PL176598B1 - Termostatyczne urządzenie mieszające - Google Patents

Abstract

1. Termostatyczne urzadzenie mieszajace zawierajace dwa kanaly wlotowe (7,8) dla wody goracej i dla wody zimnej, komore mieszajaca (40), przeloty miedzy kanalami wlotowymi (7,8) i komore mieszajaca, kanal odplywowy (6) zmie- szanej wody, element termostatyczny (18) dzialajacy na zasadzie rozszerzalnosci termicz- nej, dostosowany do omywania przez zmieszana wode, oraz rozdzielczy zawór suwakowy (13) uruchamiany elementem termometrycznym (18) pod wplywem jego rozszerzania termicznego i dostosowany do przeciwsobnego dlawienia przejsc miedzy dwoma kanalami wlotowymi (7, 8) a komora mieszajaca (40), w celu utrzymania w zasadzie stalej temperatury zmieszanej wody, znamienne tym, ze kanaly wlotowe (7, 8), za- równo wody goracej, jak i zimnej, oraz kanal wyplywowy (6) wody zmieszanej wykonane sa w korpusie centralnym (2) znajdujacym sie wew- natrz zaworu suwakowego (13) uruchamianego przez element termometryczny (18). FIG. 1 PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest termostatyczne urządzenie mieszające zawierające kanały wlotowe dla wody gorącej i dla wody zimnej, komorę mieszającą, przeloty między kanałami wlotowymi i komorą mieszającą, kanał odpływowy zmieszanej wody, element termometryczny działający na zasadzie rozszerzalności termicznej, dostosowany do omywania przez zmieszaną wodę, oraz rozdzielczy zawór suwakowy uruchamiany elementem termometrycznym pod wpływem jego rozszerzania termicznego i dostosowany do przeciwsobnego dławienia przejść między dwoma kanałami wlotowymi a komorą mieszającą, w celu utrzymania w zasadzie stałej temperatury zmieszanej wody.

W celu zapewnienia, że temperatura wody w urządzeniu mieszającym, czyli baterii mieszającej, jest utrzymywana w pobliżu wartości zadanej, nawet przy występowaniu czynników zakłócających, na przykład przy zmianach ciśnienia w wodociągowych przewodach doprowadzających, można stosować w zasadzie urządzenia dwóch rodzajów Urządzenie pierwszego rodzaju nadającego się do wykorzystania w tym celu zawiera zawór suwakowy, na który oddziałują ciśnienia w dwóch kanałach wlotowych, o przeciwnych kierunkach działania, i dostosowane jest do przeciwsobnego dławienia kanałów wlotowych w celu skompensowania zmian ciśnienia przy różnych wartościach ciśnienia w obu doprowadzających przewodach wodociągowych. W ten sposób odbywa się neutralizacja czynnika o najsilniejszym działaniu zakłócającym, utrudniającego utrzymanie stałej temperatury zmieszanej wody, jakkolwiek bez oddziaływania korekcyjnego w odniesieniu do innych czynników zakłócających. Ten typ skompensowanego urządzenia mieszającego może być zrealizowany w postaci zwartej, a jego wytwarzanie jest stosunkowo proste i tanie. Jednakowoż ten typ urządzenia wykazuje tylko częściowe działanie korekcyjne, a ponadto działanie tego rodzaju kompensacyjnego zaworu suwakowego jest bardzo podatne na zakłócenia w wyniku obecności osadów wapiennych. Zatem w wielu przypadkach korzystne jest stosowanie elementu termometrycznego działającego na zasadzie rozszerzalności termicznej, dostosowanego do uruchamiania zaworu suwakowego przeciwsobnie dławiącego kanały wlotowe dla wody gorącej i zimnej przed skierowaniem jej do mieszania. Takie urządzenie termostatyczne pracuje niezawodnie i ma dużą trwałość, lecz jego wytwarzanie w znanych odmianach wykonani jest znacznie bardziej złożone i kosztowne.

176 598

W pierwotnych odmianach wykonania tych termostatycznych urządzeń mieszających dokonano wielu usprawnień, a w szczególności zastosowano konstrukcje współosiowe (włoskie zgłoszenia patentowe o numerach 67629-A/72, 67630-A/72 i BS 92 A 000025, oraz patent USA nr 4.509.677), a mechanizmy zrealizowano w postaci wymiennych wkładek (patent USA nr 4.738.393 i włoskie zgłoszenie patentowe nr BS 92 A 00025). W tych ostatnich dokumentach przewiduje się ponadto, że zamykanie kanałów wejściowych przyporządkowane jest urządzeniu termostatycznemu umieszczonemu przed obszarem mieszania, przy czym urządzenie ma charakter termostatycznej baterii mieszającej, i zapewnia się separację przewodów wodociągowych wody gorącej i zimnej przy zamknięciu baterii mieszającej, bez potrzeby stosowania zaworów zwrotnych.

