SI9520018A - Radiator valve - Google Patents

Description

VENTIL ZA RADIATOR

Predmet izuma je ventil za radiator, ki ima okrov in tudi prvo točko dušenja, ki je oblikovana med ventilnim sedežem in aksialno premakljivim zapornim telesom, na katerega v smeri odpiranja deluje vzmet za vračanje, ter v smeri toka drugo točko dušenja, ki jo tvori reža med krožno ploskvijo, ki obkroža ventilni sedež, in rotacijsko prilagodljivim valjastim premakljivim vložkom, ki ima vertikalno profilirano zaključno ploskev, ki jo vzmet za vračanje pritiska ob krožno ploskev, ki obkroža ventilni sedež, in ki zakriva izhodno odprtino v obodni steni.

V poznanem tovrstnem ventilu za radiator (DE 38 38 205 C2) ima notranji premer vhodne cevi, vložene v ventilni okrov, stopnico, katere notranji del služi za ventilni sedež, zunanji del pa za krožno ploskev, ki sodeluje s premakljivim vložkom. V obodni steni, ki obkroža vložek, se nahaja izhodna odprtina, ki jo lahko vložek v večji ali manjši meri zakriva. Odvisno od zavrtene kotne lege vložka je v območju izhodne odprtine kot druga točka dušenja na razpolago ozka reža ali izberljiva širša odprtina.

Pod določenimi obratovalnimi pogoji ventili za radiatorje povzročajo hrup, ki je lahko šumeč ali turbulenten. To velja zlasti tedaj, kadar je ventil le malo odprt, kot je to primer v odsekih ogrevalnega sistema, ki so namenjeni samo za majhen maksimalni pretok. Predlagano je bilo že mnogo ukrepov za odstranitev te pomanjkljivosti. DE 22 57 196 B predlaga združitev ovoja, ki ima tangencialne izpustne reže, z zapornim telesom. Po DE 33 35 741 C2 so vložki s kanali za dušenje razporejeni v izhodnem konektorju ventilnega okrova. Iz DE 41 07 969 Al je znano, da ima več ta tok omejujočih izvrtin v rotacijsko prilagodljivem valjastem premakljivem vložku; te izvrtine lahko pridejo selektivno v zvezo z izhodno odprtino in se lahko stožčasto širijo v smeri toka.

Izum ima nalogo, da doseže zmanjšanje hrupa v tiste vrste ventilu za radiator, ki je opisan v uvodu.

Naloga je rešena po izumu s tem, da je reža, definirana s krožno ploskvijo, ki obkroža ventilni sedež, aksialno zamaknjena glede na ventilni sedež.

Pri tej konstrukciji je voda usmerjena predvsem v prostor med ventilnim sedežem in zapornim telesom. Voda, ki se od tam pojavi radialno, naleti na zaprto obodno steno, kjer je zopet preusmerjena, za tem pa naleti na zaključno ploskev, vodečo k reži, kjer je tretjič preusmerjena. S temi ukrepi se iz vode odstrani velik del energije. Turbulenca in hrup, povezan s turbulenco, se precej zmanjšata. Poleg tega tvori obodna stena, ki obkroža zaporno telo, zvočno bariero, ki preprečuje da bi se hrup, ki se pojavlja na ventilnem sedežu, zlasti šumenje, prenašal navzven in bi ga radiator ojačal.

Prednost ventilnega sedeža je, da sega preko krožne ploskve. V tem primeru tvori obodno steno, kjer pride do druge preusmeritve, v celoti ali večinoma valjasti vložek. Tri izrazite 90-stopinjske preusmeritve se lahko vsilijo, kar ima za posledico precejšnje zmanjšanje energije.

V prednostni izvedbi je razporeditev takšna, da krožno ploskev tvori podstavek krožnega kanala, katerega zunanja stena je prekinjena v območju izhodne odprtine. Valjasti vložek se ujema v ta krožni kanal. V smeri druge točke dušenja je na razpolago samo reža, ki se nahaja v območju izhodne odprtine.

