SE439354B - Anordning vid fluidblandare - Google Patents

Description

« ysousszz-o .av en tenmostat, vilken är mekaniskt kopplad eller anordnad att påverka ventilorganet. Den konventionellt använda termostaten omfattar en kropp, som är anbragt i en bland- ningskammare eller det blandade vattnets fluidledning D nedströms om utjämningsventilen, vilken termostat reagerar för temperaturförändringar hos det blandade vattnet.

Denna kända anordning är vid vissa tillämpningar och installationer behäftad med flera nackdelar. Speciellt är tidsfördröjningen hos termostaten vid temperaturför- ändringar ofta stor och den kan ej anpassas till snabba temperaturvariationer i blandningskammaren. Vid åtskilliga kända fluidblandare förvärras denna nackdel, eftersom en fullständig blandning av det varma och det kalla vattnet ej har skett, där termostaten är placerad. Dessutom ut- nyttjas vid de kända typerna av termostater med mekanisk igångsättning av ventilen oftast värmeöverföring från en D yta i kontakt med vattnet till ett termiskt känsligt material, t.ex. vax, varvid värmeöverföringsgraden blir låg och/eller olikformig. Dessutom blir med vissa termiskt känsliga material den optimala funktionen av termostaten begränsad till ett smalt temperaturintervall. Vid stora fluktuationer i temperaturerna i det varma och/eller det kalla vattentill- flödet till blandaren, t.ex. vid cirkulationsinstallationer, eller där krav uppstår på stor tillflödshastighet, fungerar ej tenmostaten med mekanisk igângsättning av ventilen på tillfredsställande sätt. Installationen kan i vissa fall D modifieras genom användning av specialventiler i kretsen, men detta är olämpligt och mycket kostnadskrävande.

Ett ändamål med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en fluidblandare, som undanröjer ovannämnda c nackdelar och dessutom är så utformad, att den medför flera förbättringar och fördelar av speciell teknisk natur, vilket kommer att beskrivas i det följande.

,Jv7É Gr* a. u ,-,-.-.,~+\~_,1... aoosszz-0 Föreliggande uppfinning avser för uppnående av detta en anordning vid en fluidblandare av det slag, som omfattar en kropp med ett inlopp för varmvatten och ett inlopp för kallvatten, en inställningsventil för styrning av de rela- tiva andelarna, med vilka varmt och kallt vatten blandas, organ för inställning av den önskade temperaturen hos bland- vattnet, en motor, som är manövrerbart ansluten till in- ställningsventilen för att påverka denna, och en tempera- tursond, som är anordnad att avkänna temperaturen hos det blandade vattnet och är ansluten till en elektronisk styr- anordning för motorn för styrning av blandningsventilen i motsvarighet till temperaturen hos det blandade vattnet, vilken temperatur avkännes med temperatursonden, vilken kännetecknas av att inställningsventilen utgöres av en skyttelventil, vilken består av en ihålig cylinder med varandra motstående ändtätningsytor, varjämte skyttel- ventilen är monterad i kroppen och tätad i förhållande till denna för att åtskilja inloppen för varmt och kallt vatten medelst tätningsorgan, som är anordnade att samverka med kroppen och att föras till ingrepp med insidan av cylindern mellan ändtätningsytorna, att skyttelventilen är axiellt förskjutbar i det inre av kroppen för att förskjuta tätningsytorna i förhållande till varandra motstående säten, vilka hör till inloppen för varmt och kallt vatten i ändamål att ställa in andelarna av varmt och kallt vatten, som avges till en blandande ledning, som är krökt för att åstadkomma blandning av det därigenom strömmade vattnet och att temperatursonden är monterad i kroppen och sträcker sig in i blandningsledningen nedströms om en i andra rikt- ningen böjd del av den krökta delen av blandningsledningen. Övriga kännetecken på uppfinningen framgår av underkraven.

“POOR QUšå IT' aoosssz-of Ytterligare kännetecken på uppfinningen framgår av den följande beskrivningen av en utföringsform, som visas på de bifogade ritningarna, varå fig. 1 visar ett blockdiagram, som åskådliggör fluidblandarens principiella verkningssätt, fig. 2 visar ett snitt från sidan av fluid- blandaren, vilket snitt åskådliggör kroppen, kåpan samt utjämningsventilorganet, fig, 3 är en ändvy av anordningen enligt fig. 2, i riktning av pilen III i fig. 2 men med kåpans ändplatta borttagen, och fig- 4 visar deltvärsnitt längs linjen IV-IV i fig. 3.