Jednkowoż urządzenia termostatyczne, w którym wykorzystuje się element termostatyczny działający na zasadzie rozszerzalności termicznej wykazują, w znanych odmianach wykonania, specyficzną wadę. Jak wiadomo, prędkość wypływu z tego rodzaju urządzenia zależy w znacznym stopniu od czynnej średnicy i długości skoku zaworu suwakowego uruchamianego przez element termometryczny. Długości suwu nie można zwiększać dowolnie, ponieważ od niej, odwrotnie niż prędkość wypływu, zależy czułość urządzenia. Zatem w celu zwiększenia dopuszczalnej prędkości wypływu możliwe j est tylko zwiększanie maksymalnej średnicy zaworu suwakowego, lecz to powoduje wzrost ogólnej średnicy gabarytowej urządzenia i możliwe jest tylko w pewnych granicach. W znanych odmianach wykonania, średnica gabarytowa urządzenia jest znacznie większa od średnicy użytecznej zaworu suwakowego, w wyniku obecności kanałów wlotowych, które zawsze znajdują się na zewnątrz zaworu suwakowego.

Inna specyficzna wada tych urządzeń termostatycznych polega na skomplikowaniu kształtu kanałów wlotowych, które stanowią przeloty dławione przez zawór suwakowy. Ten skomplikowany kształtjest przyczyną wzrostu trudności i kosztów wytwarzania. Następna wada tego rodzaju urządzeń polega na tym, że w celu osiągnięcia dobrej sprawności wymagają stosowania specjalnych kształtów zapewniających skuteczność mieszania wody gorącej i zimnej, przed dojściem zmieszanej wody do styku z elementem termometrycznym działającym na zasadzie rozszerzalności termicznej. Na koniec, pewną wadą znanych urządzeń termometrycznych jest to, że ich prędkość wypływu i czułość określone są w sposób trwały, bez możliwości ich zmiany, przez parametry fabryczne, i nie mogą być łatwo modyfikowane ze względu na potrzeby w konkretnych zastosowaniach.

Głównym celem niniejszego wynalazku jest udoskonalenie znanych urządzeń termostatycznych przez usunięcie lub zmniejszenie jednej lub kilku wspomnianych wad znanych urządzeń. Zatem celem wynalazkujest zwiększenie użyteczności zaworu suwakowego bez odpowiedniego zwiększania wymiarów gabarytowych urządzenia. Innym celem jest ogólnie uproszczenie wytwarzania konstrukcji, a zwłaszcza wykonywania kanałów doprowadzających wodę gorącą i zimną do zaworu suwakowego uruchamianego elementem termometrycznym. Jeszcze innym celem wynalazku jest zapewnienie bardzo prostych środków skutecznego mieszania gorącej i zimnej wody, przed dojściem do styku zmieszanej wody do styku z elementem termometrycznym. Następnym celem wynalazkujest umożliwienie (w razie potrzeby) regulacji maksymalnej dopuszczalnej prędkości wypływu i czułości poszczególnych urządzeń. Na koniec celem wynalazku jest umożliwienie, za pomocąprostych i skutecznych środków, wykorzystania urządzenia termostatycznego w charakterze termostatycznej baterii mieszającej, bez konieczności stosowania zaworów zwrotnych.

Według wynalazku, termostatyczne urządzenie wspomnianego rodzaju charakteryzuje się głownie tym, że kanały wlotowe, zarówno wody gorącej, jak i zimnej, oraz kanał odprowadzający wody zmieszanej, wykonane sąw korpusie centralnym znajdującym się wewnątrz zaworu suwakowego uruchamianego przez element termometryczny.

Ta konstrukcja kanałów ma różne korzystne właściwości. Przede wszystkim, w przestrzeni wokół zaworu suwakowego, wewnątrz osłony urządzenia nie ma kanałów wlotowych, a obudowa może być zmniejszona do minimalnych możliwych wymiarów, dzięki czemu można stosować zawór suwakowy o większej średnicy użytecznej, kompatybilnej z dopuszczalnymi

176 598 rozmiarami gabarytowymi urządzenia. W wyniku tego, w takich samych pozostałych warunkach, prędkość wypływu i czułość urządzenia są wyższe. Ponadto, cale kanały wlotowe i odpływowe mogą być zrealizowane w kształtach charakteryzujących się mniejszym stopniem komplikacji, niż normalnie, umożliwiając proste i tanie wytwarzanie korpusu centralnego urządzenia, z wykonanymi w nim kanałami.

Według korzystnej odmiany wykonania wynalazku, kanał wypływowy zlokalizowany jest w środku i zaopatrzony jest w element termometryczny, a dwa kanały dopływowe znajdująsię po bokach kanału wypływowego a każdy z nich uchodzi do własnej komory pierścieniowej, przy czym obydwie te komory pierścieniowe są zlokalizowane na obwodzie korpusu centralnego, rozmieszczone względem siebie wzdłuż osi urządzenia, rozdzielone za pomocą pakunku uszczelniającego i zamknięte ramionami, współdziałającymi z zaworem suwakowym w celu umożliwienia regulacji.

W tej konstrukcji zapewnia się maksimum prostoty rozwiązania korpusu centralnego, w którym ukształtowane są kanały, i w razie potrzeby korpus może być wytwarzany w sposób ekonomiczny, przez odlewanie tradycyjne, odlewanie ciśnieniowe, wtryskiwanie.

Według innej korzystnej cechy charakterystycznej wynalazku ramię jednej z dwóch komór pierścieniowych jest ukształtowane na nakrętce pierścieniowej, nakręconej na zewnętrzny koniec korpusu centralnego. Dzięki temu położenie występu ograniczającego może być w pewnych granicach regulowane przez mniejsze lub większe nakręcenie tej nakrętki pierścieniowej, i umożliwienie w ten sposób indywidualnej regulacji prędkości wypływu oraz czułości urządzenia.