Alternativna izvedba sestoji iz krožne ploskve, ki sega preko ventilnega sedeža. V tem primeru nosi obodno steno, na katero voda najprej naleti, element, ki ima tudi ventilni sedež.

Razmik med ventilnim sedežem in krožno ploskvijo znaša prednostno od 1 do 4 mm. Vrednosti pod 1 mm so manj učinkovite. Vrednosti nad 4 mm pa po nepotrebnem povečujejo skupne dimenzije.

Učinkovito je, da ima ventilni sedež na svojem notranjem obodu zaokrožino. S tem se izognemo ostremu robu, ki bi še ojačil šumenje. Istočasno dosežemo približno konstantno hitrost pretoka v območju sedeža. To Še bolj zmanjša tvorbo hrupa, ki je odvisna tudi od hitrosti. V celoti gledano je voda speljana okrog sedeža z manj turbulence.

Poleg tega je priporočljivo, vsaj za del zaključne ploskve vložka, ki definira režo, da ima na svojem notranjem obodu zaokrožino. S tem se izognemo ostremu robu, tok vode pa je preusmerjen z malo turbulence.

Reža je prednostno široka od 0,4 do 4 mm. Zato je ta mnogokratnik zlasti več kot desetkrat večji od širine prostora, ki je oblikovan med zapornim telesom in ventilnim sedežem v poziciji najmanjšega odprtja, in znaša okrog 0,05 mm.

Izkazalo se je koristno, da na premakljivi vložek deluje vzmet in da vložek pritiska ob krožno ploskev z dvema deloma svoje zaključne ploskve, medtem ko tretji del definira režo, sosednji, četrti del povečuje razmik od krožne ploskve, peti del pa poteka z vedno širšim razmikom glede na krožno ploskev. Takšen premakljivi vložek sodeluje z izhodno odprtino v širokem območju kota rotacije preko reže, vendar tudi omogoča širše odprtine v območju druge točke dušenja.

Ventilni sedež, krožna ploskev in obodna stena, ki ima izhodno odprtino, so lahko oblikovani v enem kosu z okrovom. To zahteva obdelavo.

Prednostno alternativo predstavljajo ventilni sedež, krožna ploskev in obodna stena, ki ima izhodno odprtino, izdelano v enem kosu z vhodno cevjo, vstavljeno v okrov. Na ta način lahko poteka proizvodnja vhodne cevi brez težav.

Zlasti vhodna cev je lahko v obliki plastičnega dela, zaformanega z vbrizgavanjem. To omogoča poceni in visokoprecizno masovno proizvodnjo.

Izum je podrobneje razložen v nadaljevanju z ozirom na prednostne izvedbe, ilustrirane na skicah, kjer

Sl. 1 prikazuje vzdolžni prerez skozi ventil za radiator po izumu,

Sl. 2 je povečan pogled na premakljivi vložek,

Sl. 3 je povečan pogled na delovno območje prve izvedbe,

Sl.	4	je pogled, ki ustreza sl.	3 druge izvedbe,
Sl.	5	je pogled, ki ustreza sl.	3 četrte izvedbe.
Ventil	za radiator, ilustriran na	sl. 1, v veliki meri

ustreza konstrukciji, ki je znana iz DE 38 38 205 C2. Ventilni okrov 1 ima konektor 2 z navojem na notranji strani, vhodni kanal 3 in dva izhodna kanala 4. Glava z navojem 6 vhodne cevi 7 je privita na konektor 2 z notranjim navojem. Vhodna cev nosi ventilni sedež 8, ki sodeluje z zapornim telesom 9. Zaporno telo nosi ventilno steblo 10, ki ga lahko aksialno prilagodimo s pomočjo čepa 11, ki je premakljiv, npr. s termostatskim vrhnjim delom, ki ni prikazan; na ventilno steblo v smeri odprtine deluje vzmet za vračanje 12.

