WO2005078370A1 - Heat exchanger comprising a chamber containing measurement media - Google Patents

Heat exchanger comprising a chamber containing measurement media Download PDF

Info

Publication number
WO2005078370A1
WO2005078370A1 PCT/EP2005/001336 EP2005001336W WO2005078370A1 WO 2005078370 A1 WO2005078370 A1 WO 2005078370A1 EP 2005001336 W EP2005001336 W EP 2005001336W WO 2005078370 A1 WO2005078370 A1 WO 2005078370A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
heat exchanger
medium
chamber
valve
measuring medium
Prior art date
Application number
PCT/EP2005/001336
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Egbert Petrick
Original Assignee
Pewo Energietechnik Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE200410006390 external-priority patent/DE102004006390B4/en
Priority claimed from DE102004020464A external-priority patent/DE102004020464A1/en
Priority claimed from DE200410029650 external-priority patent/DE102004029650A1/en
Application filed by Pewo Energietechnik Gmbh filed Critical Pewo Energietechnik Gmbh
Publication of WO2005078370A1 publication Critical patent/WO2005078370A1/en

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D19/00—Details
    • F24D19/10—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F24D19/1006—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems
    • F24D19/1066—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for the combination of central heating and domestic hot water
    • F24D19/1069—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for the combination of central heating and domestic hot water regulation in function of the temperature of the domestic hot water
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D9/00—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D9/0031—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other
    • F28D9/0043—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other the plates having openings therein for circulation of at least one heat-exchange medium from one conduit to another
    • F28D9/005—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other the plates having openings therein for circulation of at least one heat-exchange medium from one conduit to another the plates having openings therein for both heat-exchange media
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F27/00—Control arrangements or safety devices specially adapted for heat-exchange or heat-transfer apparatus
    • F28F27/02—Control arrangements or safety devices specially adapted for heat-exchange or heat-transfer apparatus for controlling the distribution of heat-exchange media between different channels

Definitions

  • the invention relates to a heat exchanger, in particular a plate heat exchanger.
  • the heat exchangers in particular the plate heat exchangers, are regulated in apartment warming centers. There is a reduction in the time of death through exchange media.
  • Chambers sensors are arranged, which again cause physical inertia.
  • the object of the invention is to find a heat exchanger, in particular a plate heat exchanger, which eliminates the disadvantages of the prior art and thereby realizes the media processing by means of a heat exchanger as a function of the supply of a control medium.
  • a heat exchanger in particular a plate heat exchanger
  • a heat exchanger is designed such that a separate chamber is provided directly on the energy exchange plates of the heat exchanger.
  • a measuring medium which reacts to the corresponding temperature change with a volume change and thus executes a connected control or regulating element via a measuring medium connection.
  • the separate chamber is connected directly to the heat exchange elements in order to signal a direct temperature change via the measuring medium.
  • a temperature control with control limiting, keeping warm and start function for a heat exchanger where a controller and / or control valve is arranged in the return and a measuring medium is located directly in the heat exchanger in a separate chamber and a measuring medium connection between the measuring medium and a valve is executed.
  • the corresponding measuring medium can be a capillary liquid.
  • An embodiment with gas, such as nitrogen, is also possible.
  • the decisive factor here is that when the temperature in the heat exchanger changes due to the control medium, the measurement medium expands or contracts. This change is implemented as a signal transmitter for a valve which is arranged in the flow or return.
  • the separate chamber for containing the measuring medium can be arranged within the heat exchanger as a respective end plate or middle plate. The respective end plates or middle plates of the heat exchanger are provided directly on the heat exchanger plate of the cold or hot water or another medium to be regulated.
  • a valve is arranged in the return or flow from the heat exchanger.
  • This valve is used to set a correspondingly defined, predetermined temperature, for example 10 to 90 ° C.
  • a thermal contact is carried out in the self-contained thermal circuits of a heat exchanger in such a way that at the thermal contact point of these two circuits a capillary liquid or a gas are arranged, which are directly related to a valve.
  • a thermal change in both temperatures of the heat exchanger an expansion or contraction of this liquid or gas is effected via the capillary liquid or the gas, and thus a valve movement is brought about at the connected valve.
  • This thermal contact point between the two closed circuits of the return and the cold water of a heat exchanger can be designed in various designs. It is possible to use the existing end plates or to insert plates at the ends or in the middle, which then contains the corresponding measuring medium.
  • the capillary liquid or the gas are in any case approved according to the legal provisions for luxury foods, and therefore there is no harm if there is a breakdown in the existing heat exchanger and there is direct contact with the given drinking water, for example.
  • FIGS. 1a to 1d showing the respective arrangement of the heat exchanger 1 with the presence of the separate chamber in the form of an end plate 2, 4 and a middle plate 3 in the heat exchanger 1. Furthermore, FIG. 2, FIG. 3a, 3b, 3c, FIG. 4, FIG. 5 and FIG. 6 and 6a are given.
  • FIG. 5 Block diagram "Apartment heating center”
  • FIG. 5 general circuit "remote transmitter chamber and thermostatic valve”
  • an outer end plate is provided directly as a separate plate with the measuring medium included.
  • a corresponding heat exchange function of the two chambers of the heat exchanger 1 with a given cold water inlet KW and inlet V and outlet R is present on the secondary side.
  • the direct contact of the separate chamber as the end plate 2 is given here.