Zgodnie z inną korzystną cechą wynalazku przewiduje się, że element termometryczny, działający na zasadzie rozszerzalności termicznej, przymocowany jest do elementu kubkowego składającego się z tarczy i części bocznej, znajdującej się na zewnątrz zaworu suwakowego i połączonej z nim w celu jego uruchamiania. W korzystnej odmianie wykonania, w tym elemencie kubkowym są ukształtowane kanały dla wody, w celu umożliwienia mieszania strumienia wody wchodzącej z zewnątrz ze strumieniem wody doprowadzanym od wewnątrz. Dzięki temu operacja mieszania zachodzi między prawie prostopadłymi wzajemnie strumieniami, zapewniając w ten sposób maksymalną efektywność, zanim zmieszana woda wejdzie w kontakt z elementem termometrycznym.

W tych przypadkach, w których urządzenie według niniejszego wynalazku nie musi zapewniać pracy w w charakterze baterii, jest ukształtowane jako nadające się do zainstalowania na stałe na łączniku dopływowo - wypływowym. W tym przypadku, dzięki zgodnemu rozmieszczeniu kanałów w korpusie centralnym urządzenia termostatycznego, również łącznik przeznaczony do zamocowania w nim tego urządzenia może mieć konstrukcję bardzo uproszczoną, w porównaniu z łącznikiem, który zwykle bywa potrzebny.

Natomiast w tych przypadkach, w których urządzenie według wynalazku powinno pracować w charakterze termostatycznej baterii mieszającej, środki sterowania przepływem z łatwością można zainstalować przy podstawie korpusu centralnego, w celu oddziaływania na kanały dopływowe, bez wpływu na centralny kanał wypływowy. Centralne umieszczenie kanału wypływowego umożliwia znaczni prostszą konstrukcję środka sterowani przepływem, który przy zamknięciu baterii zapewnia rozdzielenie wlotowych przewodów wodociągowych dla wody gorącej i zimnej, bez potrzeby instalowania zaworów zwrotnych.

W jednej z odmian wykonania, strumień o sterowanym przepływie zawiera parę tulei z materiału elastomerowego, dociskanych sprężynami, zainstalowanych w łączniku, na który jest złożona bateria termostatyczna, i działających w kierunku dolnej powierzchni korpusu centralnego baterii termostatycznej. W innej, podobnej odmianie wykonania, takie tuleje są instalowane w korpusie centralnym baterii termostatycznej, i działają na powierzchnię łącznika, na którym zainstalowana jest bateria.

W innej odmianie wykonania, środki sterowania przepływem są zaopatrzone w parę płyt z twardego materiału, zainstalowanych, pierwsza na korpusie centralnym urządzenia, druga nieobrotowo na elemencie wsporczym połączonym z łącznikiem.

176 598

We wszystkich przypadkach sterowanie baterią odbywa się przez obrót jej w całości względem łącznika rurowego, na którym jest zainstalowana. Korzystne jest jeżeli osłona zewnętrzna zaopatrzona jest w dźwignię sterującą lub w molet bądź rowkowanie, ułatwiające jej obracanie.

Te i inne cechy charakterystyczne, cele i zalety przedmiotu wynalazku objaśniono w poniższym opisie jednego z nie ograniczających przykładów wykonania, w odniesieniu do załączonych rysunków, na których:

Figura 1 przedstawia urządzenie termostatyczne według wynalazku, nie przeznaczone do wykorzystania w charakterze baterii, zainstalowane na łącznikach, zasilającym i odpływowym, w przekroju osiowym.

Figura 2 przedstawia urządzenie termostatyczne według wynalazku, przeznaczone do wykorzystania w charakterze baterii, zainstalowane na łącznikach, zasilającym i odpływowym, w przekroju osiowym.

Figura 3 przedstawia inną odmianę wykonania urządzenia termostatycznego według wynalazku, przeznaczonego do wykorzystania w charakterze baterii, zainstalowanego na łącznikach, zasilającym i odpływowym, w przekroju osiowym, a fig. 4 przedstawia inną odmianę wykonania urządzenia termostatycznego według wynalazku, nie przeznaczonego do wykorzystania w charakterze baterii, nadającą się zwłaszcza do instalacji stałej, w przekroju osiowym.

Na figurze 1 przedstawiono urządzenie termostatyczne według wynalazku, które nie jest przeznaczone do wykorzystania w charakterze baterii. Może ono być wykorzystywane na przykład do zasilania wodą o stałej i regulowanej temperaturze, pewnej liczby urządzeń hydraulicznych. Zwykle w przypadku tego rodzaju urządzeń, w przewodach dopływowych gorącej i zimnej wody powinny być stosowane zawory zwrotne (nie przedstawione), w celu uniknięcia powstawania połączenia miedzy nimi. Urządzenie przedstawiono jako zainstalowane na łączniku zasilająco - wypływowym A zawierającym przewód F do podawania wody zimnej, przewód C do podawania wody gorącej oraz przewód E do odprowadzania zmieszanej wody o regulowanej temperaturze.