Zaporno telo 9 obkroža valjast premakljivi vložek 13, ki ga vzmet za vračanje 12 pritiska oh krožno ploskev 14 na vhodni cevi, ki obkroža ventilni sedež 8. Zaključna ploskev 15 vložka 13 ima dva dela 16 in 17, s katerima vložek pritiska ob krožno ploskev 14, tretji del 18, ki definira režo 19, četrti del 20, ki stalno povečuje razmik od krožne ploskve 14, tako da se oblikuje odprtina 21, in peti del 22, ki ima vedno širši razmik od krožne ploskve 14 in definira odprtino 23. Vložek 13 obkroža obodna stena 24, v kateri je izhodna odprtina 25, ki je povezana z obema izhodnima kanaloma 4 in 5. Premakljivi vložek 13 lahko zavrtimo z dvigljivim vrtljivim gumbom 26, tako da lahko odprtine 19, 21 in 23 selektivno sovpadejo z izhodno odprtino 25. Rezultat je ta, da je nastavljena specifična upornost dušenja.

V izvedbi, prikazani na sl. 3, so bile za označitev ustreznih delov uporabljene referenčne številke, povečane za 100. Osnovna razlika med to izvedbo in izvedbo na sl. 1 je v tem, da so ventilni sedež 108, krožna ploskev 114 in obodna stena 124 oblikovani na ventilnem okrovu 101. Jasno sta prikazani zaokrožina 127 na notranjem obodu ventilnega sedeža 108 in zaokrožina 128 na notranjem obodu zaključne ploskve 115 vložka 113.

Pri izumu je zelo pomembno, da sta ventilni sedež 108 in zato tudi prostor 129 med zapornim telesom 109 in ventilnim sedežem 106 glede na režo 119 zamaknjena aksialno. Posledica tega je, da se mora tok večkrat preusmeriti, kot je prikazano s puščicami. Prva preusmeritev je izvedena na ploskvi 130 zapornega telesa 109, druga na notranji obodni ploskvi 131 vložka 113 in tretja na krožni ploskvi 114. Porabljene je veliko energije, kar privede do zmanjšanja hrupa turbulence. Poleg tega sega valjasti vložek 113 v kanal 132, ki obkroža ventilni sedež 108, tako da je mesto, kjer se tvori šumenje, t.j. prostor 129, od zunaj zaščiten.

V izvedbi, prikazani na sl. 4, so bile za ustrezne dele uporabljene referenčne številke, povečane za 200. Razlika med to izvedbo in izvedbo na sl. 1 je v bistvu v tem, da je vhodna cev 207 z notranjim navojem 233 montirana na nosilno telo 234, pritrjeno v ventilni okrov, izhodna odprtina 225 pa se zato nahaja zunaj navoja. Nasproti temu, kako je bil na skicah prikazan prvič, prehod od ventilnega sedeža 208 k reži 219 nima priprave za dušenje, ker dasta nadaljnji odprtini 21 in 23, porazdeljeni po obodu, dovolj velik prečni prerez toka.

V izvedbi po sl. 5, kjer so za ustrezne dele uporabljene referenčne številke, povečane za 300, krožna ploskev 314 sega preko ventilnega sedeža 30Θ. Režo 319 definira fiksni vložek 313. Tudi tu je tok trikrat preusmerjen, čeprav to ni označeno kot v zgoraj opisanih konstrukcijah.

Aksialni zamik med čelno ploskvijo ventilnega sedeža 308 in krožno ploskvijo 314 se mora nahajati med 1 in 4 mm, vrednost okrog 2 mm pa se je izkazala kot posebno ugodna. Zaokrožini 127 in 128 imata prednostno polmer 1 mm. V primerjavi z ventilom za radiator po DE 38 38 205 C2 je treba krožno ploskev 114 samo znižati, tj. oblikovati je treba kanal, kot npr. 132, tako da lahko dosežemo učinek zmanjšanja hrupa z zelo majhnimi dodatnimi stroški, ki jih je zlahka moč prilagoditi običajnemu proizvodnemu procesu. Tak učinek seveda lahko desežemo tudi z dvigom ventilnega sedeža 12 in uporabo krajšega ventilnega stebla 10 ali zatiča 11.