I diagrammet i fig. 1 visas det, hur varm- och fkallvattenmatarledningar 1 resp. 2 mynnar i en inställ- ningsventil 3. En ledning 4 för blandat vatten leder från inställningsventilen 3 och kan på känt sätt vara ansluten till ett VVS-system eller annan vattenmatarledning och distributionssystem. I ledningen 4 är monterad en tempera- turavkännare eller sond 5, som lämpligen utgöres av ett motstånd med en negativ temperaturkoefficient, t.ex, en termistor, vilken är parallellkopplad med ett annat mot- stånd och andra komponenter, som är valda så, att tempera- - tursondens nettoresistans kommer att variera linjärt relativt temperaturförändringar, och för att kalibrera termistorn så, att denna avger en utsignal för den korrekta åeller faktiska temperaturen.

Det blandade vattnets önskade temperatur inställs i förväg medelst en ingångspotentiometer 6, vilken är ansluten till en spänningsjämförarkrets 7, som lämpligen utgörs av ett tryckt kretskort, vilket kan omfatta de komponenter eller kretsar som önskas för att uppfylla tillhörande funktioner beroende på systemet eller in-i stallationen, t.eX. tidsstyrning, uppteckning av data eller andra krav. I 8005532-0 Jämförarkretsen 7 avger en signal, som pålägges en motor och växellåda 8, genom en kraftförstärkare 9.

Drivmotorn är ansluten till inställningsventilen 3, så att vid avkännandet av och reaktionen för en temperatur- förändring i ledningen 4 relativt det i förväg inställda, önskemålet, motorn påverkar inställningsventilen 3 så, att denna varierar flödet av varmt eller kallt vatten från inloppsmatarledningarna 1, 2, så att den önskade, i förväg inställda temperaturen upprätthålles.

Anordningen för att åstadkomma detta kommer att beskrivas i närmare detalj med hänvisning till övriga ritningsfigurer.

Anordningen omfattar en kropp 10, som har en inloppskammare 11 för varmvatten och en annan inlopps- kammare 12 för kallvatten. Lämpliga skruvgängor, röranslut- ningar eller packningar bör användas för anslutning till vattenmatarledningarna. En kåpa 13 är monterad på kroppen 10 och motorn uppbäres i kåpans 13 inre. Motorn utgöres av en reversibel likströmsmotor med en växellåda och har som enhet betecknats med 14. Motorn och växellådan är lämpligen sammankopplade medelst en koppling eller liknande, så att växellådans utgående växlar ej kan skadas i händelse motorn skulle överstegras, mankera eller utsättas för en överlast- situation. De olika elektriska anslutningarna och elektro- niska delarna, som omfattar ett tryckt kretskort 15, omsluts också av kåpan 13, vilken bildar en inkapsling för dessa, Kroppen 10 och kåpan 13 sammanhålles av bultar och är isolerade från varandra av en lämplig packning 16 och dessutom är distansbrickor 47 anordnade mellan bultarna och kåpan 13. Kroppen och kåpan kan bestå av olika material, och kåpan 13 kan utgöra en värmeavledning för det värme, som genereras av de elektriska eller elektroniska delarna, vilka är inneslutna däri. Placeringen av kåpan i förhål- aousszz-o lande till kroppen och fästandet av kåpan vid kroppen kan ge en vattentät inkapsling för de elektriska komponenterna.

Ett mellanlägg 17 är monterat i det inre av kroppen 10 och tätat gentemot denna medelst O-ringar 18.

Mellanlägget 17 hålls på plats av ett stödelement 19, som sträcker sig in i kåpans inkapsling. Stödelementet 19 utgör en änddel eller ett lock, som tillsluter kroppen TO relativt kåpan 13, och stödelementet 19 ddomfattar en konsol 20 för motorn och växellådan 14 och har ett ansatshål, i vilket år anbragt en bussning 21, genom vilken en tryckstång 22 sträcker sig in i kroppen, 10. Tryckstången 22 är ansluten till stödelementet 19 medelst en flänstätning 23 för att hindra vatten att från kroppen 10 tränga in i kåpan, och det finns ytter- ligare en tätning 48 på andra sidan om bussningen 21.