Urządzenie według wynalazku zawiera osłonę 1 do której jest przymocowany na stałe, za pomocąna przykład gwintu 3, korpus centralny 2. Uszczelka 4 uszczelnia te dwie części względem siebie i względem gniazda S łącznika A, na którym instalowane jest urządzenie termostatyczne. W tym przypadku, między korpus centralny 2 i gniazdo S łącznika A wstawiony jest kołek 5 (lub inny odpowiedni element) służący do ustalenia położenia urządzenia termostatycznego. To ostatnie jest zamocowane za pomocą pierścienia gwintowanego B wkręconego w gniazdo S łącznika A. W celu zapobieżenia przypadkowemu odkręceniu można zastosować uszczelnienie G, na przykład z żywicy poliamidowej.

Korpus centralny 2 zawiera centralny kanał odprowadzający 6, przeznaczony do połączenia z przewodem wypływowym E łącznika A, kanał wlotowy do zimnej wody 7, przeznaczony do połączenia z przewodem F łącznika A, poprzez uszczelnienie H, oraz kanał wlotowy dla gorącej wody 8, przeznaczony do połączenia z przewodem C łącznika A, za pośrednictwem uszczelnienia K. Kanały wlotowe 7 i 8 znajdują się po bokach centralnego kanału wypływowego 6, na przykład lecz niekoniecznie, naprzeciwko siebie wzdłuż średnicy, jak w przypadku opisanej odmiany wykonania. Kanał wypływowy 6 sięga swoim odcinkiem do górnego końca korpusu centralnego 2, gdzie znajduje się otwór komory mieszającej 40, natomiast kanały wlotowe 7 i 8 uchodzą do dwóch komór pierścieniowych, odpowiednio 10 i 11, które ukształtowane są na obwodzie korpusu centralnego 2 i przesunięte są osiowo, jedna względem drugiej, a między tymi komorami pierścieniowymi znajduje się uszczelka 9 służąca do ich rozdzielenia. Dolna ścianka komory pierścieniowej 11 jest przedłużona tworząc występ zamykający. Na górnym końcu korpusu centralnego 2 wkręcony jest gwintowany pierścień 12, którego dolne obrzeże tworzy występ zamykający dla komory pierścieniowej 10. Między tymi dwoma występami, w styku z uszczelką rozdzielającą 9 zainstalowany jest zawór suwakowy 13 ze sprężyną zwrotną 14, która dociska zawór suwakowy 13 do styku z występem utworzonym przez pierścień gwintowany 12.

W kierunku przeciwnym do działania sprężyny 14, na zawór suwakowy 13, może oddziaływać element kubkowy złożony z tarczy 15 i powierzchni obwodowej 16. Ten element kub176 598 kowy jest zaopatrzony, w tym przypadku, w obszarze przejściowym między tarczą 15 i powierzchnią obwodową 16, w kilka otworów 17. Do tarczy 15 tego elementu kubkowego zamocowany jest, na przykład przez przykręcenie, element termostatyczny 18, działający na zasadzie rozszerzalności termicznej, znajdujący się wewnątrz kanału wypływowego 6. W przedstawionej odmianie wykonania, ten element termometryczny działający na zasadzie rozszerzalności termicznej, należy do typu znanego pod nazwą “pigułki”, której osłona zawiera wosk o dużej rozszerzalności termicznej, który pod wpływem temperatury popycha przesuwny drążek 19, który może być zabezpieczony kapturem gumowym 20. Drążek 19 opiera się o pierścień oporowy 21 przytrzymywany pierścieniem elastycznym 22 we wnęce uchwytu regulacyjnego 23 nakręconego w punkcie 24 na górny koniec osłony 1 urządzenia termostatycznego. Sprężyna zabezpieczająca 20 zwykle dociska pierścień wsporczy 21 do pierścienia elastycznego 22, ta konstrukcja zabezpieczająca, znana sama w sobie, umożliwia elastyczne ugięcie pod działaniem termicznego rozszerzania się elementu termometrycznego 18, w przypadku nieregulamości w działaniu, w celu uniknięcia uszkodzenia urządzenia.

Działanie tego urządzenia jest następujące.

Zimna woda dopływaj ąca z przewodu F przepływa przez kanał wlotowy 7 i dopływa do komory pierścieniowej 10. Stąd, przez niewielką szczelinę występującą między zaworem suwakowym 13 a występem utworzonym przez pierścień wkręcany 12, zimna woda przepływa między tym pierścieniem wkręcanym 12 a powierzchnią obwodową 16, następnie między pierścieniem wkręcanym 12 a tarczą 15, dopływa do komory mieszającej 40 a następnie przepływa w stronę kanału wypływowego 6.

Z kolei dopływaj ąca z przewodu C gorąca woda przepływa przez kani wlotowy 8 i dopływa do komory pierścieniowej 11. Stąd, przez niewielką szczelinę występującą między zaworem suwakowym 13 a dolnym występem komory pierścieniowej 11, gorąca woda przepływa na zewnątrz powierzchni obwodowej 16, następnie przepływa przez otwory 17 i dopływa w komorze mieszającej 40 ukształtowanej między pierścieniem wkręcanym 12 a tarczą 15, do kanału wypływowego 6.

