ja lisäksi aikaansaa suuren painehäviön eikä se sen vuoksi ole sopiva sellaiseen sovellutukseen, jossa suuri virtausnopeus on tärkein vaatimus. Jos paineensäätöventtiili 3 sivuutetaan, kuuman ja kylmän veden paine vaikuttaa suoraan lämpötilansäätöventtiiliin 12. Koska veden paine on vaihteleva, on ylettömän suuri käyttövoima ; välttämätön lämpötilansäätöventtiilin 12 käyttämiseksi niin, ettei veden paineen muutos vaikuta siihen. Lisäksi moottorikäyttöisen lämpötilansäätöventtiilin 12 vaste on suhteellisen alhainen ja siksi on vaikea saada aikaan nopeata lämpötilansää-tötoimintoa. Kun virransaanti keskeytyy, moottori 11 pysäytetään ja lämpötilansäätöventtiili 12 lukitaan asemaansa. Jos tässä tapauksessa kuuman veden tulolämpötila nousee tai vaihtoehtoisesti kylmän veden tulopaine laskee, veden loppulämpöti-la nousee siinä määrin, että liian kuuma vesi voi vahingoittaa käyttäjää. Lisäksi tunnetun vedensekoituslaitteen käsikäyttöä on vaikea saada aikaan ilman monimutkaista mekanismia.

Ottaen huomioon edellä esitetyt tunnetun tekniikan varjopuolet esillä olevan keksinnön päämääränä on tuottaa kuuman ja kylmän veden sekoituslaite, joka on kooltaan pieni, rakenteeltaan yksinkertainen ja toiminnaltaan erittäin luotettava ja turvallinen.

3 94282

Keksinnön mukainen kuuman ja kylmän veden sekoituslaite, joka käsittää kuumavesikanavan ja kylmävesikanavan, kuumavesi-puolen venttiilielementin primääripaineen alentamiseksi kuuma-vesikanavassa, ja kylmävesipuolen venttiilielementin primääri-paineen alentamiseksi kylmävesikanavassa, yhdyselimen paine-eron siirtämiseksi, joka paine-ero muodostuu kuumavesipuolen venttiilielementtiin vaikuttavan kuuman veden sekundääripaineen ja kylmävesipuolen venttiilielementtiin vaikuttavan kylmän veden sekundääripaineen välille, poikkeutuselimen poikkeutus-voiman tuottamiseksi, joka voima vaikuttaa yhdyselimeen vaikuttavan paine-eron yhteydessä, sekoitusosan, joka sallii kuuman ja kylmän veden sekoittumisen toisiinsa, ja kuumavesipuolen virtausvastusvälineen, joka on järjestetty kuumavesipuolen venttiilielementin sekundääripuolen ja sekoitusosan väliin, on tunnettu siitä, että poikkeutuselin on säädettävä poikkeu-tuselin, joka on käytettävissä ulkoisen käyttövoiman ohjaamana säädettävän poikkeutusvoiman tuottamiseksi, joka voima vaikuttaa yhdyselimeen vaikuttavan paine-eron yhteydessä, ja että kuumavesipuolen virtausvastusväline ja kylmävesipuolen virtaus-vastusväline eivät reagoi mainittuun ulkoiseen käyttövoimaan.

Edellä esitetyt ja muut keksinnön päämäärät, piirteet ja edut käyvät paremmin ilmi seuraavasta kuvauksesta viitaten yksityiskohtaiseen selostukseen ja liitteenä oleviin piirustuksiin, joissa on esitetty valaisevana esimerkkinä edullisena pidettyjä, keksinnön periaatteet sisältäviä rakenteellisia sovellutuksia.

Kuvio 1 on kaaviomainen poikkileikkauskuva tavanomaisesta vedensekoituslaitteesta.

, 94282 4

Kuvio 2 on kaaviomainen poikkileikkauskuva keksinnön ensimmäisen sovellutusmuodon mukaisesta vedensekoituslaitteesta.

Kuvio 3 on diagrammi, joka esittää kuvion 2 mukaisen veden-sekoituslaitteen poikkeutusominaisuuksia.

Kuvio 4 on samanlainen kuva kuin kuvio 2, mutta se esittää toisen sovellutusmuodon mukaista vedensekoitus-laitetta.

Kuvio 5 on kaaviomainen poikkileikkauskuva kolmannen sovellutusmuodon mukaisesta vedensekoituslaitteesta, johon sisältyy virtausvastuselin, joka on järjestetty kummankin venttiilielementin ja sekoitusosan väliin tuottamaan virtausvastus, joka vaihtelee tuloveden virtausnopeuden mukaan.

Kuvio 6 on samanlainen kuva kuin kuvio 5, mutta se esittää neljännen sovellutusmuodon mukaista vedensekoituslai-tetta, joka sisältää lineaarisen virtausvastuselimen.

Kuvio 7 on diagrammi, joka esittää kuvion 6 mukaisen lineaarisen virtausvastuselimen ominaisuuksia.

5 94282

Kuvio 8 on kaaviomainen kuva, joka esittää lineaarisen virtausvastuselimen rakennetta.

Kuvio 9 on kaaviomainen poikki leikkauskuva viidennen sovellutusmuodon mukaisesta vedensekoituslaitteesta, joka sisältää paine-eroa kehittävän välineen, joka on liikutettavissa yhdessä yhdyselimen kanssa, joka yhdistää kuumavesipuolen venttiilielementin ja kylmäve-sipuolen venttiilielementin.

Kuvio 10 on kaaviomainen poikki leikkauskuva kuudennen sovellutusmuodon mukaisesta vedensekoituslaitteesta, joka sisältää säädettävän kuristusläpän, joka on järjestetty kummankin venttiilielementin ja sekoitusosan väliin.

Kuvio 11 on diagrammi, joka esittää säädettävän kuristusläpän ominaisuuksia.

Kuvio 12 on kaaviomainen poikkileikkauskuva seitsemännen sovellutusmuodon mukaisesta vedensekoituslaitteesta, joka sisältää kaksi säädettävää kuristusläppää, jotka ovat samaa kappaletta kuuma- ja kylmävesipuolen vent-tiilielementtien kanssa.

Kuvio 13 on kaaviomainen poikkileikkauskuva kahdeksannen sovellutusmuodon mukaisesta vedensekoituslaitteesta, joka sisältää tasapainotuselimen.

Kuvio 14 on samanlainen kuva kuin kuvio 13, mutta se esittää * yhdeksännen sovellutusmuodon mukaista veden- sekoituslaitetta.

Kuvio 15 on kaaviomainen poikkileikkauskuva kymmenennen sovellutusmuodon mukaisesta vedensekoituslaitteesta.

6 94282

Kuvio 16 on lohkokaavio, joka esittää kuvion 15 mukaiseen vedensekoituslaitteeseen sisältyvän tyypillisen ohjausyksikön rakennetta.

Kuvio 17 on samanlainen kuva kuin kuvio 16, mutta esittää muunnettua ohjausyksikköä.

Kuvio 18 on diagrammi, joka esittää kuviossa 17 esitetyn ohjausyksikön poikkeutusominaisuuksia.

Kuvio 19 on kaaviomainen poikki1eikkauskuva keksinnön yhdennentoista sovellutusmuodon mukaisesta vedensekoi-tuslaitteesta.

Kuvio 20 on osittainen poikkileikkauskuva asemanosoittimesta, joka sisältyy kuviossa 19 esitettyyn vedensekoituslaitteeseen.

Kuvio 21A on etukuva asemanosoittimesta.

Kuvio 21B on samanlainen kuva kuin kuvio 21Ά, mutta esittää asemanosoittimen muunnettua muotoa.

Kuvio 22 on samanlainen kuva kuin kuvio 20, mutta esittää vaihtoehtoista asemanosoitinta.

Kuvio 23 on kaaviomainen poikki leikkauskuva kahdennentoista sovellutusmuodon mukaisesta vedensekoituslaitteesta, johon liittyy kontaktitonta tyyppiä oleva poikkeutus-elin.

: Kuvio 24 on samanlainen kuva kuin kuvio 23, mutta se esittää kolmannentoista sovellutusmuodon mukaista ve-densekoituslaitetta, joka sisältää säädettävän poikkeu-tuselimen, joka sisältää kestomagneetin.

* 7 94282

Kuvio 25 on diagrammi, joka esittää kuviossa 24 esitettyyn vedensekoituslaitteeseen sisältyvän, muuttuvan magneettisen voiman kehittävän laitteen ominaisuuksia.

Kuvio 26 on kaaviomainen poikki leikkauskuva neljännentoista sovellutusmuodon mukaisesta vedensekoituslaitteesta, joka sisältää säädettävän poikkeutuselimen, joka koostuu magneettisesta aineksesta ja jousesta.

Kuvio 27 on diagrammi, joka esittää muuttuvan magneettisen voiman kehittävän välineen ominaisuuksia, joka väline sisältyy kuviossa 26 esitettyyn vedensekoituslaitteeseen.

Kuvio 28 on diagrammi, joka esittää säädettävän poikkeutuselimen ominaisuuksia.

Kuvissa, joissa sama viitenumero tarkoittaa samoja tai vastaavia osia eri kuvissa, ja erityisesti kuvassa 2 on esitetty keksinnön ensimmäisen sovellutusmuodon mukainen kuuman ja kylmän veden sekoituslaite.

Vedensekoituslaite käsittää kuumavesikanavan 19 ja kyl-mävesikanavan 20, jotka on yhdistetty venttiilipesäkkeeseen 23 kumpikin takaiskuventtiilin kautta (ei esitetty), kuuman ja kylmän veden kulkemiseksi niiden läpi, jolloin kuuma- ja kylmä-vesikanavat lisäksi ulottuvat venttiilipesäkkeeseen 23. Sekoitusventtiili (paineensäätöventtii1i) 21 on järjestetty poikittain kuuma- ja kylmävesikanaviin 19, 20 venttiilipesäkkeen 23 sisään. Sekoitusventtiili 21 on järjestetty venttiilipesäkkeeseen 23 asennetun sylinterin 24 viereen, joka rajaa osan ’ kuuma- ja kylmävesikanavista 19, 20. Sylinterin 24 vastakkaisissa päätypinnoissa on kuumavesipuolen venttiilin istukka 25 ja kylmävesipuolen venttiilin istukka 26, jotka on sijoitettu välin päähän sekoitusventtiilin 21 kuumavesipuolen 3 94282 venttiilielementistä 27 ja kylmävesipuolen venttiilielementistä 28, joka venttiili alentaa kuuman ja kylmän veden primääri-painetta. Kuumavesipuolen venttiilielementti 27 ja kylmävesipuo-len venttiilielementti 28 on yhdistetty toisiinsa yhdyselimellä 29. Yhdyselin käsittää yhteisen varren 29, johon venttii1iele-mentit 27, 28 on asennettu välimatkan päähän toisistaan yhteisen varren 29 aksiaalisuunnassa. Yhteiseen varteen 29 on asennettu mäntä 30, joka on järjestetty keskeisesti venttii1ielementtien 27, 28 väliin erottamaan kuumavesikanavaa 19 ja kylmävesikanavaa 20. Yhteinen varsi 29 on varustettu kahdella turbiinilla 31, 32, jotka on järjestetty toinen kuumavesipuolen venttiilielementin 27 ja männän 30 ja toinen männän 30 ja kylmävesipuolen venttiilielementin 28 väliin. Kummassakin turbiinissa 31, 32 on useita vinoja turbiininsiipiä ja ne muodostavat vesivirtauksen vaikutuksesta pyörivän välineen yhteisen varren 29 pyörittämiseksi oman akselinsa ympäri. Yhteinen varsi 29 on toisessa päässään yhdistetty kestomagneettiin 33, jota säädettävä poikkeutuselin 35 valikoivasti vetää puoleensa ja hylkii yhteisen varren 29 siirtämiseksi aksiaalisesti ja samalla myös yhteiseen varteen 29 asennettujen venttiilielementtien 27, 28 ja männän 30 siirtämiseksi. Säädettävä poikkeutuselin 35 käsittää solenoidin, joka on järjestetty venttiilipesäkkeen 23 ulkopuolelle ja erotettu kestomagneetista 33 väliseinällä 34.