  • a measuring medium for example a capillary liquid or a gas, in particular nitrogen, is provided in the end plate 2 as a separate chamber of the heat exchanger 1. Due to the temperature change in the heat exchanger 1, the volume size of the measurement medium in the end plate 2 changes. Due to the measurement medium connection 5 between the separate chamber as the end plate 2 and a valve 6, a control signal is given to the valve due to the change in volume, which in this particular exemplary embodiment is arranged in the return R of the heat exchanger 1.
  • FIG. 1b The same arrangement options are shown in FIG. 1b, it being particularly noteworthy here that a central plate 3 is present in the heat exchanger 1.
  • the measuring chamber is located in the heat exchanger 1 as a separate chamber of a respective end plate 2, 4 or middle plate 3.
  • this measuring medium By arranging this measuring medium in the separate chamber of the heat exchanger 1, different setting variants can be achieved, since the measuring medium contained is located directly in the heat exchanger 1, ie exactly where the heat exchange process takes place. Due to the direct contact of these corresponding chambers, the measurement can be carried out at this point and thus a quick, precise value determination can be carried out. An immediate change of position is possible.
  • the measuring medium can be a capillary liquid or other liquid or be a gas which changes the volume in response to corresponding temperature changes.
  • a control element for example a hydraulic or pneumatic actuator
  • a control for example a pressure switch
  • These functions can be used in all areas of application of heat exchangers 1 in order to implement heating or cooling systems.
  • different measuring liquids or gases are used as the medium. Due to the special temperature behavior in the heat exchanger 1 and the arrangement of the measuring chambers As separate chambers in end plates or middle plates, specific setpoint shifts can be achieved by changing the quantity or temperature of the heating / cooling control media.
  • FIG. 2 shows a heat exchanger 1 in the form of a plate heat exchanger, it being evident that the end plate 2 with the measuring medium included and a measuring medium connection 5 is arranged outside.
  • the end plate 2 of the heat exchanger 1 is connected directly to an exchange plate of the heat exchanger 1 in order to carry out the advantage of the direct temperature change via the measuring medium connection 5 towards a valve 6 or another control element, which is essential to the invention.
  • FIG. 4 shows a block diagram of a technical application of the return temperature limiter with a start function, in particular for use in a domestic heating system.
  • a heat exchanger 20 is provided, which is designed on the primary side with the flow V and the return R, for example heating water.
  • On the secondary side there is a cold water supply KW and a hot water outlet WW.
  • a thermostatic valve 100 is now arranged in the return R on the part of the heat exchanger 20.
  • a remote transmitter chamber 10 flows through the control medium inlet 70 and the control medium outlet 80.
  • This remote transmitter chamber 10 is also flowed through with the cold water inlet 90 and cold water outlet 110.
  • the two media are separated by an inner and outer ring chamber 40 and 50 in the cross tube.
  • the return R is regulated by the heat exchanger 20 via a thermostatic valve 100 in thermal connection with a cold water inlet 90 in the cross tube of the remote control chamber 10.
  • the remote transmitter chamber 10 is connected to the thermostatic valve 100 via a capillary liquid line 30.
  • FIG. 5 shows a general structure of a remote sensor chamber 10 in connection with the thermostatic valve 100. It is possible to do both Execute components directly connected. As a rule, however, the two essential components of the return temperature limitation with start function are not directly connected to each other. The actual connection exists only via the capillary liquid line 30. A predetermined pipeline, depending on the type of construction, is then inserted between the remote transmitter chamber 10 and the thermostatic valve 100. The thermostatic valve 100 is arranged via a valve 160 directly in the return R on the part of the heat exchanger 20 in terms of control technology.
  • FIG. 6 shows a cross section of a remote transmitter chamber 10 in the form of a cross tube.
  • the cross tube is manufactured according to its embodiment in a known design, it being essential that an outer or inner annular chamber 40 and 50 are arranged laterally within the cross tube of the remote transmitter chamber 10 in the direction of flow via the control medium inlet 70 to the control medium outlet 80.
  • These outer and inner annular chambers 40 and 50 are attached to the housing of the cross tube at the respective end via a corresponding fixed connection, advantageously a soldered connection 120.
  • a space is present between the outer ring chamber 40 and the inner ring chamber 50, which contains a capillary liquid 60.
  • a capillary fluid line 30 is attached to this space via the outer annular chamber 40 in order to change the volume of the capillary fluid 60 in the space between the outer and inner annular chambers 40 and 50 to transmit.
  • This capillary fluid line 30 is thus included with the same capillary fluid 60, the capillary fluid line 30 being inserted directly into an existing thermostatic valve 100 of a known type.
  • the capillary liquid line 30 is connected directly to a specific expansion body, which is predetermined, in order to convert the change in volume of the capillary liquid 60 at the thermostatic valve 100 into a corresponding valve position.
  • the outer and inner annular chambers 40 and 50 are preferably made of copper.
  • the capillary liquid 60 is furthermore characterized by a luxury food approval, so that in the event of an accident in the cross tube in the remote control chamber 10 there is no impairment of the quality of the drinking water which flows through the cross tube via the cold water inlet 90 and the cold water outlet 110.
  • FIG. 6a shows a top view of the cross tube. It can be seen here that the cold water inlet 90 flows around the outer annular chamber 40 up to the cold water outlet 110 and thus there is a temperature effect on the existing capillary fluid 60.
  • the control medium inlet 70 flows through the existing measuring chamber 150 to the control medium outlet 80. This influence on the temperature via the inner annular chamber 50 is also transferred to the capillary liquid 60 in a control-effective manner.