Przy otworach 17 strumień gorącej wody spotyka się ze strumieniem zimnej wody, przy czym kierunki tych dwóch strumieni są prawie prostopadł względem siebie. Zatem w tym obszarze występuje silna turbulencja, która zapewnia dokładne mieszanie obu strumieni. Dzięki temu woda przepływająca przez komorę mieszającą 40 między pierścieniem wkręcanym 12 a tarczą 15 jest dobrze wymieszana. Dociera ona do kanału wypływowego 6 i po przepłynięciu przezeń opływa element termostatyczny 17, który dzięki temu osiąga tę samą temperaturę, co wymieszana woda. Ta następnie przepływa do przewodu wypływowego E łącznika A.

Element termometryczny 18, który osiąga tę samą temperaturę, co wymieszana woda, odpowiednio do tego rozszerza się, i jego przesuwny drążek 19, przeciw działaniu sprężyny spoczynkowej 21 opuszcza element kubkowy 15 - 16, i przeciw działaniu sprężyny zwrotnej 13 opuszcza zawór suwakowy 13. Dzięki temu opuszczeniu, następuje poszerzenie przejścia między zaworem suwakowym 13 a występem ukształtowanym przez pierścień wkręcany 13, podczas gdy równocześnie przejście między zaworem suwakowym 13 a dolnym występem kanału pierścieniowego 11 zostaje zwężone, zatem następuje zwiększenie przepływu wody zimnej i zmniejszenie przepływu wody gorącej.

Oczywiście, odwrotne zjawisko zachodzi, kiedy zawór suwakowy 13 w wyniku skurczenia się elementu termometrycznego 18 przemieszcza się ku górze. Dzięki temu osiąga się warunki równowagi, które następnie są utrzymywane w sposób stały (w granicach czułości urządzenia), zarówno przy zmianach ciśnienia wejściowego wody gorącej i/lub zimnej, jak i przy zmianach temperatury tych strumieni wody.

Jeżeli z pewnego powodu rozszerzanie elementu termometrycznego 18 nie może spowodować odpowiedniego przemieszczenia zaworu suwakowego 13, to w sposób sam w sobie znany, pierścień spoczynkowy 21 dociskany sprężyną 25 ugina się pod działaniem nacisku wywieranego przez ruchomy drążek 19 elementu termometrycznego ograniczając w ten sposób do bezpiecznej wartości naprężenia występujące w całym urządzeniu.

176 598

Jak to można zauważyć przy rozpatrywaniu fig. 1, między średnicą czynną zaworu suwakowego 13 średnicą wewnętrzną osłony 1 musi występować jedynie niewielka szczelina między pierścieniem wkręcanym 12 a powierzchnią obwodową 16, umożliwiającą przepływ strumienia zimnej wody, pewna przestrzeń odpowiadająca niewielkiej grubości powierzchni bocznej 16, oraz niewielka przestrzeń między powierzchnią boczną 16, a osłoną 1 dla przepływu wody gorącej. Zatem, będąc równą średnicy osłony 1, użyteczna średnica robocza zaworu suwakowego 13 może być dużo większa od średnicy urządzeń znanych, przy czym między zaworem suwakowym a osłoną urządzenia znajdują się kanały dopływowe zarówno wody zimnej, jak i wody gorącej. W wyniku tego, mając wielkość odpowiadającągabarytowi, urządzenie termostatyczne według wynalazku może dysponować dużo większąprzepustowościąi/lub większączułościąniż urządzenie znane.

Łatwo można również zauważyć, rozpatrując fig. 1, że konstrukcja korpusu centralnego 2 jest bardzo prosta, a więc bardzo łatwa i tania w wytwarzaniu, w stosunku do znanych konstrukcji wykorzystywanych do doprowadzania wody gorącej i zimnej z zewnątrz do kanałów regulowanych za pomocązaworu suwakowego uruchamianego przez element termometryczny. W praktyce korpus centralny urządzenia termostatycznego według wynalazku może być wytwarzany w sposób ekonomiczny przez odlewanie tradycyjne, odlewanie ciśnieniowe lub wtryskiwanie.

Poza tym, z powyższego opisu w sposób oczywisty wynika, że do zmiany odległości między występem utworzonym przez pierścień wkręcany 12 a dolnym występem komory pierścieniowej wystarczy większe lub mniejsze wkręcenie pierścienia 12 na gwintowany górny koniec korpusu centralnego 2, a zatem zmiana długości, na której może być przemieszczany zawór suwakowy 13 między jego dwoma położeniami skrajnymi, między położeniem odpowiednio poboru wody zimnej i poboru wody gorącej. Zatem istnieje możliwość regulacji maksymalnej prędkości wypływu konkretnego urządzenia przez odwracalną modyfikację jego czułości i na odwrót, a zatem dostosowywanie w sposób optymalny urządzenia z punktu widzenia konkretnych potrzeb instalacyjnych. Należy zaznaczyć jednakowoż, że tego rodzaju możliwość regulacji nie zawsze jest potrzebna, a zatem jeśli nie jest niezbędna, może być pominięta.

Poniżej opisano, w odniesieniu do fig. 2, sposób łatwej realizacji urządzenia termostatycznego według wynalazku w postaci termostatycznej baterii mieszającej, bez stosowania zaworów zwrotnych. Większość części składowych baterii według fig. 2 jest identycznych z odpowiadającymi im elementami według fig. 1, i nie są one poniżej opisywane, i oznaczone zostały tymi samymi odnośnikami. Opis konstrukcji i działania dotyczy jedynie różnic.