. Kuumavesipuolen venttiilielementillä 27, kylmävesipuolen venttiilielementillä 28 ja männällä 30 on olennaisesti sama painetta vastaanottava pinta-ala ja siten ne pystyvät kumoamaan tai tasapainottamaan kuuman veden primääripaineen ja kylmäveden primääripaineen. Niin ollen kun säädettävä poikkeutuselin 35 on toimimattomassa pysäytystilassa, jolloin se ei kohdista poikkeu- . tusvoimaa kestomagneettiin 33, kuuman ja kylmän veden sekundääripaine tulee samaksi. Kun säädettävä poikkeutuselin 35 toimii kohdistaen poikkeutusvoiman kestomagneettiin 33, venttiilielementit 27, 28 liikkuvat samaan suuntaan niin, että sekundääripaine toisella puolella eroaa sekundääripaineesta 9 94282 vastakkaisella puolella määrällä, joka saadaan jakamalla poikkeutusvoima painetta vastaanottavalla pinta-alalla. Venttiilielementtien 27, 28 jälkeen kuumavesikanava 19 ja kylmävesikanava 20 yhtyvät toisiinsa sekoitusosassa tai -kammiossa 36 kiinteiden tai paikallaan pysyvien laippojen 37, 38 kautta. Laipat 37, 38 ovat vastatusten ja kumpikin toimii virtausvastuksena läpi kulkevan vesivirtauksen vastustamiseksi. Kuuma ja kylmä vesi kuristuvat kulkiessaan laippojen 37, 38 läpi ja törmäävät sitten yhteen. Näin varustetut laipat 37, 38 edistävät myös kuuma- ja kylmäveden sekoittumista ja parantavat siten sekoituslaitteen ohjausvasteominaisuuksia. Sekoitetun veden lämpötilan tuntoelin tai sensori 39 kuten termistori on järjestetty sekoitusosan 36 perään havaitsemaan sekoitusosasta 36 sekoitetun veden kanavaa 42 kohti virtaavan veden lämpötilaa. Sekoitetun veden lämpötilasensori 39 antaa havaittua sekoitetun veden lämpötilaa edustavan signaalin ohjausvälineelle tai -yksikölle 40. Ohjausyksikkö 40 ohjaa säädettävän poikkeutus-elimen 35 toimintaa kunnes havaittu sekoitetun veden lämpötila on sama kuin lämpötilan asetuslaitteella tai asettimella 41 asetettu lämpötilan asetusarvo. Sekoitetun veden kanavan 42 loppupää on yhdistetty virtausta säätävään sulkuventtiiliin 43, joka puolestaan säätää sekoitetun veden virtausnopeutta ja myös ohjaa sekoitetun veden toimittamisen aloitusta ja lopetusta.

Edellä kuvatun rakenteen mukainen vedensekoituslaite toimii seuraavalla tavalla.

Kun lämpötilan asetinta 41 on käytetty halutun veden lämpötilan asettamiseksi, virtausta ohjaava sulkuventtiili 43 avataan ja sillä tavalla päästetään kuuma ja kylmä vesi virtaamaan veden-sekoituslaitteen läpi. Kuuma ja kylmä vesi virtaavat kuuma- ja kylmävesikanavien 19, 20 läpi sylinteriin 24 ja kulkevat sitten venttiilielementtien 27, 28 läpi. Tässä tapauksessa veden paine sylinterin toisella puolella tulee suuremmaksi kuin veden paine vastakkaisella puolella paine-eron vastatessa poikkeutuselimen 10 94282 35 venttiilielementteihin 27, 28 kohdistamaa poikkeutusvoimaa. Esimerkiksi kun poikkeutuselin 35 vetää puoleensa kestomagneettia 33 siirtääkseen venttiilielementtejä 27, 28 oikealle kuvassa 2, kylmän veden paine kasvaa määrällä, joka vastaa arvoa, joka saadaan jakamalla vetovoima männän 30 tai venttii-lielementtien 27, 28 painetta vastaanottavalla pinta-alalla. Vaihtoehtoisesti kun poikkeutuselin 35 kohdistaa kestomagneettiin 33 hylkimisvoiman siirtääkseen sillä tavalla venttiilielementtejä 27, 28 vasemmalle kuvassa 2, kuuman veden paine kasvaa määrällä, joka vastaa arvoa, joka saadaan jakamalla hylkimisvoima painetta vastaanottavalla pinta-alalla. Tämän paineennousun myötä muodostuu paine-ero sylinterin 24 vastakkaisten puolien välille. Näin syntynyt paine-ero ja laippojen 37, 38 avulla muodostuneet virtausvastukset yhdessä ohjaavat kuuman ja kylmän veden osuuksia (nimittäin kuuman ja kylmän veden sekoitussuhdetta). Laipat 37, 38 lisäksi edesauttavat kuuman ja kylmän veden yhtymistä tai sekoittumista. Kun sekoitetun veden lämpötilasensorilla 39 havaittu veden loppulämpötila ei ole sama kuin lämpötilan asettimella 41 esiasetettu asetuslämpötila, säädettävää poikkeutuselintä 35 käytetään muuttamaan poikkeutusvoimaa vedensekoitussuhteen muuttamiseksi kunnes asetuslämpötila on saavutettu. Virratessaan sylinterin 24 läpi kuuma ja kylmä vesi vaikuttavat turbiineihin 31, 32 pyörittämällä niitä niin, että yhteinen varsi 29 ja kaikki sille asennetut komponentit 27, 28, 30, 33 pyörivät yhtenä yksikkönä. Kun komponentit 27 - 33 näin pyörivät, kuuman ja kylmän veden sisältämien saostumia muodostavien aineksien kiinnittyminen näihin komponentteihin ei ole todennäköistä ja mäntä 30 pystyy liukumaan sylinterin 24 sisällä pienellä kitkavoimalla. Kun käytetään toista hanaa vedensekoituslaitteen käytön aikana, kuuman tai kylmän veden paine vaihtelee äkillisesti. Tässä tapauksessa kuitenkin sekoitusventtiili 21 toimii automaattisena paineensäätöventtiilinä pitääkseen sekundääripaineen tilassa, jossa se oli ennen veden paineen vaihtelua. Tämän seurauksena sekoitetun veden lämpötila voidaan 11 94282 pitää yllä ilman olennaisia muutoksia. Lisäksi virtausnopeuden muuttuessa sekundääripaineen ero pidetään vakiona sillä seurauksella, että sekoitetun veden lämpötilan vaihtelu on hyvin pieni.

Silloin kun sekoitettu vesi on toimitettava alhaisessa lämpötilassa kuten 30°C tai 35°C, tavanomainen paineen-säätöventtiili säätää sekundääripainetta kunnes se on sama kuin kuuman veden paine, joka on alhaisempi kuin kylmän veden paine. Tällä säätötoiminnalla sekoitetun veden kokonaisvirtausnopeus on huomattavan rajoitettu. Keksinnön mukaisella vedensekoituslait-teella on mahdollista lisätä veden kokonaisvirtausnopeutta aktivoimalla säädettävä poikkeutuselin 35 sillä tavalla, että kylmävesipuolen paine ylittää kuumavesipuolen paineen määrällä, joka vastaa arvoa, joka saadaan jakamalla säädettävän poikkeu-tuselimen 35 poikkeutusvoima venttiilielementtien 27, 28 ja männän 30 tehollisella painetta vastaanottavalla pinta-alalla.

Solenoidista 35 koostuva säädettävä poikkeutuselin sisältää kiinteän rautasydämen 35a ja vesitiiviin ja sähköisesti eristetyn käämin 35b, joka on kierretty rautasydämen 35a ympärille, käämin 35b ollessa yhdistetty ohjausyksikköön 40. Kun ohjausyksikkö 40 lähettää virtaa käämin 35b läpi, käämi 35b tuottaa magneettikentän, joka kulkee pitkittäisesti rautasydämen . 35a läpi Flemingin säännön mukaisesti ja magnetoi samalla rautasydämen 35a. Näin magnetoitu rautasydän 35a vaikuttaa kestomagneettiin 34, joka on kiinnitetty yhteiseen varteen (yhdyselimeen) 29, ja aiheuttaa poikkeutusvoiman, joka pyrkii siirtämään yhteistä vartta 29 pitkittäissuunnassa. Tällä yhteisen varren 29 pitkittäissiirtymisel1ä sekoitusventtiili 21 . , pidetään automaattisesti tasapainotilassa asemassa, jota on « siirretty määrällä, joka vastaa säädettävällä poikkeutuselimellä 35 tuotettua poikkeutusvoimaa. Siten tasapainopistettä voidaan siirtää muuttamalla säädettävän poikkeutuselimen 35 käämiin 35b toimitetun virran suuruutta.

12 94282

Jotta voitaisiin suorittaa tarkkaillen paineensäätötoiminto silloin, kun veden paine vaihtelee, sekoitusventtiilillä täytyy olla kuvassa 3 esitetyt poikkeutusominaisuudet. Poikkeutusvoima on riippumaton männän asemasta ja muuttuu porrastetusti käämiin 35b toimitetun virran I suuruuden mukaan. Säädettävä poikkeu-tuselin 35 voi sisältää toisenlaisia mekanismeja kuin edellä kuvattu solenoidi, kuten lineaarimoottorin.

Kuten kuvassa 2 on esitetty, kahden vastakkaisen laipan 37, 38 muodossa olevat virtausvastuselimet on järjestetty sekoitusosan 36 vastakkaisille puolille, mikä edistää kuuman ja kylmän veden sekoittumista. Virtausvastuselimet toimivat myös sekoituseliminä ja siksi erilliset sekoituselimet eivät enää ole tarpeen. Laipoilla 37, 38 saavuttava lisäetu on se, että kuuman ja kylmän veden sekoittuminen vaatii vain lyhyen sekoitusalueen tai -osan 36 ja niinpä se voidaan saada aikaan välittömänä reaktiona ohjausyksiköltä 40 tulevaan ohjauskäskyyn. Vaikka virtausvastuselimet kuvatussa sovellutuksessa käsittävät kuumavesipuolelle ja kylmävesipuolel 1 e järjestetyt laipat 37, 38, on mahdollista muodostaa tällainen virtausvastuselin pelkästään vent-tiilielementtien 27, 28 sekundääripuolelle järjestettyjen kuuma-vesikanavan 19 ja kylmävesikanavan 20 avulla.

Kuva 4 esittää vedensekoituslaitetta, joka on samanlainen kuin kuvassa 2 esitetty vedensekoituslaite, mutta eroaa siitä * automaattisen paineensäätöventtiilin 21 rakenteen osalta.