Som en säkerhetsåtgärd leder en ventil 49 från utrymmet mellan dessa två tätningar till omgivningen, och på känt esätt är stödet Iatätt anslutet mot kroppen 10.. På detta sätt uppkommer genom ventilen 49, om någon av de två tätningarna 23, 48 skulle ge efter, en synlig indikering av en vattenläcka på utsidan av anordningen, innan vattnet tränger in i kåpan 13, där de elektroniska delarna är belägna. du _* Tryckstången 22 är för fram och åter gående rörelse, kopplad till motorn och växellådan 14 medelst en axel 24, som omfattar en universalkoppling för över- föring av rotationsrörelsen till den fram och åter gående rörelsen, under det att axeln tillåtes bli felaktigt inriktad. 2 _ En cylindrisk skyttelventil 25 är i kroppen monterad koaxiellt med mellanlägget 17 och omfattar ett huvudsakligen ihåligt, cylindriskt element 26, vilket är 8005532-0 försett med ett centralt inre armkors eller arm 22, som är försedd med ett hålförsett nav 28. Ventilelementets 26 ihåliga inre bildar en fluidinströmningsväg för varmt vatten från kammaren 11. Tryckstångens 22 fria ände är ansluten till navet 28 medelst ett gänget fäste 29, som står i ingrepp med tryckstångens gängade ände, och en bockad hylsa 30 på tryckstången utgör ett vederlag, mot vilken kan anligga en fjädrande del, t.ex. en O-ring.

Det finns en frigående öppning i navet 28, och ytterligare en fjädrande del 32 ingriper i den motsatta sidan av navet och hålls av en bricka och skruvförbandet 29 på den gängade änden av tryckstången vid en förutbestämd belast- ning, som regleras av hylsan 30. På så sätt tillåter den fjädrande infästningen av skyttelventilen 25 på tryck- stången 22 en begränsad rörelse för självcentrering eller korrekt inriktning vid drift.

Ventilelementet 26 har två motsatt varandra belägna, ringformiga tätningsytor 33, 34, vilka är anordnade att stå i ingrepp med var sitt av två motsatt varandra belägna säten 35, 36, som är monterade i kroppen 10. Skyttelven- tilelementets 26 diameter är i det närmaste densamma som för de ringformiga sätesytorna, så att inkommande hydraul- tryck, som verkar mot skyttelventilen, väsentligen utbalan- seras, varigenom undvikes alla tendenser av det hydrauliska trycket att rubba skyttelventilen. Dessutom är tryck- stångens diameter liten, så att effekten av det hydrauliska trycket därpå är försumbar. I 'Sätet 36, som sträcker sig in i varmvattenin- loppskammaren 11, är försett med en metallring, vilken är fäst vid ett inre nav 37 i kroppen. Det andra sätet 35, som är anslutet till kallvatteninloppskammaren 12, är försett med en metallring, som är belägen mellan mellan- lägget 17 och stödelementet 19. Metallringarna är lämpligen _. . .-..._......__..____._.___í_ -__.-__-.___-__._ ..... ___., , _ .,_____..-~__----~-~ f soosssz-o utförda av hårt, rostfritt stål och de motsatt varandra belägna sätesytorna 33, 34 på ventilelementet utgöres _ av smala ringformiga kragar, utformade genom att de motsvarande kantänddelarna på ventilelementet utformats avsmalnande. Denna anordning medför, att höga mellanyts- .tryck kan uppnås under drift mellan ifrågavarande säte 'och de därtill sig slutande ytorna på ventilelementen, så att alla ansamlingar av slagg eller andra föroreningar förstörs eller förs bort och ej kan störa skyttelventilens 'korrekta funktion. Användandet av hårt, rostfritt stål -är dessutom lämpligt för uppnående av slit- och korro- sionsmotstånd vid anordningen. 2 Kroppens inloppskamrar 11, 12 är åtskilda medelst de inre skiljeväggarna i kroppen, mellanväggen 17 och skyttelventilen 25. Mellanlägget är utformat med en inåt riktad fläns 38, som har ett ringformigt spår, vilket rätt inställer en 0-ringtätning 39, som tätar mot ventilele- mentets 26 yttre yta. Tätningen 39 ligger vid lågt tryck radiellt inåt an mot ventilelementet 26 för att tillförsäkra, att det bibehåller ett lätt tryokförband därmed. Tätningen 39 tillåter jämn lågfriktionsrörelse av ventilelementet 26 vid drift och särskiljer varm- och kallvatteninloppskamrarna 11, 12. Det låga friktionsmotståndet tillförsäkrar, att kraftåtgången för en fram och åter gående rörelse blir liten.