W tym przypadku, osłona 1 baterii (której korpus centralny 2 jest lity) zainstalowana jest obrotowo w gnieździe 5 łącznika A. W tym celu pominięto odpowiednie elementy 5, a uszczelkę G zastąpiono zmniejszającą tarcie tulejąL. Ponadto, stosowana jest osłona 1 z dźwigniąsterującą26, którą przedstawiono jako jednolitą, lecz może być w dowolny sposób składana i może być zastąpiona przez dowolny inny środek, na przykład molet lub rowkowanie osłony 1, ułatwiający użytkownikowi jej obracanie. W odmianie konstrukcyjnej (która może być wykorzystywana również w urządzeniu według fig. 1), uszczelka 4 działająca między osłoną 1, korpusem centralnym 2 i gniazdem S łącznika A zastąpiono parąuszczelek: 27 działającą między osłoną 1 a korpusem centralnym 2, oraz 28, działającą między korpusem centralnym 2 i gniazdem S łącznika A. Ponadto przewiduje się stosowanie uszczelki 29, która zapewnia szczelność między kanałem wypływowym 6 baterii termostatycznej a przewodem wypływowym E łącznika A.

W gnieździe S łącznik A są zainstalowane, pokrywające się (dla pewnego położenia kątowego korpusu centralnego 2) z kanałami wlotowymi 7 i 8, dwie tuleje, 30 i 32 z materiału elastomerowego, dociskane sprężynami, odpowiednio 31 i 32.

Kiedy osłona 1 i korpus centralny 2, znajdują się w przedstawionym położeniu, w którym kanały wlotowe 7 i 8 pokrywająsię z tulejami, odpowiednio 30 i 32, bateria według fig. 2 działa w taki sam sposób, jak urządzenie termostatyczne według fig. 1, i zapewnia maksymalną możliwą wydajność wypływu. Jeżeli, począwszy od tego położenia, osłona 1 i korpus centralny 2, z których każde stanowi jedną całość, obracają się o pewien kąt, przy czym zwęża się odcinek przejścia dla strumieni dopływających z tulei 30 i 32, w wyniku czego odpowiednio zmniejsza się

176 598 strumień wypływu. Jeżeli, w dalszym ciągu obrotu osłony 1, kanały 7 i 8 zostają doprowadzone do położenia, w którym nie pokrywają się z tulejami 30 i 32, to przepływ zostaje przerwany całkowicie. W tych warunkach ponadto nie ma połączenia między przewodami zasilającymi C i F łącznika A. Z tego względu nie ma potrzeby stosowania zaworów zwrotnych.

Oczywiście zamiast tulei 30 i 32 dociskanych sprężynami 31 i 33 możliwe jest zastosowanie innych środków uszczelniających, na przykład tulei dociskanych własną sprężystością, lub uszczelnień innego rodzaju. Ponadto, otwory kanałów 7 i 8 na dolnej powierzchni korpusu centralnego 2 mogąbyć w odpowiedni sposób ukształtowane, w celu zapewnienia bardziej łagodnej zmiany prędkości wypływu w funkcji kąta obrotu osłony 1.

Jest zrozumiałe na koniec, że elementy uszczelniające 30 i 32, które przedstawiono jako zainstalowane w gnieździe S łącznika A, i współdziałające z płaską spodniąpowierzchniąkorpusu centralnego 2, w odróżnieniu od tego mogłyby być zainstalowane w gniazdach korpusu centralnego 2 i współdziałać z płaską powierzchnią utworzoną (jak w przypadku z fig. 1) przez spodnią powierzchnię gniazda S łącznika A.

Figura 3 przedstawia sposób zamocowania baterii termostatycznej według wynalazku i jej osłony za pomocą prostych środków, do pary płyt wykonanych z twardego materiału. Wiele z części składowych baterii z fig. 3 jest identycznych z odpowiadającymi im elementami według fig. 1 i 2, zatem nie są one poniżej opisywane bliżej, i oznaczone zostały tymi samymi odnośnikami. Opis konstrukcji i działania dotyczy jedynie różnic.

W tym przypadku, w spodniej powierzchni korpusu centralnego 2 zainstalowana jest, z wykorzystaniem odpowiednio ukształtowanej uszczelki 34, górna płyta 35 z twardego materiału, zaopatrzona w otwory pokrywające się z kanałami 6, 7 i 8, natomiast spodnia płyta 36 z twardego materiału, zaopatrzona w podobne otwory, jest osadzona z użyciem odpowiednio ukształtowanej uszczelki 37 w pierścieniu wsporczym 38. Pierścień wsporczy 38 zainstalowany jest obrotowo w dolnym końcu osłony 1, który w tym przypadku sięga poza dolną powierzchnię korpusu centralnego 2. Odpowiednie środki 39, na przykład wystający kołek ustalający, działają między gniazdem S łącznika A a pierścieniem wsporczym 38, w celu zapewnienia stałego położenia tego ostatniego przy obracaniu osłony 1. Między pierścieniem wsporczym 38, a osłoną 1 stosowane są, znane same z siebie, środki ustalające (nie przedstawione), w celu zapewnienia, że te części stanowiące jedną całość ustawione są w położeniu osiowym, lecz bez utrudniania ich wzajemnego ruchu obrotowego.