Lisäksi säädettävä poikkeutuselin 35 on suunniteltu aikaansaamaan poikkeutusvoima, joka pyrkii siirtämään yhdyselintä 29 vasemmalle kuvassa 4 painekierrejousen 44 voimaa vastaan. Kaksi vastakkaista rei'itettyä sekoituslevyä 45, 46 on järjestetty sekoitusosan 36 vastakkaisille puolille. Sekoitus-levyt 45, 46 toimivat samalla virtausvastuseliminä kuten laipat 37, 38 kuvan 2 tapauksessa. Säädettävä poikkeutuselin 35 on yhdistetty lineaarisäätöiseen differentiaalimuuntajaan 47, joka on järjestetty havaitsemaan automaattisen paineensäätöventtiilin 94282 21 venttii1iasento.

Edellä kuvatun rakenteen mukainen sekoitusiaite toimii olennaisesti samalla tavalla kuin kuvassa 2 esitetty sekoituslaite, ja siksi sen selostus ei enää ole tarpeen.

Kuva 5 valaisee keksinnön kolmatta sovellutusmuotoa. Tämä sovellutus eroaa kuvassa 2 esitetystä ensimmäisestä sovellutuksesta siinä, että säädettävät virtausvastuselimet on järjestetty vastaavien venttiilielementtien 27 tai 28 ja sekoitusosan 36 väliin vastuksen säätämiseksi suoraan verrannollisena toimitetun kuuman ja kylmän veden virtausnopeuteen. Säädettävät virtausvastuselimet käsittävät kuuman veden virtausvastuselimen 48, joka on järjestetty kuumavesi-kanavan 19 ja sekoitusosan 36 yhtymäkohtaan, ja kylmän veden virtausvastuselimen, joka on järjestetty kylmävesikanavan 20 ja sekoitusosan 36 yhtymäkohtaan. Virtausvastuselimet 48, 49 käsittävät kaksi venttiilielementtiä, jotka on asennettu yhteiselle käyttöakselille 50, jota käyttää moottori 51 hidastimen ja liik-keensiirtomekanismin välityksellä (kumpaakaan ei ole esitetty).

Virtausvastuselimet 48, 49 on järjestetty vastakkain sekoitus-osaan 36, niin että ne tuottavat tietyt vastukset kuuman ja kylmän veden virtaukselle ja samanaikaisesti kuristavat vesivirtausta. Näin kuristetut kuuma ja kylmä vesi törmäävät . sitten yhteen ja sekoittuvat toisiinsa sekoitusosassa 36. Niinpä virtausvastuselimet 48, 49 toimivat myös sekoituseliminä. Näin järjestetyt säädettävät virtausvastuselimet 48, 49 ovat edulliset verrattuina kuvassa 2 esitettyihin kiinteisiin virtausvastuselimiin 37, 38 seuraavassa esitettävistä syistä.

Kun kuuman ja kylmän veden virtausnopeus pienenee, kiinteät * virtausvastuselimet 37, 38 tuottavat pienet painehäviöt. Tässä tilanteessa kuuman ja kylmän veden sekoitussuhteeseen vaikuttaa helposti säädettävän poikkeutuselimen 35 käyttämän poikkeutus-voiman tarkkuus sillä seurauksella, että lämpötilansäätötarkkuus 14 94282 ja hetkellinen lämpötilan vaihtelu huononevat. Säädettävät virtausvastuselimet 48, 49, toisin kuin kiinteät vir-tausvastuselimet 37, 38, pystyvät tuottamaan vaihtelevia virtausvastuksia, niin että kuuman ja kylmän veden sekoitussuhde on riippumaton muuttuvan poikkeutusvoiman säädön tarkkuudesta ja painetasapainon tarkkuudesta silloinkin, kun kuuman ja kylmän veden virtausnopeus pienenee.

Kun kuvassa 5 esitettyä lämpötilan asetuslaitetta 41 käytetään halutun veden loppulämpötilan asettamiseksi, kuuman veden virtausvastuselin 48 ja kylmän veden virtausvastuselin 49 siirtyvät vasemmalle samassa kuvassa päästääkseen siten kuuman ja kylmän veden sekoittumaan ja sitten virtaamaan vedensekoi-tuslaitteesta. Tässä tapauksessa kuuman ja kylmän veden osuudet ja sen vuoksi veden loppulämpötila riippuu virtausvastuselimien 48, 49 vastusarvoista. Virtausvastuselimien 48, 49 vastusarvot voivat vaihdella lineaarisesti, mutta yleensä ne muuttuvat asteittaisesti, jotta niiden säätö olisi helppoa. Kuuman ja kylmän veden virtausnopeuksien säätö saadaan aikaan palautus-signaalin ohjauksella, jonka lähettää virtausnopeuden tuntoelin tai sensori 52, joka on sijoitettu sekoitusosan 36 perään.

Kun veden toimitus on tarkoitus keskeyttää, virtausvastuselimiä 48, 49 siirretään oikealle kuvassa 5, kunnes ne asettuvat venttiilipesäkkeen 23 osiin muodostettuihin vastaaviin vent-·' tiilin istukoihin 53, 54.

Kuten edellä on kuvattu, säädettävät virtausvastuselimet 48, 49 pystyvät säätämään kuuman ja kylmän veden virtausnopeutta ilman, että tarvitaan erillinen virtauksensäätöventtiili tai sulkuvent-tiili. Vedensekoituslaite, jossa on tällaiset säädettävät virtausvastuselimet 48, 49, toimii luotettavasti jopa pienellä virtausnopeudella. Kuvatussa sovellutuksessa virtausvastuselimiä 48, 49 käyttää yksi ainoa käyttöelin, joka sisältää moottorin 51, mutta kuitenkin on mahdollista järjestää käyttöelin 15 94282 kumpaakin virtausvastuselintä 48, 49 varten. Lisäksi voidaan järjestää lisäsulkuventtiili lopullisen vedentoimituksen pysäyttämiseksi, missä tapauksessa säädettävät virtausvastus-elimet 48, 49 toimivat virtauksensäätöventtii1einä. Virtauk-sensäätö voidaan saada aikaan säätämällä kummankin virtausvastusel imen aukkoa.

Kuva 6 esittää keksinnön neljännen sovellutusmuodon mukaista vedensekoituslaitetta. Vedensekoituslaite sisältää lineaariset virtausvastuselimet, jotka on järjestetty kummankin venttiili-elementin 27, 28 ja sekoitusosan 36 väliin rajoittamaan veden virtausnopeutta olennaisesti suoraan verrannollisesti venttiilielementtien 27, 28 välille muodostuneeseen paine-eroon.

Kuumavesipuolen venttiilielementin 27 ja kylmävesipuolen venttiilielementin 28 läpi kulkeneet kuuma vesi ja kylmä vesi virtaavat kuumavesipuolen lineaarisen virtausvastuselimen 55 ja kylmävesipuolen lineaarisen virtausvastuselimen 56 läpi ja sekoittuvat sitten toisiinsa sekoitusosassa 36. Lineaariset virtausvastuselimet 55, 56 säätävät lävitseen kulkevan veden virtausnopeutta suoraan verrannollisesti kuumavesipuolen venttiilielementin 27 ja kylmävesipuolen venttiilielementin 28 välille muodostuneeseen paine-eroon, kuten kuvassa 7 on esitetty. Kumpikin lineaarinen virtausvastuselin 55, 56 käsittää verkkorakenteisen elementin, jossa on joukko pieniä aukkoja tai kanavia 55a, 55b, kuten kuvassa 8 on esitetty.

Optimiolosuhteissa veden loppulämpötila ei vaihtele veden paineen ja virtausnopeuden mukana. Kuitenkin automaattisessa paineensäätöventtiilissä 21 veden loppulämpötilaa voi muuttaa paineensäätövirhe, joka aiheutuu joko mittavirheistä, jotka liittyvät venttiilielementteihin 27, 28 ja mäntään 30 työskente-lytoleranssista johtuen, tai säädettävän poikkeutuselimen 35 tarkkuudesta ja toistettavuudesta. Veden loppulämpötilan vaihteluiden pienentämiseksi lineaarisilla virtausvastuselimillä 16 94282 aikaansaadun paine-eron tulee ylittää tietty taso. Kuva 7 esittää paine-eroa lineaaristen virtausvastuselinten 55, 56 virtausnopeuden ominaiskäyrien ja yleistä rakennetta olevien laippojen funktiona. Suoran viivan A kuvaamassa lineaaristen virtausvastuselimien 55, 56 tapauksessa, kun tarvittava mi-nimiohjauspaine-ero on Pl, säädettävä minimivirtausnopeus on Ql, ja kun käyttäjän tarvitsema maksimivirtausnopeus on Q2, paine-ero on P2. Toisaalta kaartuvan viivan B kuvaamassa laippojen tapauksessa, kun tarvittava minimiohjauspaine-ero on Pl, säädettävä minimivirtausnopeus on Ql', ja kun maksimivirtausnopeus on Q2, paine-ero on P2'. Kuten edellisestä selvästi ilmenee, lineaariset virtausvastuselimet 55, 56 ovat laippoja edullisemmat niiden pienen säädettävän minimivirtausnopeuden kuten myös maksimivirtausnopeudella tuotetun pienen paine-eron takia. Siksi on mahdollista pienentää vesikanavissa 19, 20 syntyvää painehäviötä ja myös pienentää säädettävän poikkeu-tuselimen 35 käynnistämiseen tarvittavaa maksimikäyttövoimaa.

Kuva 9 esittää keksinnön viidennen sovellutusmuodon mukaista vedensekoituslaitetta. Vedensekoituslaite eroaa edellisten sovellutusmuotojen sekoituslaitteista siinä, että paine-eron kehittävä elin liikkuu yhdessä yhdyselimen kanssa, kuten seuraa-vassa kuvataan.

Kuvassa 9 kuumavesipuolen venttiilielementin 27 ja kyl-' mävesipuolen venttiilielementin 28 läpi kulkeneet kuuma ja kylmä vesi virtaavat kuumavesipuolen paine-eron kehittävän välineen 57 ja kylmävesipuolen paine-eron kehittävän välineen 58 läpi ja sekoittuvat sen jälkeen toisiinsa sekoitusosassa 36. Paine-eron kehittävät välineet 57, 58, jotka muodostavat edellä mainitun paine-eron kehittävän elimen, on järjestetty onttoon yhdys-elimeen 29 sen keskellä olevaan osaan ja ne ovat siirrettävissä yhdessä yhdyselimen 29 kanssa. Yhdyselimessä 29 on joukko pieniä reikiä tai aukkoja 59 paine-eron synnyttävien välineiden 57, 58 ja sekoitusosan 36 välissä edistämässä kuuman ja kylmän veden 94282 17 tasaista sekoittumista. Kun kuuma vesi virtaa paine-eron kehittävän välineen 57 läpi, paine-eron kehittävä väline 57 kehittää paine-eron, joka on verrannollinen virtausnopeuteen. Näin kehitetty paine-ero vaikuttaa yhdyselimeen 29 ja siirtää sitä alaspäin kuvassa 9. Samalla tavoin kylmävesipuolel la paine-eron kehittävä väline 58 kehittää paine-eron, joka pyrkii siirtämään yhdyselintä 29 ylöspäin kuvassa 9 kuumavesipuolen paine-eroa vastaan. Viitenumeroilla 30a ja 30b on osoitettu kuumavesipuolen mäntä ja kylmävesipuolen mäntä.

Koska paine-eron kehittävät välineet 57, 58 ovat samaa kappaletta yhdyselimen 29 kanssa, vedensekoituslaitteen rakenneosien lukumäärää voidaan pienentää.