Det framgår av ovanstående beskrivning av skyttel- ventilen 25 och de därtill hörande sätena 35, 36, att sätet 35, som är anslutet till varmvatteninloppskammaren 11 och tätningsytan 34, har en öppning, genom vilken varmvatten från varmvatteninloppskammaren kan strömma när det finns en öppning mellan denna tätningsyta och sätet. Varmvatten- kammaren 11 är givetvis isolerade från kallvattenkammaren 12, när ventiltätningsytan 34 står i ingrepp med tätningen 36. För kallvattenkammaren 12 föreligger ett liknande anord- .-.. k aoosszz-o nande med avseende på sätet 35 och den tätande ytan 33.

Genom samverkan mellan skyttelventilen och de motsatt, varandra belägna sätena bildas öppningar, genom vilka varmt och/eller kallt vatten kan strömma med hastig- heter, som bestäms av skyttelventilens läge. Varmvatten- flödet från kammaren 11 leds genom det inre genomloppet medelst skyttelventilelementet 26 och vidare mot det andra, motsatta sätet 35, genom vilket kallvatten kan strömma från kallvattenkammaren 12.

Stödelementet 19 har ett hål 40, som leder till en blandarledning 41, in i vilken varm- och/eller kall- vattnet strömmar från skyttelventilen. Blandningsled- ningen bildas delvis av kroppen, mellanläget och stöd- delen och är utformad framför allt för att tillförsäkra korrekt blandning av varm- och/eller kallvattnet. Led- ningen har en tvärställd del, som leder från hålet 40, vilket strävar att blanda vattnet på ett virvlande och/eller turbulent sätt, när det strömmar genom led- ningen 41 till en motsatt böjd del 42, vilken leder från ett utlopp 43 på kroppen 10, vilket utlopp på känt sätt är anslutet till rörinstallationerna, systemen eller liknande medelst lämpliga, packningar, kopplingar eller liknande anslutningar. 7 Blandarröret 41 är i huvudsak spiralformigt för att åstadkomma en omröring av blandningen och ett und- vikande av fickbildning i varmt och/eller kallt vatten, när blandningen når en temperatursond 44, som är monterad i kroppen 10 och som sträcker sig in i ledningen nedströms om den spiralformiga fluidledningen.

Temperatursonden 44 sträcker sig in till mitten av strömmen av blandat vatten och omfattar, såsom ovan nämnts, en termistor med en därtill hörande kalibrerings- och linjärstyrníngskrets, som är ansluten till den *a Fil 0012 Qïmmfffa i 8005532-0 10 elektroniska styranordningen med det tryckta krets- kortet 15, som är-monterat i kåpan 13; V Temperatursonden 44 är dessutom ansluten till en visuell, digital indikatorpanel 45, som är placerad på kåpans ändpanel 46, så att blandningens faktiska g temperatur blir direkt avläsbar. Den elektroniska styr- anordningen omfattar vidare en variabel potentiometer (ej visad), som kan förinställas medelst en skruvmejsel eller medelst en inställningsratt med visarsiffror på känt sätt för indikering av temperaturinställningen.

Alternativt kan den elektroniska kretsen anpassas för att avge en visuell indikation av den i förväg inställda _ temperaturen medelst en lämplig omkopplare eller för-D É biledningskanal, som kan aktiveras, när den variabla potentiometern korrigeras eller är i behov av att kontrolleras. D _ Kapacitet och prestanda för de olika elektro- niska och/eller elektriska komponenterna skall väljas så, att de är kraftigt överdimensionerade för normal drift och sålunda uppvisar maximala värden för livslängd och säkerhet. 7 Dessutom är blandaren så anordnad, att den kan kopplas till varm- och kallvattenmfiæaledningar i mot- satta lägen, dvs. de ovan beskrivna varm- och kallvatten- inloppskamrarna omkastas. En enkel omkopplingsplugg för den elektriska kopplingen till motorn och växellådan genom den elektriska kontrollen kan användas och detta kastar om eller spegelvänder den utjämnande rörelse- riktningen av skyttelventilen. D D Det har vid drift av en blandare enligt upp- finningen visat sig, att korrekt temperaturstyrning kan uppnås av storleksordningen É 100 eller mindre.