  • the following functions can be implemented with the inventive solution: double, temperature-dependent controlled opening and closing of a liquid-guided supply line
  • the heating water temperature in the measuring chamber 150 in the remote control chamber 10 is kept at a set desired value, for example 35 ° C., via the thermostatic valve 100.
  • valve 160 of thermostatic valve 100 closes.
  • the system is cooled down by releasing energy into the environment. If the setpoint is undershot, valve 160 of thermostatic valve 100 is opened. This process maintains a quick start phase.
  • a hot water supply WW is carried out by a customer.
  • the cold water KW begins to flow suddenly, this cold water KW flowing over the cold water inlet 90 towards the cold water outlet 110 into the remote control chamber 10 along the outer annular chamber 40.
  • the second medium in the remote control chamber 10 stands still in the return R through the closed valve 160 of the thermostatic valve 100.
  • the capillary liquid 60 is contracted, and the valve 160 in the thermostatic valve 100 is opened the control medium flows through the cross tube of the remote transmitter chamber 10.
  • the state of the capillary liquid 60 in the space between the outer annular chamber 40 and the inner annular chamber 50 is automatically influenced by the existing change in temperature, the flow of the control medium and the cold water KW in the cross tube. In conclusion this becomes a resulting setpoint is executed via valve 160 of thermostatic valve 100.
  • the DHW hot water consumption by a customer is carried out in various quantities without interruption.
  • the influence of the control medium in the measuring chamber 150 with effect on the capillary liquid 60 is much greater than the influence of the cold water KW flowing through, so that the size of the return flow R to be controlled actually remains constant at the setpoint.
  • a respective valve 160 of the thermostatic valve 100 is dependent on the state of the capillary liquid 60 via the capillary liquid line 30 up to the expansion vessel in the thermostatic valve 100. It is important how the respective temperatures are related to each other through the introduction of the cold water KW and the flow through the return flow R behavior. In addition, when the capillary liquid 60 contracts, that is to say the temperature is colder than a certain desired value, the valve 160 is opened and closed in the reverse manner.
  • a possible form of a heat exchanger 1 is present in a different construction, that is to say not in a plate construction but in pipes, wave form etc.
  • the separate chamber with the measuring medium contained can also be arranged.
  • a separate chamber with an included measuring medium is installed directly in the heat exchanger 1 and thus the direct contact and the corresponding temperature change via the measuring medium connection 5 between the measuring medium and a given actuator in the form of a rule - or to ensure control systems.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

The invention relates to a heat exchanger, particularly a plate heat exchanger in which regulation of the heat exchangers, especially the plate heat exchangers, is made possible in apartment heating centers while the dead time is reduced by means of exchange media.

Description

Wärmeübertrager mit beinhalteter Messmedienkammer Heat exchanger with included measuring media chamber
Die Erfindung betrifft einen Wärmeübertrager, insbesondere einen Plattenwärmeübertrager. Dabei wird eine Regelung der Wärmeübertrager, insbesondere der Plattenwärmeübertrager, in Wohnungswarmezentren realisiert. Es wird eine Verkürzung der Todzeit durch Austauschmedien erreicht.The invention relates to a heat exchanger, in particular a plate heat exchanger. The heat exchangers, in particular the plate heat exchangers, are regulated in apartment warming centers. There is a reduction in the time of death through exchange media.
Gemäß des Standes der Technik sind diverse technologische und technische Lösungen gegeben, welche eine Trinkwassererwärmung über einen Wärmetauscher mit Hilfe der Regelung der Vorlauftemperatur ausführen. Dabei ist immer im Wesentlichen der Nachteil gegeben, dass dies eine thermische Lösung, die außerhalb des Plattenwärmeübertragers erfolgt, darstellt und somit eine entsprechende große Trägheit des Kreislaufes vorhanden ist. Es sind zum Beispiel Proportionsregler bekannt, welche über eine Membran, wobei diese mit dem kalten Wasser beaufschlagt wird, und über einen dementsprechenden vorhandenen Stößel eine Öffnung oder Schließung eines Ventilbereiches ausführt. Dabei ist der hohe ökonomische mechanische Aufwand, nicht der direkte Einfluss der Temperatur, sondern nur ein Verhältnis von Kaltwasser zum Heizmedium sowie keine Warmhaltefunktion als Nachteile zu betrachten. Gerade diese Nachteile des gegebenen Standes der Technik setzen das Ziel der erfinderischen Lösung voraus, dass es hier zu einer technischen Ausführung kommen sollte, welche mit geringem technischem Aufwand den wesentlichen Nachteil des Standes der Technik beseitigt.According to the state of the art, there are various technological and technical solutions which heat the drinking water via a heat exchanger with the aid of the regulation of the flow temperature. The main disadvantage is always that this is a thermal solution that is outside the Plate heat exchanger takes place, represents and thus there is a correspondingly large inertia of the circuit. Proportion regulators are known, for example, which open or close a valve area via a membrane, which is acted upon by the cold water, and via a corresponding tappet. The high economic mechanical effort, not the direct influence of the temperature, but only a ratio of cold water to the heating medium and no warming function are to be regarded as disadvantages. Precisely these disadvantages of the given prior art presuppose the aim of the inventive solution that it should lead to a technical implementation which eliminates the essential disadvantage of the prior art with little technical effort.