Kuva 10 esittää keksinnön kuudennen sovellutusmuodon mukaista vedensekoituslaitetta. Vedensekoituslaitteel1 e on ominaista sen varustaminen säädettävällä kuristusläpällä, joka on järjestetty kunkin venttiilielementin ja sekoitusosan väliin muuttamaan aukkoa virtausnopeuden mukaan.

Kuvassa 10 kuumavesipuolen venttiilielementin 27 ja kylmävesipuolen venttiilielementin 28 läpi kulkeneet kuuma vesi ja kylmä vesi virtaavat kuumavesipuolen säädettävän kuristusläpän 60 ja kylmävesipuolen säädettävän kuristusläpän 61 läpi ja .· sitten ne sekoittuvat toisiinsa sekoitusosassa 36. Kumpikin säädettävä kuristusläppä 60, 61 sisältää kiinteän venttiilin istukan 60a, 61a, jossa on venttiilin aukko 60b, 61b ja renkaanmuomuotoinen liikkuva venttiilielementti 60d, 61d, jota jousi 60c, 61c pakottaa vasten kiinteää venttiilin istukkaa 60a, 61a sulkemaan olennaisen osan venttiilin aukosta 60b, 61b.

Kiinteässä venttiilin istukassa 60a, 61a on lisäksi useita rengasmaisesti välin päähän toisistaan sijoitettuja pieniä reikiä tai aukkoja 60e, 61e sekoitusosaa 36 kohti kuuman ja kylmä veden tasaisen sekoittumisen edistämiseksi. Kun kuuma vesi virtaa säädettävän kuristusläpän 60 läpi, syntyy paine-ero liik 18 94282 kuvan venttiilielementin 60d vastakkaisten puolien välille. Kun paine-ero ylittää jousen 60c voiman, liikkuva venttii1ielementti 60d irtoaa venttiilin istukasta 60a ja avaa siten täydellisesti venttiilin aukon 60b. Säädettävän kuristusläpän 60 aukon pinta-alan määrää kuristusläpän 60 läpi virtaavan kuuman veden virtausnopeus. Sen tähden asettamalla sopivasti jousien 60c, 61c voima kuristusläpillä 60, 61 voi olla toimintaominaisuudet, jotka toteuttavat kuvassa 11 esitetyn paine-eron virtausnopeuden ominaiskäyrän A funktiona.

Kuten selvästi käy ilmi ominaiskäyrästä A, ohjaustarkoitukseen tarvittavan paine-eron ollessa P1 säädettävä minimivirtausnopeus kuumavesipuolel la ja kylmävesipuolel la on Ql. Toisaalta kun käyttäjä tarvitsee maksimivirtausnopeutta Q2, samalla muodostuva paine-ero on P2. Silloin kun yleistä rakennetta olevia laippoja käytetään säädettävien kuristusläppien 60, 61 sijasta, mitä kuvaa ominaiskäyrä B kuvassa 11, tarvittavan ohjauspaine-eron ollessa P1 (s.o. sama kuin säädettävillä kuristusläpillä 60, 61) säädettävä minimivirtausnopeus on Ql’. Toisaalta maksimivirtausnopeudella Q2 muodostuu paine-ero P2'. Tämä merkitsee sitä, että säädettävät kuristusläpät 60, 61 mahdollistavat vedensekoitus-laitteen luotettavan toiminnan jopa pienemmillä virtausnopeuksilla ja paine-eron huomattavan pienenemisen maksimivirtaus-nopeudella. Sen tähden painehäviöitä molemmissa vesikanavissa voidaan pienentää ja säädettävän poikkeutuselimen 35 (säädet-tävän magneettisen voiman synnyttävä elin) aktivoimiseen tarvittavaa maksimikäyttövoimaa voidaan pienentää.

Kuva 12 esittää keksinnön seitsemännen sovellutusmuodon mukaista vedensekoituslaitetta. Vedensekoitusiaite on samanlainen kuin kuvassa 10 esitetty vedensekoitusiaite, mutta eroaa siitä siinä, että säädettävät kuristusläpät ovat samaa kappaletta vastaavien venttiilielementtien kanssa, kuten seuraavassa esitetään.

Vedensekoituslaitteen automaattinen paineensäätöventtiili 21 on 19 94282 rakenteeltaan ontto ja säädettävät kuristusläpät on järjestetty onttoon paineensäätöventtiiliin 21. Säädettävät kuristusläpät sisältävät kaksi renkaanmuotoista liikkuvaa venttiilielementtiä 62, 63, jotka kahden jousen 66, 67 avulla pakotetaan kahta venttiilin istukkaa 64, 65 vasten virtausyhteyden rajoittamiseksi kuuma- ja kylmävesikanavien 19, 20 ja sekoitusosan 36 välillä onton paineensäätöventtiilin 21 kautta. Venttiilin istukat 64, 65 on muodostettu samana kappaleena kuumavesi- ja kylmävesipuolen venttii1ielementtien 27, 28 kanssa. Tässä rakenteessa kuuman veden virratessa liikkuvan venttiilielementin 62 läpi sen vastakkaisten puolien välille muodostuu paine-ero. Kun paine-ero ylittää jousen 66 voiman, liikkuva venttiili-elementti 62 irtoaa kiinteästä venttiilin istukasta 64 päästäen siten kuuman veden vapaasti virtaamaan säädettävän kuris-tuslaipan läpi. Säädettävän kuristuslaipan aukko on asetettu muuttumaan sen läpi virtaavan kuuman veden virtausnopeuden mukaan niin, että asettamalla sopivasti jousen 66 voima säädettävällä kuristuslaipalla voi olla toimintaominaisuudet, jotka toteuttavat kuvassa 11 esitetyn paine-eron virtausnopeuden ominaiskäyrän Ä funktiona. Sama koskee myös kylmävesipuolen säädettävää kuristuslaippaa. Liikkuvien venttiilielementtien 62, 63 läpi kulkeneet kuuma ja kylmä vesi haarautuvat kahdeksi osavirtaukseksi, joista toinen virtaa kiinteän venttiilipitimen 68, 69 rajaaman aukon 70, 71 läpi ja toinen virtaa venttiiliele-mentissä 27, 28 olevan sekundääriaukon 72, 73 läpi. Sitten kumpikin kuuman ja kylmän veden osavirtauksen haara sekoittuu toisiinsa ja sen jälkeen kuuma ja kylmä vesi sekoittuvat toisiinsa sekoitusosassa 36.

Kuva 13 esittää keksinnön kahdeksannen sovel1utusmuodon mukaista . vedensekoituslaitetta. Tälle vedensekoituslaitteelle on » * ominaista kuuma- ja kylmävesikanavat, jotka on järjestetty kuuma- ja kylmävesipuolen venttiilielementtien sekundääripuo-lelle ja jotka ulkonevat pitkittäisesti pitkin yhdysvarsia ja liittyvät toisiinsa automaattisen paineensäätöventtiilin kes- 20 94282 kiosassa.

Automaattinen paineensäätöventtii1i 21 sisältää kuumavesipuolen venttiilielementin 27, kylmävesipuolen venttiilielementin 28, venttiilielementtiin 27 liittyvän kuumavesipuolen männän 74 venttiilielementtiin 27 kohdistuvien primääripaineen ja se-kundääripaineen vaikutuksien eliminoimiseksi sekä venttiili-elementtiin 28 liittyvän kylmävesipuolen männän 75 venttiilielementtiin 28 kohdistuvien primääripaineen ja sekundääri-pai-neen vaikutuksien eliminoimiseksi. Männät 74, 75 toimivat paineen tasapainottajina. Kummallakin venttiilielementillä 27, 28 ja vastaavalla männällä 74, 75 on sama painetta vastaanottava pinta-ala, niin että primääripaine vallitsee kummankin venttiilielementin 27, 28 ja vastaavan männän 54, 75 välillä, kun taas sekundääripaine tuodaan aksiaalisen yhdysreiän 76, 77 kautta vastapainekammioon 78, 79, joka rajoittuu vastaavan männän 74, 75 taakse. Tällä järjestelyllä kuumavesipuolen painetta säätävään venttiilielementtiin 80 ja kylmävesipuolen painetta säätävään venttiilielementtiin 81 kohdistuu kuumavesipuolen sekundääripaineen ja kylmävesipuolen sekundääripaineen välille muodostunut paine-ero. Painetta säätävät välineet 80, 81 ovat rakenteellisesti riippumattomia toisistaan ja yhdessä ne muodostavat automaattisen paineensää-töventtiilin 21 liikkuvan osan. Kuumavesipuolen paineensäätö-, välinettä 80 pakottaa oikealle kuvassa 13 poikkeutuselin 82, ** joka käsittää painekierrejousen, kun taas kylmävesipuolen paineensäätöväline 81 on yhdistetty säädettävän poikkeutus-elimen 35 mäntään 35a. Paineensäätövälineet 80, 81 pysyvät asemassa, jossa säädettävän poikkeutuselimen 35 tuottama poikkeu-tusvoima on tasapainossa poikkeutuselimen 82 tuottaman poikkeutusvoiman kanssa. Muuttamalla säädettävän poik-keutuselimen 35 poikkeutusvoimaa voidaan vaihdella paineensäätöväl ineiden 80, 81 asemaa kuuman ja kylmän veden sekoitussuhteen muuttamiseksi sillä tavalla. Kuumavesikanavan 19 osa 83, joka on järjestetty kuumavesipuolen venttiilielementin 21 94282 27 sekundääripuolel 1 e, ja kylmävesikanavan 20 osa 84, joka on järjestetty kylmävesipuolen venttiilielementin 28 sekundaari-puolelle, ulkonevat pitkittäisesti pitkin yhdysvarsia 85, 86 ja ne liittyvät toisiinsa automaattisen paineensäätöventtiilin 21 keskiosassa. Kumpikin yhdysvarsi 85, 86 ulkonee vastaavasta venttiilielementistä 27, 28 kohti vastakkaista venttiiliele-menttiä 28, 27 ja ne pidetään päätykosketuksessa toisiinsa kuuman ja kylmän veden sekundääripaineiden välille muodostuvan paine-eron siirtämiseksi. Vedensekoituslaitteessa on edelleen kuumavesipuolen laippa 87, joka on järjestetty alavirtaan venttiilielementistä 27, ja kylmävesipuolen laippa 88, joka on järjestetty alavirtaan venttiilielementistä 28. Laipat 87, 88 muodostavat virtausvastuselimet ja ne edistävät kuuman ja kylmän veden tasaista sekoittumista sekoitusosassa 36.

Koska kuumavesikanava 83 ja kylmävesikanava 84 on rajattu pituussuuntaisesti yhdysvarsia 85, 86 pitkin, yhdysvarsia 85, 86 käytetään sekoitusosana. Tämä järjestely on tehokas yksinkertaistamaan vedensekoittimen rakennetta. Lisäksi kahden venttiilielementin 27, 28 väliin jäävällä osalla on lämpötilajakauma, jossa kuuma vesi, halutun lämpöinen sekoitettu vesi ja kylmä vesi on järjestetty mainittuun järjestykseen.

Tämän seurauksena tämän osan lämpötilagradientti ei ole jyrkkä vaan suhteellisen loiva. Tällainen loiva lämpötilagradientti pidentää venttiilielementtien käyttöikää, vähentää kattilakiven . kiinnittymismahdollisuuksia ja laajentaa automaattisen paineensäätöventtiilin 21 osiin kelvollisten materiaalien valikoimaa.

Kuva 14 esittää keksinnön yhdeksännen sovellutusmuodon mukaista vedensekoituslaitetta, joka on muunnos kuvassa 13 esitetystä kahdeksannen sovellutusmuodon mukaisesta vedensekoituslait-teesta.