Dessutom har det visat sig, att fluidblandaren kan 8005532-0 11 fungera inom mycket stora intervall av strömningshastig- heter, t.eX. inom intervallet 300 - 10 l/min. Dessa strömningshastigheter kan gälla som approximativa värden på den maximala strämningshastighet som kan erfordras i ett pumpdrivet omloppssystem till det minimala värdet hos en krets vid tomgång. ' Fördelarna med visuell indikering av den-faktiska temperaturen och andra egenskaper, som nämnts i det föregående, inses av en fackman. Dessutom är tillverk- ningen och konstruktionen av fluidblandaren sådan, att man erhåller hög tillförlitlighet, lätt tillverknings- förfarande, lätt montering, enkelt underhåll, om sådant erfordras, och lätt installation för underhåll.

Sen.

POOR QUALmr

Claims (5)

8005532-0 om P a t e n t k r a v

1. Anordning vid fluidblandare av det slag, som omfattar en kropp (10) med ett inlopp (11) för varmvatten och ett inlopp (12) för kallvatten, en inställningsventil (3) för styrning av de relativa andelarna, med vilka varmt och kallt vatten blandas, organ för inställning av den önskade temperaturen hos blandvattnet, en motor (14), som är manövrerbart ansluten till inställningsventilen (3) för att påverka denna, och en temperatursond (44), som är anordnad att avkänna temperaturen hos det blandade vattnet och är ansluten till en elektronisk styranordning för motorn (14) för styrning av blandningsventilen (3) i motsvarighet till temperaturen hos det blandade vattnet, vilken temperatur avkännes med temperatursonden (44), k ä n n e t e c k n a d id ä r a v, att inställningsven- tilen (3) utgöres av en skyttelventil (25), vilken består av en ihålig cylinder (26) med varandra motstående änd- tätningsytor (33, 34), varjämte skyttelventilen (26) är monterad i kroppen (10) och tätad i förhållande till denna för att åtskilja inloppen (11, 12) för varmt och kallt vatten medelst tätningsorgan (39), som är anordnade att samverka med kroppen (10) och att föras till ingrepp med insidan av cylindern (26) mellan ändtätningsytorna (33, 34), att skytfeiventiien (25) är axielit förskjutna i det inre av kroppen (10)för att förskjuta tätningsytorna (33, 34) i förhållande till varandra motstående säten (35, 36), vilka hör till inloppen (11, 12) för varmt och kallt vatten i ändamål att ställa in andelarna av varmt vatten och kallt vatten, som avges till en blandande ledning (41), som är krökt för att åstadkomma blandning av det därigenom 8005532-0 ITS strömmade vattnet och att temperatursonden (44) är monterad i kroppen (10) och sträcker sig in i bland- ningsledningen (41) nedströms om en i andra riktningen böjd del (42) av den krökta delen av blandningsled- ningen (41).

2. Anordning enligt kravet 1, k ä n n e - t e c k n a d d ä r a V, att de ändtätande ytorna (33, 34) omfattar smala ringformiga, avfasade ytor, som bildas genom avsmalnande kantänddelar på ventilelementet (26), och att sätena (35, 36) består av hårt material, lämpligen metall, t.ex. rostfritt stål.

3. Anordning enligt kravet 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att skyttelventilen (25) är elastiskt monterad på en tryckstång (22), som är verksamt förbunden med motorn (14) och anordnad att förskjuta skyttelventilen (25) fram och tillbaka mellan sätena (35, 36).

4. Anordning enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att tätningsorganen (39) utgöres av en enda O-ringtätning (39), som uppbäres av ett foder (17), vilket är monterat i det inre av ventilkroppen (10), varjämte tätningen (39) är något spänd radiellt inåt för att ge ett ingrepp med lätt tryck med utsidan på elementet (26).

5. Anordning enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att temperatursonden (44) omfattar en termistor med en tillhörande kalibrerande lineär styrkrets, som är ansluten till den elektroniska styranordningen för att åstadkomma en lineär reaktion över en vald drifttemperatur och att sonden (44) är anordnad att sträcka sig in i mittströmmen av flödet med blandat vatten. li-'Üooa QUALITY