Des Weiteren ist eine technische Lösung DE 102 59 462 AI „Vorgefertigtes Wärmeübergabemittel" bekannt, wo insbesondere an einem Wärmetauscher zwei entsprechende Kammern angeordnet sind, wobei in diesen Kammern vorhandene Temperaturmessfühler eingearbeitet sind, welche zur Regelung und Steuerung des Wärmetauschers und eines Rück- oder Vorlaufes dienlich sind. Nachteil dieser Erfindung ist der hohe ökonomische Aufwand zur Anordnung der zusätzlichenFurthermore, a technical solution DE 102 59 462 AI "Prefabricated heat transfer medium" is known, where in particular two corresponding chambers are arranged on a heat exchanger, in which chambers existing temperature sensors are incorporated, which regulate and control the heat exchanger and a return or flow The disadvantage of this invention is the high economic outlay for arranging the additional ones
Kammern. Außerdem ist hierbei nachteilig, dass in denChambers. It is also disadvantageous that in the
Kammern Messfühler angeordnet sind, die wieder eine physikalische Trägheit hervorrufen. Aufgabe der Erfindung ist es, einen Wärmeübertrager, insbesondere einen Plattenwärmeübertrager, zu finden, welcher die Nachteile des Standes der Technik beseitigt und dabei die Medienaufbereitung durch einen Wärmeübertrager in Abhängigkeit mit der Zuführung eines Regelmediums realisiert.Chambers sensors are arranged, which again cause physical inertia. The object of the invention is to find a heat exchanger, in particular a plate heat exchanger, which eliminates the disadvantages of the prior art and thereby realizes the media processing by means of a heat exchanger as a function of the supply of a control medium.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass ein Wärmeübertrager, insbesondere ein Plattenwärmeübertrager, gemäß des Hauptanspruches 1 und seiner Unteransprüche ausgeführt ist. Dabei ist ein Wärmeübertrager, insbesondere ein Plattenwärmeübertrager, so ausgeführt, dass eine gesonderte Kammer unmittelbar an den Energieaustauschplatten des Wärmeübertragers vorhanden ist. In dieser gesonderten Kammer ist ein Messmedium gegeben, welches auf die entsprechende Temperaturveränderung mit einer Volumenänderung reagiert und somit ein angeschlossenes Stell- oder Regelorgan über eine Messmediumverbindung ausführt. Grundsätzlich ist dabei eine Messmediumverbindung in Verbindung 'mit einem Stell- oder Regelorgan gegeben, welche insbesondere die Wärmeübertragung zweier Medien regeln bzw. steuern, die an einem Wärmeübertrager anliegen.According to the invention, the object is achieved in that a heat exchanger, in particular a plate heat exchanger, is designed in accordance with main claim 1 and its subclaims. A heat exchanger, in particular a plate heat exchanger, is designed such that a separate chamber is provided directly on the energy exchange plates of the heat exchanger. In this separate chamber there is a measuring medium which reacts to the corresponding temperature change with a volume change and thus executes a connected control or regulating element via a measuring medium connection. A measuring medium connection in connection 'with a servo or control element there is in principle given which regulate in particular the heat transfer between two media or control, which rest against a heat exchanger.
Erfindungswesentlich ist hierbei, dass die gesonderte Kammer unmittelbar mit den Wärmeaustauschelementen in Verbindung steht, um somit eine direkte Temperaturveränderung über das Messmedium zu signalisieren. Dabei ist eine Temperaturregelung mit Regelbegrenz-, Warmhalte- und Startfunktion für einen Wärmeübertrager soweit gegeben, wobei ein Regler und/oder Stellventil im Rücklauf angeordnet ist und ein Messmedium sich direkt im Wärmeübertrager in einer gesonderten Kammer befindet und eine Messmediumverbindung zwischen dem Messmedium und einem Ventil ausgeführt ist. Das entsprechende Messmedium kann eine Kapillarflüssigkeit sein. Dabei ist auch eine Ausführungsform mit Gas, wie zum Beispiel Stickstoff, möglich. Entscheidend dabei ist, dass bei Temperaturveränderung im Wärmeübertrager auf Grund des Regelmediums eine Ausdehnung oder Einengung des Messmediums erfolgt. Dabei ist diese Veränderung als Signalgeber für ein Ventil, welches im Vorlauf oder Rücklauf angeordnet ist, ausgeführt. Die separate Kammer für die Beinhaltung des Messmediums kann innerhalb des Wärmeübertragers als eine jeweilige Endplatte bzw. Mittelplatte angeordnet sein. Die jeweiligen Endplatten bzw. Mittelplatten des Wärmeübertragers sind unmittelbar an der Wärmetauscherplatte des Kalt- bzw. Warmwassers oder einem anderen zu regelnden Medium gegeben.It is essential to the invention that the separate chamber is connected directly to the heat exchange elements in order to signal a direct temperature change via the measuring medium. There is a temperature control with control limiting, keeping warm and start function for a heat exchanger, where a controller and / or control valve is arranged in the return and a measuring medium is located directly in the heat exchanger in a separate chamber and a measuring medium connection between the measuring medium and a valve is executed. The corresponding measuring medium can be a capillary liquid. An embodiment with gas, such as nitrogen, is also possible. The decisive factor here is that when the temperature in the heat exchanger changes due to the control medium, the measurement medium expands or contracts. This change is implemented as a signal transmitter for a valve which is arranged in the flow or return. The separate chamber for containing the measuring medium can be arranged within the heat exchanger as a respective end plate or middle plate. The respective end plates or middle plates of the heat exchanger are provided directly on the heat exchanger plate of the cold or hot water or another medium to be regulated.