Kuvassa 14 esitetty vedensekoituslaite on rakennettu säätämään 22 94282 painetta sovittamalla useiden kehään välin päähän toisistaan sijoitettujen säätöreikien 93, 94 aukkoja suhteessa vastaavassa vesikanavassa 19, 20 olevaan aukkoon 89, 90. Kuuman veden pri-määripaineen ja kylmän veden primääripaineen tasapainottavat kuumavesipuolen painetta säätävän onton sylinterin 91 ulompi kehäosa ja kylmavesipuolen painetta säätävän onton sylinterin 92 ulompi kehäosa. Toisaalta sekundääripuolen painetasapaino saadaan aikaan paineensäätösylintereiden 91, 92 sisempien ke-häosien avulla ja niiden välissä. Yhdysvarsi 95 yhdistää molemmat paineensäätösylinterit 91, 92 koaksiaalisesti toisiinsa, jolloin kuumavesi- ja kylmävesikanavat 19, 20 etenevät pitkittäisesti yhdysvartta 95 pitkin vastakkaisista suunnista ja yhtyvät toisiinsa yhdysvarren 95 keskialueella. Kaksi rei'itettyä turbulenssilevyä 96, 97 on liitetty yhdysvarren 95 vastakkaisiin päihin rajoittamaan kuuman ja kylmän veden virtausta ja edistämään kuuman ja kylmän veden sekoittumista. Niinpä turbulenssilevyt 96, 97 toimivat samanaikaisesti virtausvastuselimenä ja sekoituselimenä. Edellä kuvattua rakennetta oleva vedensekoituslaite torjuu tarpeen varata erilliset kuumavesikanavat, jotka ulottuvat vastaavista paineensäätöaukoista 93, 94 sekoitusosaan. Tämän seurauksena voidaan saavuttaa vielä yksinkertaisempi vedensekoittimen rakenne. Muut vedensekoituslaitteen rakenteelliset ja toiminnalliset yksityiskohdat ovat olennaisesti samat kuin kuvan 13 veden-sekoituslaitteessa ja siksi niiden kuvaaminen ei enää ole *: tarpeen.

Koska paineensäätöaukot 93, 94 on järjestetty kehämäisesti sylinterilaitteeseen, joka koostuu sylintereistä 91, 92 ja yhdysvarresta 95, joka liikkuu liukuvasti venttiilipesäkkeessä 23, kuuma ja kylmä vesi virtaavat pitkin sylinterilaitteen kehää ja siirtyvät sitten säteettäisesti sylinterilaitteeseen kohti sylinterilaitteen pituusakselia.

Käytössä säädettävän poikkeutuslaitteen 35 (säädettävän 23 94282 magneettisen voiman kehittävä laite) käämiin 35b johdetaan herätevirta poikkeutuselimen 35 liikkuvan rautasydämen tai männän 35a siirtämiseksi vasemmalle kuvassa 14 vasten painekierrejousesta muodostuvan poikkeutuselimen 82 voimaa. Kun herätevirtaa vaihdellaan männän aseman muuttamiseksi, paineen-säätöaukkojen 93, 94 asema muuttuu suhteessa vastaaviin aukkoihin 89, 90 ja siihen liittyen paineensäätöaukkojen 93, 94 aukkopinta-alan osuus muuttuu veden loppulämpötilan säätämiseksi. Vastaavien paineensäätöaukkojen 93, 94 läpi kulkenut kuuma ja kylmä vesi virtaavat pitkin sylinterien 91, 92 ulompia kehäpintoja ja siirtyvät säteittäisesti sylintereihin 91, 92 kohti sylintereiden 91, 92 pituusakselia. Sitten kuuma ja kylmä vesi virratessaan rei'itettyjen turbulenssilevyjen 96, 97 läpi aiheuttavat painehäviöitä, jotka ovat yhtä suuria kuin turbu-lenssilevyihin 96, 97 kohdistuvat voimat tai paine. Sen jälkeen kun kuuma ja kylmä vesi virtaavat säteittäisesti sylinterilait-teeseen, kuuman ja kylmän veden sekundääripaineesta sylinteri-laitteeseen kohdistuvat voimat, poikkeutuselimen 82 aiheuttama poikkeutusvoima ja mäntään 35a kohdistuva sähkömagneettinen voima tasapainottuvat yhdessä määrätyn käämiin 35b johdetun herätevirran suhteen. Siten sylinterilaite asettuu vakaaseen asemaan. Niin muodoin kuuman ja kylmän veden virtaussuhde voidaan ylläpitää tasaisena jopa äkillisen paineenmuutoksen sattuessa.

Edellä kuvatussa rakenteessa sylinterilaite toimii sekoitus-venttiilinä sillä tavalla, että sylinterilaitteen ulkokehä eliminoi kuuman ja kylmän veden primääripaineen, ja sen jälkeen kun kuuman ja kylmän veden virtaussuhde on säädetty, kuuman ja kylmän veden sekundääripaine tasapainottuvat. Niin ollen kuuman ja kylmän veden sekoittuminen saadaan aikaan vakaasti ilman, että paineen muutokset vaikuttavat siihen.

Lisäksi koska rei'itetyt turbulenssilevyt 96, 97 on järjestetty vastakkaisesti, turbulenssilevyjen 96, 97 läpi kulkeneet kuuma 24 94282 ja kylinä vesi pakotetaan törmäämään yhteen. Niin muodoin edesautetaan kuuman ja kylmän veden tasaista sekoittumista. Kuitenkin sekoitetun veden lämpötilan tuntoelin tai sensori 39, joka on järjestetty välittömästi laipan 98 perään, mahdollistaa sekoitetun veden lämpötilan vakaan mittaamisen, mikä estää ohjaustoiminnan tykytyksen.

Kuva 15 esittää keksinnön kymmenennen sovellutusmuodon mukaista vedensekoituslaitetta. Vedensekoituslaite sisältää poikkeutus-elimen 82, joka vaikuttaa yhdyselimeen 29 sen siirtämiseksi suuntaan, joka alentaa veden loppulämpötilaa, kun säädettävän poikkeutuselimen 35 tuottama poikkeutusvoima pienenee.

Kun ohjauslaite tai -yksikkö 40 lähettää käskysignaalin säädettävän poikkeutuselimen 35 käämiin 35b toimitettavan herätevirran pienentämiseksi, sähkömagneettinen voima, joka pyrkii siirtämään liikuteltavaa rautasydäntä tai mäntää 35a vasemmalle kuvassa 15, pienenee. Tämän sähkömagneettisen voiman pienentymisen seurauksena mäntä 35a siirtyy oikealle samassa kuvassa, niin että kylmävesipuolen venttiilielementti 28 avautuu enemmän kuin kuumavesipuolen venttiilielementti 27 alentaen siten veden loppulämpötilaa. Tässä tapauksessa poikkeutuselin 82 edesauttaa männän 35a siirtymistä vasemmalle. Kun virransaanti keskeytyy satunnaisen virtakatkon vuoksi, säädettävä poikkeutus-elin 35 ei pysty tuottamaan poikkeutusvoimaa. Silloin painekier-rejousesta muodostuva poikkeutuselin 82 pakottaa yhdyselintä 29 oikealle kunnes kuumavesipuolen venttiilielementti 27 on täysin suljettu ja kylmävesipuolen venttiilielementti 28 on täysin auki. Niin ollen veden loppulämpötila ei koskaan ylitä asetuslämpötilaa, vaikka esiintyisi häiriöitä kuten tulevan kuuman veden lämpötilan nousua tai paineen vaihteluita. Siten « vedensekoituslaite voi toimia turvallisesti ilman tarvetta kalliiseen varavirtalähteeseen.

Kuva 16 esittää ohjausyksikön 40 yleistä rakennetta, joka « 25 94282 yksikkö liittyy kuvassa 15 esitettyyn edellisen sovellutusmuodon vedensekoituslaitteeseen. Ohjausyksikkö 40 sisältää pääohjausyk-sikön 100, ajastimen 101 ja poikkeutusvoiman asetuselimen tai asettimen 102.

Kun lämpötilan asettimen 41 pitää lopettaa sekoitetun veden toimittaminen tai kun sekoitetun veden toimittaminen loppuu vedentoimitushäiriön vuoksi, virtausnopeuden tuntoelin tai sensori 103 havaitsee veden virtausnopeuden pienenemisen ja lähettää havaitun signaalin pääohjausyksikköön 100. Sitten virtausnopeus putoaa ennalta määrätyn tason alapuolelle, jolloin tulee vaikeaksi saada aikaan sekoitetun veden lämpötilan säätö lähelle asetuslämpötilaa. Pääohjausyksikkö 100 lähettää käskysignaalin saadakseen poikkeutusvoiman asettimen 102 lopettamaan herätevirran toimittamisen säädettävän poikkeutus-elimen 35 (kuva 15) käämiin 35b, säästäen siten vedensekoitus-laitteen tehonkulutusta. Kytkettäessä virta pois käämistä 35b poikkeutuselin 82 pakottaa yhdyselimen 29 suuntaan, jossa se olennaisen täydellisesti sulkee kuumavesipuolen venttiiliele-mentin 27. Sen tähden vaikka virtausta säätävä sulkuventtiili 43 avautuisi vahingossa, veden loppulämpötila pysyy asetuslämpötilaa alemmalla tasolla. Lisäksi sekoitetun veden toimituksen keskeytyminen voidaan havaita luotettavasti, koska sekoitetun veden toimituksen keskeytystä havainnoiva laite tai sensori *: koostuu virtausnopeussensorista 103, joka mittaa suoraan sekoitetun veden virtausnopeutta.

Seuraavassa kuvataan toimintatapa, jossa käytetään ajastinta 101 sekoitetun veden toimituksen lopettamiseen. Kun sekoitetun veden toimitus pitää lopettaa asettimella 41 tai kun sekoitetun veden ·’ toimitus loppuu vedentoimituksen häiriön vuoksi, virtausnopeuden tuntoelin tai sensori 103 havaitsee veden virtausnopeuden pienenemisen ja lähettää havaitun signaalin pääohjausyksikköön 100. Sitten virtausnopeus putoaa ennalta määrätyn tason alapuolelle, jonka jälkeen sekoitetun veden lämpötilan säätö 26 94282 lähelle asetus 1ämpöti1 aa tulee vaikeaksi saada aikaan. Pääohjausyksikkö 100 lähettää käskysignaalin poikkeutusvoiman asettimen 102 aktivoimiseksi sillä tavalla, että pidetään yllä vakio herätevirran toimitus säädettävän poikkeutuselimen 35 (kuva 15) käämiin 35b, siten lukiten yhdyselimen 29 asemaansa siirtymistä vastaan. Samanaikaisesti pääohjausyksikkö 100 lähettää käskysignaalin ajastimen 101 toiminnan käynnistämiseksi. Kun ennalta asetettu ajanjakso on kulunut, ajastin 101 lähettää signaalin pääohjausyksikköön 100, joka puolestaan toimittaa käskysignaalin saadakseen poikkeutusvoiman asettimen 102 lopettamaan herätevirran toimittamisen käämiin 35b. Tässä tapauksessa ajastin 101 asetetaan uudelleen.