Za Danfoss A/S:

Claims (12)

1. PATENTNI ZAHTEVKI

   1. Ventil za radiator, ki ima okrov in tudi prvo točko dušenja, ki je oblikovana med vetilnim sedežem in aksialno prilagodljivim zapornim telesom, na katerega deluje v smeri odpiranja vzmet za vračanje, in v smeri toka drugo točko dušenja, ki jo tvori reža med krožno ploskvijo, ki obkroža ventilni sedež, in rotacijsko prilagodljivim valjastim premakljivim vložkom, ki ima vertikalno profilirano zaključno ploskev, ki jo vzmet za vračanje pritiska ob krožno ploskev, ki obkroža ventilni sedež, in zakriva izhodno odprtino v obodni steni, označen s tem, da je reža (19; 119; 219; 319), ki jo definira krožna ploskev, ki obkroža ventilni sedež (14; 114; 214; 314), aksialno zamaknjena glede na ventilni sedež (8; 108; 208; 308).
2. 2. Ventil za radiator po zahtevku 1, označen s tem, da ventilni sedež (8; 108; 208) sega preko krožne ploskve (14; 114; 214).
3. 3. Ventil za radiator po zahtevku 2, označen s tem, da krožno ploskev (14; 114; 214) tvori podstavek krožnega kanala (132), katerega zunanja stranska stena je prekinjena v območju izhodne odprtine (25; 125; 225).
4. 4. Ventil za radiator po zahtevku 1, označen s tem, da krožna ploskev (314) sega preko ventilnega sedeža (308).
5. 5. Ventil za radiator po enem od zahtevkov 1 do 4, označen s tem, da znaša razmik med ventilnim sedežem (8) in krožno ploskvijo (14) od 1 do 4 mm.
6. 6. Ventil za radiator po enem od zahtevkov 1 do 5, označen s tem, da ima ventilni sedež (108) na svojem notranjem obodu zaokrožino (127).
7. 7. Ventil za radiator po enem od zahtevkov 1 do 6, označen s tem, da ima vsaj del (18) zaključne ploskve (15) vložka (13), ki definira režo, na svojem notranjem obodu zaokrožino (128).
8. 8. Ventil za radiator po enem od zahtevkov 1 do 6, označen s tem, da je reža (19) široka od 0,4 do 4 mm.
9. 9. Ventil za radiator po enem od zahtevkov 1 do 8, označen s tem, da na premakljivi vložek (13; 113; 213) deluje vzmet za vračanje (12), vložek pa pritiska na krožno ploskev (14) z dvema deloma (16, 17) svoje zaključne ploskve (15), medtem ko tretji del (18) definira režo (19), sosednji četrti del (20) pa stalno povečuje razmik od krožne ploskve (14), peti del (22) pa poteka v konstantno večjem razmiku glede na krožno ploskev (14).
10. 10. Ventil za radiator po enem od zahtevkov 1 do 9, označen s tem, da so ventilni sedež (108), krožna ploskev (114) in obodna stena (124), ki ima izhodno odprtino (125), oblikovani v enem kosu z okrovom (101).
11. 11. Ventil za radiator po enem od zahtevkov 1 do 9, označen s tem, da so ventilni sedež (8; 208), krožna ploskev (14; 214) in obodna stena (24;

    224), ki ima izhodno odprtino (25; 225), oblikovani v enem kosu z vhodno cevjo (7; 207), vloženo v okrov (1).
12. 12. Ventil za radiator po zahtevku 11, označen s tem, da ima vhodna cev (7) obliko plastičnega dela, zaformanega z vbrizgavanjem.