Dzięki opisanym cechom charakterystycznym, spodnia płyta 36 z twardego materiału pozostaje zawsze w stałym położeniu względem łącznika A, natomiast górna płyta 35 obraca się przy obrocie osłony 1 względem korpusu centralnego 2. Zatem zmienia się sposób pokrywania się otworów przelotowych tych dwóch płyt 35 i 36, co powoduje odpowiednią zmianę prędkości wypływu. Również w tym przypadku, po osiągnięciu pełnego przerwania przepływu, nie ma połączenia miedzy przewodami dopływowymi C i F, a zatem nie m potrzeby stosowania zaworów zwrotnych. Również w tym przypadku, otwory przelotowe płyt 35 i 36 z twardego materiału mogąbyć ukształtowane w sposób odpowiedni do zapewnienia bardziej płynnego zmniejszania prędkości wypływu w funkcji kąta obrotu osłony 1 i korpusu centralnego 2.

Zarówno w przypadku z fig. 2, jak i przypadku z fig. 3, odcinki przejść dla wody zimnej i wody gorącej podczas regulacji prędkości wypływu zmieniają się proporcjonalnie, a zatem działanie urządzenia termostatycznego znajdującego się wewnątrz baterii nie jest zakłócane, lecz w każdym przypadku działanie to kompensuje wszelki brak proporcjonalności, który mógłby wystąpić przy względnych zmianach prędkości dopływu wody gorącej i zimnej .Poniżej na koniec w odniesieniu do fig. 4 opisano odmianę wykonania, różną od odmiany z fig. 1, urządzenia termostatycznego nie działającego w charakterze baterii, która zatem nadaje się zwłaszcza do instalacji stałych. W większości części składowe baterii według fig. 4, jakkolwiek mająinny kształt konstrukcyjny, są identyczne w działaniu, jak odpowiednie części składowe według fig. 1. Tych części składowych nie opisano i oznaczono je tymi samymi odnośnikami, które zastosowano na fig. 1. Opis konstrukcji i działania dotyczy jedynie różnic.

176 598

W tym przypadku, osłona urządzenia termostatycznego składa się z dwóch części 1' i 1, połączonych wzajemnie, na przykład przez skręcenie, przy wstawieniu między nie uszczelki 1°. Urządzenie zabezpieczające 21-25 elementu termometrycznego 18-19 działa w taki sam sposób, jakkolwiek jest inaczej ukształtowane. W tym przypadku, część tarczowa 15 elementu kubkowego 15 - 16 ma kształt stożka ściętego, a otwory przelotowe 17 ukształtowane są w postaci pewnej liczby okien w powierzchni obwodowej 16. Nie występuje przy tym pierścień gwintowany 12, a występ przeznaczony do współdziałania z zaworem suwakowym 13, pokrywający się z komorą pierścieniową 10 jest utworzony wprost przez wystającą górną ściankę samej komory pierścieniowej 10. Przy jej obracaniu, występ przeznaczony do współdziałania z zaworem suwakowym 13, pokrywający się z komorą pierścieniową 11, utworzony jest przez dolną część 1' osłony urządzenia termostatycznego. W tym przypadku nie ma możliwości regulacji, którązapewnia, według fig. 1, pierścień gwintowany 12, można jąjednak realizować przez silniejsze lub słabsze wkręcenie całego korpusu centralnego 2 w część spodnią 1' osłony urządzenia. Oczywiście nie ma różnicy w działaniu tej odmiany wykonania, w stosunku do odmiany wykonania przedstawionej na fig. 1.

Jest oczywiste, że wynalazek nie jest ograniczony do odmian wykonania opisanych w charakterze przykładów. Możliwe sąjego różne odmiany, z wykorzystaniem doświadczenia projektanta, na przykład tuleje z materiału elastomerowego dociskane sprężynami mogą być zastąpione tulejami dociskanymi działaniem własnej sprężystości lub ciśnienia wody. Te i inne zmiany, zastąpienie środkami równoważnymi pod względem technicznym, mogą się odbywać bez wychodzenia poza zakres załączonych zastrzeżeń.

176 598

25

FIG. 4

176 598

FIG. 3

176 598

FIG. 2

176 598

FIG. 1

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz.

Cena 4,00 zł.