Kuten edellä kuvatusta selvästi käy ilmi, herätevirran antaminen käämille 35b lopetetaan, kun ajastimella 101 asetettu ennalta määrätty ajanjakso on kulunut. Tämä tuottaa huomattavan tehonsäästön. Silloin kun sekoitetun veden toimitus keskeytyy ajoittain aikavälein, jotka ovat lyhyempiä kuin ajastimen 101 esiasetettu ajanjakso, yhdyselin 29 lukkiutuu asemaansa, jotta varmistetaan sekoitetun veden toimitus lämpötilassa, joka on asetettu edeltävällä toiminnalla. Veden 1oppulämpötila seuraavassa sekoitetun veden toimituksessa on niin ollen vakaa.

Sekoitetun veden toimituksen keskeytystä havaitseva elin voi käsittää suljetun asennon havaitsevan elimen tai sensorin 104 .’ kuten myöhemmin kuvataan. Kun virtausta säätävä sulkuventtiili 43 on täysin suljettu, sulkuasennon sensori 104 havaitsee virtausta säätävän sulkuventtii1 in 43 täysin suljetun asennon ja lähettää havaitun signaalin pääohjausyksikköön 100. Sitten pääohjausyksikkö 100 aktivoi poikkeutusvoiman asettimen 102 lopettaakseen energian antamisen käämille 35. Tällä järjeste-lyllä saavutetut edulliset vaikutukset ovat samat kuin edellisellä järjestelyllä saavutetut, jossa käytetään virtausnopeus-sensoria 103. Suljetun asennon sensoriin 104 liittyvä lisäetu on se, että sekoitetun veden toimituksen keskeytys voidaan havaita * „ 94282 27 taloudellisesti ja luotettavasti.

Sekoitetun veden toimituksen keskeytystä havaitseva elin voi sisältää asetuslaitteen tai asettimen 41. Kun asettimen 41 pitää lopettaa sekoitetun veden toimitus, asetin 41 asetetaan lähettämään käskysignaali pääohjausyksikköön 100. Pääohjausyk-sikkö 100 ohjaa poikkeutusvoiman asettimen 102 toimintaa lopettaakseen herätevirran antamisen käämille 35b samalla tavalla kuin edellisessä järjestelyssä, joka käytti virtausnopeuden sensoria 103. Asettimen 41 käyttö sekoitetun veden toimituksen keskeytymisen havaitsevana laitteena mahdollistaa sekoitetun veden toimituksen keskeytymisen nopean havaitsemisen.

Vaikka edellä kuvatuissa sovellutusmuodoissa pääohjausyksikkö 100 tunnistaa sekoitetun veden toimituksen keskeytymisen havainnoimalla joko virtausnopeuden sensorilla 103, suljetun aseman sensorilla 104 tai asettimella 41, kahta tai useampaa detektoreista 103, 104, 41 voidaan käyttää samanaikaisesti. Jälkimmäisessä tapauksessa kun ainakin yksi detektoreiden 103, 104, 41 lähettämistä havaintosignaaleista syötetään pääohjausyk-sikköön 100, pääohjausyksikkö 100 tunnistaa sekoitetun veden toimituksen keskeytystilan ja ohjaa poikkeutusvoiman asettimen 102 toimintaa lopettaakseen jännitteen antamisen käämille 35b edellä kuvatulla tavalla. Kuvissa 15 ja 16 viitenumero 105 osoittaa virtausta säätävän sulkuventtii1 in käynnistäjää 105, '·' joka liittyy virtausta säätävään sulkuventtiiliin 43 jälkimmäisen aktivoimiseksi pääohjausyksikön 100 ohjauksessa.

Silloin kun kuvassa 2 esitetyn vedensekoituslaitteen käämiin 35b toimitetaan tasavirtaa ohjausyksikön 40 ohjauksessa, yhdyselimen 29 nopeaa liikettä on vaikea saada aikaan johtuen magneettisesta < · piiristä muodostuvan säädettävän poikkeutuselimen 35 hysteresis-ominaisuuksista tai yhdyselintä 29 käytettäessä muodostuvasta kitkasta. Niin muodoin veden loppulämpötilan säätö vie suhteellisen pitkän ajan. Edellä esitetyn vaikeuden voittamiseksi > · 28 94282 muunnettu ohjausyksikkö 40 käsittää, kuten kuvassa 17 on esitetty, vaihtovirtaisen (ac) signaalin kehittämiselimen tai generaattorin 106 vaihtovirtasignaalin muodostamiseksi pää-ohjausyksikön 100 antaman ohjaussignaalin jälkeen. Näin muodostettu vaihtovirtasignaali toimitetaan poikkeutusvoiman asettimelle 102 ja sitten sekoitetaan käämille 35b toimitettavaan herätevirtaan. Näin sekoitettu vaihtovirtasignaal! saa yhdyselimen 29 kehittämään heikkoja värähtelyjä. Värähtelyillä on suhteellisen suuri taajuus, joka on sama kuin vaihtovirta-lähteen kehittämä taajuus, ja pieni värähtelyn amplitudi. Niin muodoin värähtelyt eivät vaikuta haitallisesti paineensäätötoi-mintaan vaan pikemminkin mahdollistavat yhdyselimen 29 helpon liikkumisen ja sillä tavalla parantavat paineensäätötoimintaa. Värähtelyillä saavutettu lisäetu on se, että säädettävän poikkeutuselimen 35 hysteresisominaisuudet ja yhdyselimen 29 lähtiessä muodostuva kitkavastus pienenevät huomattavasti. On tärkeätä, että värähtelyn amplitudin "x" ei anneta laajasti vaihdella männän aseman mukana, kuten kuvassa 18 on esitetty. Silloin kun käytetään jaksottaista vaihtovirtasignaalia, yhdyselin 29 voi joutua resonanssivärähtelyyn. Tässä tapauksessa käytetään epäsäännöllistä signaalia vaihtovirtasignaalina resonanssivärähtelyn esiintymisen estämiseksi. Kuvatussa sovellutuksessa vaihtovirtasignaali tuotetaan ohjausyksikön 40 sisällä. Kuitenkin käytetään erillistä kaupallista teholähdettä vaihtovirtasignaalin sekoittamiseksi herätevirtaan tai vaihtoeh-! toisesti käytetään erillistä värähtelyelintä, joka rakenteeltaan vastaa säädettävää poikkeutuselintä 35, yhdyselimen 29 väräh-telyttämiseen kaikkina aikoina.

Edellisten sovellutusmuotojen vedensekoituslaitteissa toiminnallisesti yhdyselimeen 29 yhdistetty säädettävä : poikkeutuselin 35 on järjestetty kylmävesipuolen vent- tii1ielementin 28 viereen. Tämä järjestely parantaa säädettävän poikkeutuselimen 35 luotettavuutta, koska käämi 35b on suojattu ylikuumenemiselta, jota voi tapahtua, kun säädettävä 29 94282 poikkeutuselin 35 on sijoitettu kuumavesipuolen venttiiliele-mentin 27 läheisyyteen. Lisäksi kylinä vesi jäähdyttää kiinteää rautasydäntä 35a tai liikkuvaa rautasydäntä tai mäntää 35a sillä seurauksella, että saostumien kiinnittyminen (veden sisältämä kalsium, pii yms.) vedensekoituslaitteen sisäpinnoille tulee huomattavasti estetyksi. Kattilakiven saostumismahdol1isuus lisääntyy veden lämpötilan noustessa. Esimerkiksi 80 °C:ssa saostuneiden karstojen määrä on useita kymmeniä kertoja suurempi kuin 40 °C:ssa saostuneiden karstojen määrä.

Kuva 19 esittää keksinnön yhdennentoista sovellutusmuodon mukaista vedensekoituslaitetta, jossa poikkeutuselimellä 82 tuotettua poikkeutusvoimaa voidaan säätää pyörittämällä kierteillä varustettua käsikäyttöistä säätövälinettä 107 jompaan kumpaan suuntaan. Poikkeutuselin 82 käsittää painekierrejousen, joka vaikuttaa automaattisen paineensäätöventtiilin 21 ja säätövälineen 107 välissä ja työntää paineensäätöventtiiliä 21 ylöspäin tässä kuvassa kohti voimakäyttöistä säädettävää poikkeutuselintä 35. Säätöväline 107 koostuu päätytulpasta, jossa on ulkokierre 107a ja joka on pujotettu venttiilipesäk-keeseen 23 niin, että kotelo 108 on jäänyt väliin.

Voimakäyttöinen säädettävä poikkeutuselin 35 ei toimi, kun tehonsaanti keskeytyy tilapäisen tehohäiriön vuoksi tai kun ohjausyksikkö (ei esitetty) ei toimi häiriön vuoksi. Tässä tapauksessa säätövälinettä 107 pyöritetään käsin paineensäätöventtiilin 21 siirtämiseksi ja siten säädetään veden loppuläm-pötilaa. Koska poikkeutuselimen 82 vastakkaiset päät on yhdistetty automaattiseen paineensäätöventtiiliin 21 ja säätövälineeseen 107, säätövälineen pyöriminen yhteen suuntaan suurentaa poikkeutusvoimaa kun taas pyöriminen vastakkaiseen suuntaan pienentää poikkeutusvoimaa. Kun veden paine muuttuu säätövälineen 107 käsisäädön aikana, automaattinen paineensäätöventtiil i 21 toimii paineen muutoksen eliminoimiseksi ja vähentää siten veden loppulämpötilan vaihteluita.

30 94282

Kuva 20 esittää säätövälineen 107 muunnettua muotoa. Koteloon 108 on kiinnitetty kansi 109 olennaisesti peittämään muunnetun säätövälineen 107 ulompaa päätä. Säätövälineessä 107 on uloke 107b, joka on järjestetty keskeisesti sen ulompaan päätypintaan ja se menee kannessa olevaan 108 keskeiseen reikään 109a. Ulokkeella 107b ja kannella 109 on yhteisesti asemani Imaisin säätölaitteen 107 aseman ilmaisemiseksi helpottamaan poik-keutuselimen 82 sijoittamista alkuasemaansa. Asemani Imaisin käsittää kaksi vertailumerkkiä 110 (kuva 20A), jotka on järjestetty ulokkeen 107b päätypintaan ja kannen 109 päätypintaan. Kun säädettävän poikkeutuselimen 35 (kuva 19) automaattinen ohjaus palaa takaisin sen jälkeen, kun säätövälinettä 107 on käytetty käsin poikkeutuselimen 82 poikkeutusvoiman säätämiseksi, säätövälinettä 107 käännetään kunnes vertailumerkit 110 saadaan kohdakkain. Tällä tavalla säätöväline 107 ja poikkeutuselin 82 palautetaan helposti alkuasemiinsa.

Kuva 21B esittää muunnettua asemanilmaisinta, joka muodostuu ulokkeeseen 107b järjestetystä pidäkekiilasta 107 ja kanteen 109 muodostetusta kiilanurasta 109b. Kiila 107 on vapautettavissa vain silloin, kun säätöväline 107 on alkuasemassaan. Kun asemanilmaisin on järjestetty tällä tavalla, poikkeutuselimen 82 tarkka asemaan saattaminen saadaan aikaan äärimmäisen helposti.

’ Kuvassa 22 on esitetty asemanilmaisimen toinen muunnettu muoto, joka sisältää säätövälineeseen 107 kiinnitetyn kestomagneetin 110 ja kanteen 109 kiinnitetyn listakytkimen 111. Listakytkin 111 cr. sovitettu avautumaan ja sulkeutumaan riippuen kestomagneetin 110 asemasta listakytkimeen 111 nähden. Listakytkin 111 on yleensä auki ja se sulkeutuu osoittamaan säätövälineen 107 alkuasemaa, kun kestomagneetti 110 on vastakkain listakytkimen 111 kanssa. Listakytkin 111 voidaan korvata mekaanisella tai optisella kytkimellä.