Beispielhafterweise wird im Rücklauf bzw. Vorlauf von dem Wärmeübertrager ein Ventil angeordnet. Mit diesem Ventil wird eine entsprechend definierte, vorgegebene Temperatur, zum Beispiel 10 bis 90 °C, eingestellt. Dabei wird ein thermischer Kontakt bei den in sich geschlossenen, thermischen Kreisläufen eines Wärmeübertragers so ausgeführt, dass an der thermischen Kontaktstelle dieser beiden Kreisläufe eine Kapillarflüssigkeit bzw. ein Gas angeordnet sind, welche in direktem Zusammenhang zu einem Ventil stehen. Bei einer thermischen Veränderung beider Temperaturen des Wärmeübertragers wird über die Kapillarflüssigkeit bzw. das Gas eine Ausdehnung oder ein Zusammenziehen dieser Flüssigkeit bzw. des Gases erwirkt und somit an dem angeschlossenen Ventil eine Ventilbewegung hervorgerufen. Diese thermische Kontaktstelle zwischen den beiden in sich geschlossenen Kreisläufen des Rücklaufes und des Kaltwassers eines Wärmeübertragers kann in verschiedenen Bauformen ausgeführt werden. Dabei ist es möglich, die vorhandenen Endplatten zu nutzen bzw. Platten an Enden bzw. mittig einzusetzen, worin dann das entsprechende Messmediums enthalten ist.For example, a valve is arranged in the return or flow from the heat exchanger. This valve is used to set a correspondingly defined, predetermined temperature, for example 10 to 90 ° C. A thermal contact is carried out in the self-contained thermal circuits of a heat exchanger in such a way that at the thermal contact point of these two circuits a capillary liquid or a gas are arranged, which are directly related to a valve. In the event of a thermal change in both temperatures of the heat exchanger, an expansion or contraction of this liquid or gas is effected via the capillary liquid or the gas, and thus a valve movement is brought about at the connected valve. This thermal contact point between the two closed circuits of the return and the cold water of a heat exchanger can be designed in various designs. It is possible to use the existing end plates or to insert plates at the ends or in the middle, which then contains the corresponding measuring medium.
Die Kapillarflüssigkeit bzw. das Gas sind in jedem Fall nach den gesetzlichen Bestimmungen für Genussmittel zugelassen, und somit ist eine Unbedenklichkeit gegeben, wenn es zu einer Havarie in dem bestehenden Wärmeübertrager kommen sollte und ein direkter Kontakt zum Beispiel mit dem gegebenen Trinkwasser besteht.The capillary liquid or the gas are in any case approved according to the legal provisions for luxury foods, and therefore there is no harm if there is a breakdown in the existing heat exchanger and there is direct contact with the given drinking water, for example.
Somit entsteht eine direkte thermische Verbindung zwischen dem Messmedium und dem Wärmeübertrager. Die Kapillarflüssigkeit bzw. das Gas, welche in den gesonderten Kammern im Wärmeübertrager bis hin zum Ventil beinhaltet ist, reagiert auf entsprechende Temperaturveränderungen sowie Ausdehnung und Verengung seiner Volumengröße. Somit entsteht eine automatische Stellwirkung auf das Ventil, welches Einfluss auf den Durchfluss des Wärmeübertragers hat.This creates a direct thermal connection between the measuring medium and the heat exchanger. The capillary liquid or gas, which is contained in the separate chambers in the heat exchanger up to the valve, reacts to corresponding changes in temperature as well as expansion and contraction of its volume size. This creates a automatic actuating effect on the valve, which influences the flow of the heat exchanger.
Erreicht wird durch diesen direkten thermischen Kontakt des Kaltwassers mit dem Rücklauf des Wärmeenergieträgers, z. B. Heizung, eine so genannte Startfunktion für die Erwärmung des Kaltwassers zum Warmwasser, eine entsprechende Begrenzung durch Einstellung einer bestimmten Temperatur, eine konstante Wärmehaltung des vorhandenen Warmwassers und eine diesbezügliche Regelung immer unter Abhängigkeit des Rücklaufes des Wärmeenergieträgers über den Wärmeübertrager in direktem Zusammenhang mit der Zuführung des Kaltwassers.Is achieved by this direct thermal contact of the cold water with the return of the heat energy carrier, for. B. Heating, a so-called start function for heating the cold water to hot water, a corresponding limitation by setting a certain temperature, constant heat retention of the existing hot water and related control always dependent on the return of the heat energy source via the heat exchanger in direct connection with the Cold water supply.
Die erfinderische Lösung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert, wobei die Figuren la bis ld gegeben sind, welche die jeweilige Anordnung des Wärmeübertragers 1 mit dem Vorhandensein der gesonderten Kammer in Form einer Endplatte 2, 4 und einer Mittelplatte 3 im Wärmeübertrager 1 aufzeigt. Des Weiteren ist eine Figur 2, Figur 3a, 3b, 3c, Figur 4, Figur 5 bzw. Figur 6 und 6a gegeben.The inventive solution is explained in more detail below using an exemplary embodiment, with FIGS. 1a to 1d showing the respective arrangement of the heat exchanger 1 with the presence of the separate chamber in the form of an end plate 2, 4 and a middle plate 3 in the heat exchanger 1. Furthermore, FIG. 2, FIG. 3a, 3b, 3c, FIG. 4, FIG. 5 and FIG. 6 and 6a are given.