Claims (14)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Termostatyczne urządzenie mieszające zawierające dwa kanały wlotowe (7,8) dla wody gorącej i dla wody zimnej, komorę mieszającą(40), przeloty między kanałami wlotowymi (7,8) i komorę mieszającą kanał odpływowy (6) zmieszanej wody, element termostatyczny (18) działający na zasadzie rozszerzalności termicznej, dostosowany do omywania przez zmieszaną wodę, oraz rozdzielczy zawór suwakowy (13) uruchamiany elementem termometrycznym (18) pod wpływem jego rozszerzania termicznego i dostosowany do przeciwsobnego dławienia przejść między dwoma kanałami wlotowymi (7,8) a komorą mieszającą (40), w celu utrzymania w zasadzie stałej temperatury zmieszanej wody, znamienne tym, że kanały wlotowe (7, 8), zarówno wody gorącej, jak i zimnej, oraz kanał wypływowy (6) wody zmieszanej wykonane są w korpusie centralnym (2) znajdującym się wewnątrz zaworu suwakowego (13) uruchamianego przez element termometryczny (18).
2. 2. Termostatyczne urządzenie mieszające według zastrz. 1, znamienne tym, że kanał wypływowy (6) zlokalizowany jest w środku i zaopatrzony jest w element termometryczny (18), a dwa kanały dopływowe (7,8) znajdują się po bokach kanału wypływowego (6) i każdy z nich uchodzi do własnej komory pierścieniowej (10,11), przy czym obydwie te komory pierścieniowe są wykonane na obwodzie korpusu centralnego (2), rozsunięte względem siebie wzdłuż osi urządzenia, rozdzielone za pomocąuszczelki (9) i zamknięte ramionami współdziałającymi z zaworem suwakowym (13) w celu umożliwienia regulacji.
3. 3. Termostatyczne urządzenie mieszające według zastrz. 2, znamienne tym, że ramię jednej z dwóch komór pierścieniowychjest ukształtowane na nakrętce pierścieniowej (12), nakręconej na zewnętrzny koniec korpusu centralnego (2), dzięki czemu położenie występu ograniczającego może być w pewnych granicach regulowane przez mniejsze łub większe nakręcenie tej nakrętki pierścieniowej (12), i możliwe jest osiągniecie w ten sposób indywidualnej regulacji prędkości wypływu oraz czułości urządzenia.
4. 4. Termostatyczne urządzenie mieszające według zastrz. 1, znamienne tym, że element termometryczny (18) działający na zasadzie rozszerzalności termicznej przymocowany jest do elementu kubkowego (15 - 16) składającego się z tarczy (15) i części obwodowej (16), znajdującej się na zewnątrz zaworu suwakowego (13), przy czym element kubkowy 15 - 16) jest połączony z zaworem suwakowym (13) w celu jego uruchamiania.
5. 5. Termostatyczne urządzenie mieszające według zastrz. 4, znamienne tym, że w elemencie kubkowym (15 -16) są ukształtowane kanały (17) dla wody, w celu umożliwienia mieszania strumienia wody wchodzącej z zewnątrz ze strumieniem wody doprowadzonym od wewnątrz, przy czym operacja mieszania zachodzi między prawie prostopadłymi wzajemnie strumieniami, zapewniając w ten sposób maksymalną efektywność, zanim zmieszana woda wejdzie w kontakt z elementem termometrycznym (18).
6. 6. Termostatyczne urządzenie mieszające według zastrz. 1, które nie jest przeznaczone do pracy w charakterze baterii, znamienne tym, że jest zainstalowane na stałe na łączniku dopływowo - wypływowym (A).
7. 7. Termostatyczne urządzenie mieszające według zastrz. 1, które jest przeznaczone do pracy w charakterze termostatycznej baterii mieszającej, znamienne tym, że środki sterowania przepływem (30 - 32,34 - 37) sązainstalowane przy podstawie korpusu centralnego (2), w celu oddziaływania na kanały dopływowe (7,8), bez oddziaływania na centralny kanał wypływowy (6).
8. 8. Termostatyczne urządzenie mieszające według zastrz. 7, znamienne tym, że środek sterowania przepływem zawiera parę tulei (30,32) z materiału elastomerowego, dociskanych sprężynami (31, 33), tulejami działaniem własnej sprężystości lub ciśnieniem wody.

   176 598
9. 9. Termostatyczne urządzenie mieszające według zastrz. 8, znamienne tym, że tuleje (30,32) są zainstalowane w łączniku (A), na który jest założona bateria termostatyczna, i działają w stronę dolnej powierzchni korpusu centralnego (2) baterii termostatycznej.
10. 10. Termostatyczne urządzenie mieszające według zastrz. 8, znamienne tym, że tuleje są zainstalowane w korpusie (2) baterii termostatycznej, i działają w stronę dolnej powierzchni łącznika (A), na który jest założona bateria termostatyczna.
11. 11. Termostatyczne urządzenie mieszające według zastrz. 7, znamienne tym, że środki sterowania przepływem są zaopatrzone w parę płyt (35, 36) z twardego materiału, zainstalowanych, pierwsza na korpusie centralnym (2) urządzenia, druga nieobrotowo na elemencie wsporczym (38) połączonym z łącznikiem (A) w sposób uniemożliwiający jej obracanie.
12. 12. Urządzenie termostatyczne według zastrz. 11, znamienne tym, że element wsporczy (38) płyty (35) z twardego materiałujest zainstalowany w osłonie (1) urządzenia termostatycznego w taki sposób, że ma możliwość obrotu względem osłony (1), bez osiowego oddzielenia się od niej.
13. 13. Urządzenie termostatyczne według zastrz. 7, znamienne tym, że regulacja baterii odbywa się przez obrót całej baterii (1) względem łącznika (A), na którym jest zainstalowana, przy czym osłona zewnętrzna (1) baterii jest zaopatrzona w dźwignię sterującą (26), ewentualnie tworzącą oddzielną część składową połączoną z osłoną (1), lub przez molet bądź rowkowanie ułatwiające jej obracanie.
14. 14. Urządzenie termostatyczne według zastrz. 1, znamienne tym, że korpus centralny (2), w którym ukształtowane są kanały (6 - 8) jest wytwarzany przez odlewanie tradycyjne, odlewanie ciśnieniowe lub wtryskiwanie.