31 94282

Kuva 23 esittää keksinnön kahdennentoista sovellutusmuodon mukaista vedensekoituslaitetta. Vedensekoituslaite sisältää poikkeutuselimen 82, joka käyttää kahden kestomagneetin 82a, 82b välille muodostuvaa hylkimisvoimaa. Kestomagneetti 82a on upotettu automaattiseen paineensäätöventtiiliin 21, kun taas kestomagneetti 82b on upotettu säätövälineeseen 107 vastapäätä kestomagneeettia 82a. Säätövälineessä 107 on ulkokierre 107a ja se on pujotettu venttiilipesäkkeeseen, jolla ei ole viitenumeroa, niin että poikkeutuselimen 82 tuottama poikkeutusvoima on säädettävissä kääntämällä säätövälinettä 107 jompaan kumpaan suuntaan vastakkaisten kestomagneettien 82a, 82b välisen matkan muuttamiseksi. Koska poikkeutuselin 82 kohdistaa poikkeutus-voiman paineensäätöventtii1 in 21 yhdyselimeen 29 ilman kosketusta, laaja veden loppulämpötilan säätöalue on mahdollinen silloinkin, kun poikkeutuselin 82 on yhdistetty säädettävään poikkeutuselimeen 35, joka pystyy tuottamaan poikkeutusvoiman, joka pyrkii siirtämään yhdyselintä 29 yhteen suuntaan. Koska kontaktiton poikkeutuselin 82 pidetään poissa kosketuksesta kuuman veden kanssa, poikkeutuselin 82 ei aiheuta lisävirtausvas-tusta ja kuuma vesi ei vahingoita poikkeutuselintä 82.

Kuvassa 23 säädettävä poikkeutuselin 35 käsittää solenoidin, joka sisältää liikkuvan rautasydämen tai männän 35a ja herätekäämin 35b. Mäntä 35a on yhdistetty paineensäätöventtiilin 21 yhdyselimeen 29 ja se on liikkuva sekä aksiaalisuunnassa että kehäsuunnassa yhdessä yhdyselimen 29 kanssa. Kuumavesipuolen venttiilielementissä 27 on useita samaa kappaletta olevia säteettäisiä eviä 27a, jotka toimivat pyörimisenergiaa kehittävänä välineenä. Samalla tavoin kylmävesipuolen venttii-lielementti 28 on varustettu useilla säteettäisi11ä evillä 28a. Säteettäiset evät 27a, 28a reagoivat kuuman tai kylmän veden *. virtaukseen pyörittääkseen yhdyselintä 29 ja mäntää 35a samanaikaisesti. Tällä männän pyörimisellä poistetaan männän 35a ja käämin 35b väliseen rakoon saostunut kattilakivi ja pöly, vaikka rako pienenee minimiin, jotta eliminoidaan magneettiset 32 94282 häviöt säädettävässä poikkeutuselimessä 35. Pyörimisvoimaa kehittävä väline on erityisen edullinen, kun sitä käytetään kuvatun säädettävän poikkeutuselimen 35 kanssa, joka on konstruoitu kehittämään sähkömagneettisen voiman, joka pyrkii vetämään puoleensa vedessä olevia magneettisia partikkeleita.

Kuva 24 esittää keksinnön kolmannentoista sovellutusmuodon mukaista vedensekoituslaitetta, jossa säädettävä poikkeutuselin 35 sisältää kestomagneetin ja käytetään magneettista ainesta.

Säädettävä poikkeutuselin (säädettävän magneettisen voiman kehittävä laite) 35 käsittää magneettista ainesta olevan kiinteän rautasydämen 35a, herätekäämin 35b ja kestomagneetin 33. Kestomagneetti 33 on asennettu pitimeen 112, joka on yhdistetty automaattisen paineensäätöventtiilin 21 toiseen päähän kylmävesipuolen venttiilielementin 28 viereen. Kun herätekäämiin 35b kytketään virta magneettisen aineksen 35a magnetoimiseksi, magnetoitu magneettinen aines 35a vetää puoleensa tai hylkii kestomagneettia 33 ja siirtää siten paineensäätöventtii1iä 21 akselin suunnassa.

Kuva 25 kuvaa käämiin 35b tuotujen herätevirtojen ja kesto-magneettiin 33 vaikuttavien magneettisten voimien välistä suhdetta. Kun ohjausyksikkö 40 (kuva 24) lähettää käskysignaalin li positiivisen herätevirran toimittamiseksi käämiin 35b, magneet-

• I

tinen aines 35a magnetoituu ja tuottaa magneettisen voiman, joka pyrkii hylkimään kestomagneettia 33 ja siten siirtää yhdyselintä 29 alaspäin kuvassa 24. Päinvastaisesti kun käämiin 35b toimitetaan negatiivinen herätevirta, magneettinen aines 35a tuottaa magneettisen voiman, joka pyrkii vetämään puoleensa kestomagneettia 33. Niin muodoin yhdyselin 29 siirtyy ylöspäin kuvassa 24 sillä seurauksella, että kuumavesipuolen venttiili-elementti 27 sulkeutuu, kun taas kylmävesipuolen venttiiliele-mentti 28 avautuu.

33 94282

Kun käämistä 35b katkaistaan virta, kestomagneetti 33 ja magneettinen aines 35a vetävät toisiaan puoleensa siirtääkseen siten paineensäätöventtiiliä 21 ylöspäin. Tämä paineensäätö-venttiilin 21 liike ylöspäin saa kuumavesipuolen venttiilielementin 27 avautumaan ja saa myös kylmävesipuolen venttiilielementin 28 sulkeutumaan samalla alentaen sillä tavalla veden loppulämpötilaa. Tällä järjestelyllä sekoitetun veden toimitus voidaan saada aikaan turvallisesti, vaikka tehonsaanti keskeytyisi.

Kuva 26 esittää keksinnön neljännentoista sovellutusmuodon mukaista vedensekoituslaitetta. Vedensekoituslaite sisältää säädettävän poikkeutuselimen 35, joka käyttää magneettisen aineksen, kestomagneetin ja jousen yhdistelmää.

Tarkemmin sanottuna säädettävä poikkeutuselin 35 sisältää kiinteän magneettista ainesta 35a olevan rautasydämen ja herätekäämin 35b, joka on kierretty magneettisen aineksen 35a ympärille sen magnetoimiseksi. Kestomagneetti 33 on asennettu pitimeen 112, joka on yhdistetty automaattisen paineensäätö-venttiilin 21 toiseen päähän kylmävesipuolen venttiilielementin 28 viereen. Kestomagneetti 33 ja magneettinen aines 35a on järjestetty vastakkain ja päätytappi 108 on järjestetty niiden väliin. Painekierrejousi 114 vaikuttaa pitimen 112 ja päätytapin ,· 113 välissä ja pakottaa paineensäätöventtiiliä 21 alaspäin kuvassa 26. Jousi 114 muodostaa osan säädettävästä poikkeutusel imestä 35. Kun herätekäämiin 35b kytketään virta, magneettinen aines 35a magnetoituu, jonka jälkeen magnetoitu magneettinen aines 35a vetää puoleensa tai hylkii kestomagneettia 33 ja siirtää siten paineensäätöventtiiliä 21 aksiaalisuunnassa.

• »

Kuva 27 esittää herätekäämiin 35b toimitetun herätevirran ja kestomagneettiin 33 vaikuttavan magneettisen voiman välistä suhdetta. Kuten tästä kuvasta selvästi näkyy, magneettinen voima vaihtelee riippuen välimatkasta magneettisen aineksen 35a ja • 34 94282 kestomagneetin. 33 välillä. Venttiilin asentoa voidaan ohjata muuttamalla käämiin 35b toimitettua herätevirtaa. Jousen 114 voimalla on suorat vaikutukset venttiilin asennon säätöön, kuten seuraavassa esitetään viitaten kuvaan 28. Kuva 28 on kuvan 27 ja jousen 114 ominaisuuksien yhdistelmä. Kuvassa 28 ominaiskäyrä A kuvaa magneettiseen ainekseen 35a vaikuttavaa sähkömagneettista voimaa, kun käämiin 35b toimitettu herätevirta muuttuu, ominais-käyrä B kuvaa jousen 114 voimaa ja ominaiskäyrä C kuvaa yhdistettyä voimaa, joka saadaan yhdistämällä ominaiskäyrät A ja B. Kuten ominaiskäyrästä A selvästi näkyy, venttiilin käyttövoima muuttuu jyrkästi, kun venttiilin asema pienenee. Päinvastai-sesti jousen 114 voiman sisältävä ominaiskäyrä C osoittaa, että venttiilin käyttövoima muuttuu loivasti, kun venttiilin asemaa muutetaan, ja sillä on olennaisesti samat arvot kuin ominaiskäy-rän A venttiilin käyttövoimalla lähellä venttiilin maksimaalista siirtymää olevalla alueella. Kun ohjausyksikkö 40 (kuva 26) lähettää käskysignaalin positiivisen herätevirran toimittamiseksi käämiin 35b, magneettinen aines 35a magnetoituu ja tuottaa sähkömagneettisen voiman, joka pyrkii hylkimään kestomagneettia 33. Tämän seurauksena yhdyselin 29 siirtyy alaspäin kuvassa 26. Päinvastaisesti kun käämille 35b toimitetaan negatiivinen herätevirta, magneettinen aines 35a vetää puoleensa kestomagneettia 33, niin että yhdyselin 29 siirtyy ylöspäin jousen 114 voimaa vastaan sulkeakseen kuumavesipuolen venttiilielementin 27 ja avatakseen kylmävesipuolen venttiilielementin 28 samanaikai sesti. Näin järjestetty jousi 114 mukauttaa venttiilin käyttövoiman äkillisen muutoksen, joka tapahtuisi, kun venttiilin siirtymä on suhteellisen pieni. Tällä järjestelyllä vedensekoi-tusventtiiliä voidaan helposti ohjata tarkasti ilman, että esiintyy paineensäätöventtii1 in 21 tykytystä.

« ·

On ilmeistä, että keksinnön erilaiset vähäiset muutokset ja muunnokset ovat mahdollisia edellä esitetyn valossa. Sen vuoksi on ymmärrettävä, että liitteenä olevien vaatimuksien puitteissa keksintö voidaan toteuttaa toisin kuin on erityisesti kuvattu.