Figur la bis ld Anordnung des Wärmeübertragers Figur 2 Anordnung des Wärmeübertragers mit gesonderter Endplatte Figur 3a bis 3c Anordnung des Wärmeübertragers mit gesonderter EndplatteFigure la to ld arrangement of the heat exchanger Figure 2 arrangement of the heat exchanger with a separate end plate Figure 3a to 3c arrangement of the heat exchanger with a separate end plate
Figur 4 Blockschaltbild „WohnungswärmeZentrum" Figur 5 allgemeine Schaltung „Ferngeberkammer und Thermostatventil"Figure 4 Block diagram "Apartment heating center" FIG. 5 general circuit "remote transmitter chamber and thermostatic valve"
Figur 6 Ferngeberkammer in Form eines KreuzrohresFigure 6 remote sensor chamber in the form of a cross tube
Figur βa Draufsicht auf das KreuzrohrFigure βa top view of the cross tube
In der Figur la ist ersichtlich, dass eine äußere Endplatte unmittelbar als gesonderte Platte mit beinhaltetem Messmedium gegeben ist. Dabei ist eine entsprechende Wärmetauschfunktion der beiden Kammern des Wärmeübertragers 1 mit einem gegebenen Kaltwasserzulauf KW und Vorlauf V und Rücklauf R auf der Sekundärseite vorhanden. Der unmittelbare Kontakt der gesonderten Kammer als Endplatte 2 ist hierbei gegeben. In der Endplatte 2 als gesonderte Kammer des Wärmeübertragers 1 ist ein Messmedium, zum Beispiel eine Kapillarflüssigkeit oder ein Gas, insbesondere Stickstoff, gegeben. Durch die Temperaturveränderung im Wärmeübertrager 1 ändert sich die Volumengröße des Messmediums in der Endplatte 2. Durch die Messmediumverbindung 5 zwischen der gesonderten Kammer als Endplatte 2 und einem Ventil 6 ist durch die Volumenänderung ein damit gegebenes Stellsignal auf das Ventil ausgeführt, welches in diesem besonderen Ausführungsbeispiel im Rücklauf R des Wärmeübertragers 1 angeordnet ist.It can be seen in FIG. 1 a that an outer end plate is provided directly as a separate plate with the measuring medium included. A corresponding heat exchange function of the two chambers of the heat exchanger 1 with a given cold water inlet KW and inlet V and outlet R is present on the secondary side. The direct contact of the separate chamber as the end plate 2 is given here. A measuring medium, for example a capillary liquid or a gas, in particular nitrogen, is provided in the end plate 2 as a separate chamber of the heat exchanger 1. Due to the temperature change in the heat exchanger 1, the volume size of the measurement medium in the end plate 2 changes. Due to the measurement medium connection 5 between the separate chamber as the end plate 2 and a valve 6, a control signal is given to the valve due to the change in volume, which in this particular exemplary embodiment is arranged in the return R of the heat exchanger 1.
Die gleichen Anordnungsmöglichkeiten sind in der Figur lb dargestellt, wobei hier besonders zu erwähnen ist, dass eine Mittelplatte 3 im Wärmeübertrager 1 vorhanden ist. Das Erfindungswesentliche dieser Ausführungsvarianten der beschriebenen technischen Lösung ist darin gegeben, dass sich die Messkammer als gesonderte Kammer einer jeweiligen Endplatte 2, 4 bzw. Mittelplatte 3 in dem Wärmeübertrager 1 befindet. Durch die Anordnung dieses Messmediums in der gesonderten Kammer des Wärmeübertragers 1 können verschiedene Stellvarianten erreicht werden, da das beinhaltete Messmedium sich direkt im Wärmeübertrager 1 befindet, also genau dort, womit der Wärmetauschprozess erfolgt. Durch den direkten Kontakt dieser entsprechenden Kammern kann an dieser Stelle die Messung vorgenommen werden und somit eine schnelle, präzise Wertermittlung ausgeführt werden. Somit ist eine sofortige Stelländerung möglich. Das Messmedium kann eine Kapillarflüssigkeit oder andere Flüssigkeit darstellen bzw. ein Gas sein, .welches auf entsprechende Temperaturveränderungen eine Volumenänderung durchführt. Mit dem Messmedium, welches sich bei einer Temperaturerhöhung ausdehnt bzw. sich zusammen zieht bei einer Temperatursenkung, kann durch diese Messmediumverbindung 5 ein Regelorgan, zum Beispiel ein hydraulischer bzw. pneumatischer Stellantrieb, die Regelfunktion übernehmen bzw. eine Steuerung, zum Beispiel ein Druckschalter, ausgeführt werden. Diese Funktionen können in allen Einsatzbereichen von Wärmeübertragern 1 genutzt werden, um Wärme- bzw. Kälteanlagen zu realisieren. Je nach Anwendungsfall werden verschiedene 'Messflüssigkeiten oder Gase als Medium eingesetzt. Durch das spezielle Temperaturverhalten im Wärmeübertrager 1 und das Anordnen der Messkammern als gesonderte Kammern in Endplatten bzw. Mittelplatten können gezielte Sollwertverschiebungen durch Mengen- bzw. Temperaturänderungen der Heiz- Kühl-Regelmedien erreicht werden.The same arrangement options are shown in FIG. 1b, it being particularly noteworthy here that a central plate 3 is present in the heat exchanger 1. The essential to the invention of these design variants of the technical solution described is that the measuring chamber is located in the heat exchanger 1 as a separate chamber of a respective end plate 2, 4 or middle plate 3. By arranging this measuring medium in the separate chamber of the heat exchanger 1, different setting variants can be achieved, since the measuring medium contained is located directly in the heat exchanger 1, ie exactly where the heat exchange process takes place. Due to the direct contact of these corresponding chambers, the measurement can be carried out at this point and thus a quick, precise value determination can be carried out. An immediate change of position is possible. The measuring medium can be a capillary liquid or other liquid or be a gas which changes the volume in response to corresponding temperature changes. With the measuring medium, which expands when the temperature rises or contracts when the temperature drops, a control element, for example a hydraulic or pneumatic actuator, can take over the control function or a control, for example a pressure switch, can be carried out by this measuring medium connection 5 become. These functions can be used in all areas of application of heat exchangers 1 in order to implement heating or cooling systems. Depending on the application, different measuring liquids or gases are used as the medium. Due to the special temperature behavior in the heat exchanger 1 and the arrangement of the measuring chambers As separate chambers in end plates or middle plates, specific setpoint shifts can be achieved by changing the quantity or temperature of the heating / cooling control media.