• ·

Claims (25)

35 94282

1. Kuuman ja kylmän veden sekoituslaite, joka käsittää kuuma-vesikanavan (19) ja kylmävesikanavan (20), kuumavesipuolen venttiilielementin (27) primääripaineen alentamiseksi kuuma-vesikanavassa (19), ja kylmävesipuolen venttiilielementin (28) primääripaineen alentamiseksi kylmävesikanavassa (20), yhdyselimen (29) paine-eron siirtämiseksi, joka paine-ero muodostuu kuumavesipuolen venttiilielementtiin (27) vaikuttavan kuuman veden sekundääripaineen ja kylmävesipuolen venttiilielementtiin (28) vaikuttavan kylmän veden sekundääripaineen välille, poikkeutuselimen (35) poikkeutusvoiman tuottamiseksi, joka voima vaikuttaa yhdyselimeen (29) vaikuttavan paine-eron yhteydessä, sekoitusosan (36), joka sallii kuuman ja kylmän veden sekoittumisen toisiinsa, ja kuumavesipuolen virtausvastus-välineen (37; 45; 48; 55; 57; 60; 96), joka on järjestetty kuumavesipuolen venttiilielementin (27) sekundääripuolen ja sekoitusosan (36) väliin, ja kylmävesipuolen virtausvastusvälineen (38; 46; 49; 56; 58; 61; 97), joka on järjestetty kylmävesipuolen venttiilielementin (28) sekundääripuolen ja sekoitusosan (36) väliin, tunnettu siitä, että poikkeutuselin (35) on säädettävä poikkeutuselin, joka on käytettävissä ulkoisen käyttövoiman ohjaamana säädettävän poikkeutusvoiman tuottamiseksi, joka voima vaikuttaa yhdyselimeen (29) vaikuttavan • ♦ paine-eron yhteydessä, ja että kuumavesipuolen virtausvastusvä-line (37; 45; 48; 55; 57; 60; 96) ja kylmävesipuolen virtaus-vastusväline (38; 46; 49; 56; 58; 61; 97) eivät reagoi mainittuun ulkoiseen käyttövoimaan.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kuuman ja kylmän veden sekoi-' tuslaite, tunnettu siitä, että kuumavesipuolen virtaus- vastusväline (37) ja kylmävesipuolen virtausvastusväline (38) käsittävät parin vastakkaisia kiinteitä laippoja, jotka on järjestetty sekoitusosan (36) vastakkaisille puolille, ja kumpikin 36 94282 laippa (37, 38) toimii myös kuuman ja kylmän veden sekoittumista edistävänä välineenä.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kuuman ja kylmän veden sekoi-tuslaite, tunnettu siitä, että kuumavesipuolen virtaus-vastusväline (45) ja kylmävesipuolen virtausvastusväline (46) käsittävät parin vastakkaisia kiinteitä revitettyjä levyjä, jotka on järjestetty sekoitusosan (36) vastakkaisille puolille, ja kumpikin rei'itetty levy (45, 46) toimii myös kuuman ja kylmän veden sekoitusvälineenä.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kuuman ja kylmän veden sekoi-tuslaite, tunnettu siitä, että sekä kuumavesipuolen virtausvastusväline (48) että kylmävesipuolen virtausvastus-väline (49) käsittävät säädettävän virtausvastusvälineen, joka pystyy tuottamaan kuuman tai kylmän veden virtausnopeuden mukaan muuttuvan virtausvastuksen.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen kuuman ja kylmän veden sekoi-tuslaite, tunnettu siitä, että kuumavesipuolen säädettävä virtausvastusväline (48) käsittää ensimmäisen venttiili-elementin ja kylmävesipuolen säädettävä virtausvastusväline (49) käsittää toisen venttiilielementin, joka on yhdistetty mainittuun ensimmäiseen venttiilielementtiin (48) niiden siir- • ♦ tämiseksi yhdessä, ja se sisältää lisäksi virtausnopeuden aset-timen (41) toimitettavaksi halutun kuuman veden virtausnopeuden asettamiseksi, ja ohjausyksikön (40) mainittujen ensimmäisen ja toisen venttiilielementin (48, 49) asennon säätämiseksi vent-tiilielementtien (48, 49) virtausvastuksien muuttamiseksi halutun virtausnopeuden mukaan.

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kuuman ja kylmän veden sekoi-tuslaite, tunnettu siitä, että sekä kuumavesipuolen virtausvastusväline (55) että kylmävesipuolen virtausvastusväline (56) käsittävät lineaarisen virtausvastuselimen, joka 37 94282 pystyy muuttamaan virtausnopeutta suoraan verrannollisesti venttiilielementtien (27, 28) välille muodostuvaan paine-eroon.

7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kuuman ja kylmän veden sekoi-tuslaite, tunnettu siitä, että kuumavesipuolen virtaus-vastusväline (57) ja kylmävesipuolen virtausvastusväline (58) on asennettu yhdyselimeen (29) ja ne ovat liikkuvia yhdessä yhdyselimen (29) kanssa, ja kumpikin mainituista virtausvastus-välineistä (57, 58) toimii myös paine-eron synnyttävänä välineenä .

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen kuuman ja kylmän veden sekoi-tuslaite, tunnettu siitä, että yhdyselin (29) käsittää onton sylinterin ja molemmat venttiilielementit (27, 28) on järjestetty onton sylinterimäisen yhdyselimen (29) ulommalle kehäpinnalle ja paine-eron kehittävät välineet (57, 58) on asennettu onton sylinterimäisen yhdyselimen (29) sisään.

9. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kuuman ja kylmän veden sekoi-tuslaite, tunnettu siitä, että sekä kuumavesipuolen virtausvastusväline (60) että kylmävesipuolen virtausvastusväline (61) käsittävät säädettävän kuristusläpän, jossa on aukko, jota voidaan säätää sen läpi kulkevan kuuman tai kylmän veden virtausnopeuden mukaan. • · *

10. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kuuman ja kylmän veden se-koituslaite, tunnettu siitä, että sekä kuumavesipuolen virtausvastusväline (62) että kylmävesipuolen virtausvastusväline (63) käsittävät säädettävän kuristusläpän, joka liittyy vastaavaan kuumavesipuolen venttiilielementtiin (27) tai kylmävesipuolen venttiilielementtiin (28) ja jossa on aukko, joka on säädettävissä sen läpi kulkevan kuuman tai kylmän veden virtausnopeuden mukaan. 38 94282

11. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kuuman ja kylmän veden se-koituslaite, tunnettu siitä, että kuumavesi- ja kylmä-vesikanavassa (19, 20) on venttiilielementtien (27, 28) sekun-dääripuolelle järjestetyt osat (83, 84), jotka ulottuvat pit-kittäisesti yhdyselintä (29) pitkin vastakkaisiin suuntiin ja yhtyvät toisiinsa yhdysosan (29) keskiosassa.

12. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kuuman ja kylmän veden se-koituslaite, tunnettu siitä, että sekä kuumavesipuo-len venttiilielementti (27) että kylmävesipuolen venttiiliele-mentti (28) käsittävät onton sylinterin (91, 92), jossa on useita rengasmaisesti välimatkan päähän sijoitettuja säätörei-kiä (93) virtausnopeuden säätämiseksi kääntäen verrannollisesti, jolloin sekä kuumavesipuolen virtausvastusväline (96) että kylmävesipuolen virtausvastusväline (97) käsittävät rei'itetyn turbulenssilevyn, joka on järjestetty vastaavaan sylinteriin (91, 92) vastapäätä vastakkaista rei'itettyä turbulenssilevyä ja ulkonee kohtisuorasta sylintereiden (91, 92) yhteiseen pituusakseliin nähden.

13. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kuuman ja kylmän veden se-koituslaite, tunnettu siitä, että säädettävä poikkeu-tuselin (35) toimii tuottaakseen poikkeutusvoiman, joka on säädettävä veden loppulämpötilan muuttamiseksi sillä tavalla, että veden loppulämpötila laskee poikkeutusvoiman pienentyessä, jolloin kuumavesipuolen venttiilielementti (27) on olennaisesti suljettu, kun säädettävän poikkeutuselimen (35) tehonsaanti keskeytyy.

14. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kuuman ja kylmän veden sekoituslaite, tunnettu siitä, että se lisäksi sisältää ohjausyksikön, joka tuottaa käskysignaalin säädettävän poikkeutuselimen (35) virransaannin keskeyttämiseksi, kun sekoitetun veden toimitus on tarkoitus keskeyttää tai kun ennalta määrätty 39 94282 ajanjakso on kulunut sekoitetun veden toimituksen keskeytymisen jälkeen.

15. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kuuman ja kylmän veden sekoituslaite, tunnettu siitä, että se lisäksi sisältää laitteen (106) yhdyselimen (29) saattamiseksi heikkoon värähtelyliikkeeseen.

16. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kuuman ja kylmän veden sekoituslaite, tunnettu siitä, että säädettävä poikkeu-tuselin (35) on järjestetty yhdyselimen (29) toiselle puolelle kylmävesipuolen venttiilielementin (28) viereen.

17. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kuuman ja kylmän veden sekoituslaite, tunnettu siitä, että se lisäksi sisältää poikkeutuselimen (82) mainitun yhdyselimen (29) pakottamiseksi suuntaan, jossa venttiilielementit (27, 28) siirtyvät säädettävän poikkeutuselimen (35) voimaa vastaan.

18. Patenttivaatimuksen 17 mukainen kuuman ja kylmän veden sekoituslaite, tunnettu siitä, että poikkeutuselin (82) toimii pakottamalla mainittua yhdyselintä (29) ilman kosketusta. m I

19. Patenttivaatimuksen 18 mukainen kuuman ja kylmän veden sekoituslaite, tunnettu siitä, että poikkeutuselin (82) sisältää ensimmäisen kestomagneetin (82a), joka on asennettu yhdyselimeen (29) ja liikkuu yhdessä sen (29) kanssa, ja kiinteän toisen kestomagneetin (82b) vastapäätä ensimmäistä liikkuvaa kestomagneettia (82a), jolloin mainitut ensimmäinen ja toinen kestomagneetti (82a, 82b) hylkivät magneettisesti toisiaan.

20. Patenttivaatimuksen 17 mukainen kuuman ja kylmän veden sekoituslaite, tunnettu siitä, että se lisäksi sisältää säätövälineen (107) poikkeutuselimen (82) asennon säätämistä 40 94282 varten poikkeutuselimen (82) tuottaman poikkeutusvoiman muuttamiseksi sillä tavalla.

21. Patenttivaatimuksen 18 mukainen kuuman ja kylmän veden se-koituslaite, tunnettu siitä, että se lisäksi sisältää säätövälineeseen (107) liittyvän asemanosoittimen (110; 107c, 109b; 110, 111) säätölaitteen (107) alkuasennon osoittamista varten.

22. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kuuman ja kylmän veden se-koituslaite, tunnettu siitä, että se lisäksi sisältää vesivirtauksen voimalla toimivat välineet (31, 32; 27a, 28a) pyöritysvoiman kehittämiseksi, joka pyrkii pyörittämään yhdyselintä (29) ja venttiilielementtejä (27, 28).

23. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kuuman ja kylmän veden se-koituslaite, tunnettu siitä, että säädettävä poikkeu-tuselin (35) käsittää yhdyselimeen (29) asennetun kestomagneetin (33) ja säädettävän magneettisen voiman kehittävän välineen (35a, 35b), joka kehittää kestomagneettiin (35) vaikuttavan säädettävän magneettisen voiman.

24. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kuuman ja kylmän veden sekoituslaite, tunnettu siitä, että säädettävä poikkeu- ; tuselin (35) käsittää yhdyselimeen (29) asennetun kestomagneetin (33), säädettävän magneettisen voiman kehittävän laitteen (35a, 35b), joka kehittää kestomagneettiin (33) vaikuttavan säädettävän magneettisen voiman, ja jousen (114), joka vaikuttaa magneettisen voiman, joka pyrkii vetämään puoleensa kesto-magneettia (33) kohti säädettävän magneettisen voiman kehittävää laitetta (35a, 35b).

25. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kuuman ja kylmän veden sekoituslaite, tunnettu siitä, että se lisäksi sisältää lämpötilan tuntoelimen (39) sekoitetun veden lämpötilan 41 94282 tunnistamiseksi sekoitusosassa (36), asetuselimen (41) halutun sekoitetun veden lämpötilan asettamista varten, ja ohjauslaitteen (40) mainitun säädettävän poikkeutuselimen (35) toiminnan ohjaamiseksi kunnes lämpötilan tuntoelimeltä (39) saatu havain-tosignaali on sama kuin asetuslaitteelta (41) saatu signaali. 42 94282