In der Figur 2 ist ein Wärmeübertrager 1 in Form eines Plattenwärmeübertragers aufgezeigt, wobei ersichtlich ist, dass die Endplatte 2 mit dem beinhalteten Messmedium und einer Messmediumverbindung 5 außerhalb angeordnet ist. Dabei ist die Endplatte 2 des Wärmeübertragers 1 unmittelbar an einer Austauschplatte des Wärmeübertragers 1 angeschlossen, um somit den erfindungswesentlichen Vorteil der unmittelbaren Temperaturveränderung über die Messmediumverbindung 5 hin zu einem Ventil 6 oder einem anderen Stellorgan auszuführen.FIG. 2 shows a heat exchanger 1 in the form of a plate heat exchanger, it being evident that the end plate 2 with the measuring medium included and a measuring medium connection 5 is arranged outside. Here, the end plate 2 of the heat exchanger 1 is connected directly to an exchange plate of the heat exchanger 1 in order to carry out the advantage of the direct temperature change via the measuring medium connection 5 towards a valve 6 or another control element, which is essential to the invention.
In den Figuren 3a, 3b und 3c ist eine Anordnung einer Endplatte 2 bzw. Endplatte 4 und einer Mittelplatte 3 grafisch dargestellt, wobei immer gegeben ist, dass ein unmittelbarer Zusammenhang zwischen den Endplatten 2 und 4 bzw. der Mittelplatte 3 und den entsprechenden Platten des Wärmeübertragers 1 besteht.In Figures 3a, 3b and 3c, an arrangement of an end plate 2 or end plate 4 and a middle plate 3 is shown graphically, it always being the case that there is a direct connection between the end plates 2 and 4 or the middle plate 3 and the corresponding plates of the Heat exchanger 1 exists.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel zeigt die Anwendung einer Messflüssigkeit als Kapillarflüssigkeit. Dabei ist insbesondere die Kapillarflüssigkeit in Abhängigkeit der Temperaturveränderung, welche über einen Wärmetauscher 20 erzeugt wird, im Rücklauf R gegeben. Figur 4 zeigt ein Blockschaltbild einer technischen Anwendung des Rücklauftemperaturbegrenzers mit Startfunktion insbesondere für die Anwendung in einer Wohnungswärmezentrale. Dabei ist ein Wärmetauscher 20 gegeben, welcher an der Primärseite mit dem Vorlauf V und dem Rücklauf R, zum Beispiel Heizungswasser, ausgeführt ist. An der Sekundärseite ist eine Kaltwasserzufuhr KW und ein Abgang Warmwasser WW gegeben. Erfindungswesentlich wird nun im Rücklauf R von Seiten des Wärmetauschers 20 ein Thermostatventil 100 angeordnet. Nachfolgend ist eine Ferngeberkammer 10 über den Regelmedium Eintritt 70 und den Regelmedium Austritt 80 durchflössen. Diese Ferngeberkammer 10 wird ebenfalls mit dem Kaltwassereintritt 90 und Kaltwasseraustritt 110 durchflössen. Dabei werden die beiden Medien durch eine beinhaltete innere und äußere Ringkammer 40 und 50 in dem Kreuzrohr getrennt. Erfindungswesentlich ist hierbei, dass eine Regelung des Rücklaufes R von Seiten des Wärmetauschers 20 über ein Thermostatventil 100 in thermischem Zusammenhang mit einem Kaltwassereintritt 90 im Kreuzrohr der Ferngeberkammer 10 stattfindet. Die Ferngeberkammer 10 ist mit dem Thermostatventil 100 über eine Kapillarflüssigkeitsleitung 30 verbunden. In den nachfolgenden Ausführungen wird die Regelfunktion bei einer entsprechenden Abnahme von Warmwasser WW von Seiten eines Kunden nochmals erläutert.Another embodiment shows the use of a measuring liquid as a capillary liquid. In particular, the capillary liquid is given in the return R as a function of the temperature change which is generated via a heat exchanger 20. FIG. 4 shows a block diagram of a technical application of the return temperature limiter with a start function, in particular for use in a domestic heating system. In this case, a heat exchanger 20 is provided, which is designed on the primary side with the flow V and the return R, for example heating water. On the secondary side there is a cold water supply KW and a hot water outlet WW. Essential to the invention, a thermostatic valve 100 is now arranged in the return R on the part of the heat exchanger 20. Subsequently, a remote transmitter chamber 10 flows through the control medium inlet 70 and the control medium outlet 80. This remote transmitter chamber 10 is also flowed through with the cold water inlet 90 and cold water outlet 110. The two media are separated by an inner and outer ring chamber 40 and 50 in the cross tube. It is essential to the invention that the return R is regulated by the heat exchanger 20 via a thermostatic valve 100 in thermal connection with a cold water inlet 90 in the cross tube of the remote control chamber 10. The remote transmitter chamber 10 is connected to the thermostatic valve 100 via a capillary liquid line 30. In the following explanations, the control function is explained again by a customer when hot water WW is appropriately taken.
Figur 5 zeigt einen allgemeinen Aufbau einer Ferngeberkammer 10 im Zusammenhang mit dem Thermostatventil 100. Dabei ist es möglich, beide Komponenten unmittelbar verbunden auszuführen. Der Regelfall ist jedoch, dass die beiden wesentlichen Bestandteile der Rücklauftemperaturbegrenzung mit Startfunktion nicht direkt miteinander verbunden sind. Die eigentliche Verbindung besteht nur über die Kapillarflüssigkeitsleitung 30. Zwischen der Ferngeberkammer 10 und dem Thermostatventil 100 ist dann eine vorgegebene, je nach Bebauungsart vorhandene Rohrleitung eingeführt. Das Thermostatventil 100 ist über ein Ventil 160 direkt in den Rücklauf R von Seiten des Wärmetauschers 20 regeltechnisch angeordnet.Figure 5 shows a general structure of a remote sensor chamber 10 in connection with the thermostatic valve 100. It is possible to do both Execute components directly connected. As a rule, however, the two essential components of the return temperature limitation with start function are not directly connected to each other. The actual connection exists only via the capillary liquid line 30. A predetermined pipeline, depending on the type of construction, is then inserted between the remote transmitter chamber 10 and the thermostatic valve 100. The thermostatic valve 100 is arranged via a valve 160 directly in the return R on the part of the heat exchanger 20 in terms of control technology.
Aus der Figur 6 ist ein Querschnitt einer Ferngeberkammer 10 in Form eines Kreuzrohres gegeben. Das Kreuzrohr ist entsprechend seiner Ausführungsform in bekannter Bauart gefertigt, wobei dabei wesentlich ist, dass in Durchflussrichtung über den Regelmedium Eintritt 70 hin zum Regelmedium Austritt 80 seitlich innerhalb des Kreuzrohres der Ferngeberkammer 10 eine äußere bzw. innere Ringkammer 40 und 50 angeordnet sind. Diese äußere und innere Ringkammer 40 und 50 sind über eine entsprechende feste Verbindung, vorteilhafterweise eine Lötverbindung 120, an dem jeweiligen Ende am Gehäuse des Kreuzrohres befestigt. Zwischen der äußeren Ringkammer 40 und der inneren Ringkammer 50 ist ein Zwischenraum vorhanden, welcher eine Kapillarflüssigkeit 60 beinhaltet. An diesem Zwischenraum über die äußere Ringkammer 40 wird eine Kapillarflüssigkeitsleitung 30 angebracht, um die Volumenveränderung der Kapillarflüssigkeit 60 im Zwischenraum der äußeren und inneren Ringkammer 40 und 50 zu übertragen. Diese Kapillarflüssigkeitsleitung 30 ist somit mit der gleichen Kapillarflüssigkeit 60 beinhaltet, wobei die Kapillarflüssigkeitsleitung 30 direkt in ein bestehendes Thermostatventil 100 bekannter Bauart eingeführt ist. In dem Thermostatventil 100 wird die Kapillarflüssigkeitsleitung 30 direkt an einem bestimmten Ausdehnungskörper, welcher vorgegeben ist, angeschlossen, um somit die Volumenänderung der Kapillarflüssigkeit 60 an dem Thermostatventil 100 dahingehend in eine entsprechende Ventilstellung umzusetzen. Die äußere und innere Ringkammer 40 und 50 sind vorzugsweise aus Kupfer gefertigt. Die Kapillarflüssigkeit 60 ist weiterhin durch eine Genussmittelzulassung gekennzeichnet, damit bei eventuellem Havariefall im Kreuzrohr in der Ferngeberkammer 10 keine Beeinträchtigung der Qualität des Trinkwassers, welches über den Kaltwassereintritt 90 und den Kaltwasseraustritt 110 das Kreuzrohr durchfließt, entsteht.FIG. 6 shows a cross section of a remote transmitter chamber 10 in the form of a cross tube. The cross tube is manufactured according to its embodiment in a known design, it being essential that an outer or inner annular chamber 40 and 50 are arranged laterally within the cross tube of the remote transmitter chamber 10 in the direction of flow via the control medium inlet 70 to the control medium outlet 80. These outer and inner annular chambers 40 and 50 are attached to the housing of the cross tube at the respective end via a corresponding fixed connection, advantageously a soldered connection 120. A space is present between the outer ring chamber 40 and the inner ring chamber 50, which contains a capillary liquid 60. A capillary fluid line 30 is attached to this space via the outer annular chamber 40 in order to change the volume of the capillary fluid 60 in the space between the outer and inner annular chambers 40 and 50 to transmit. This capillary fluid line 30 is thus included with the same capillary fluid 60, the capillary fluid line 30 being inserted directly into an existing thermostatic valve 100 of a known type. In the thermostatic valve 100, the capillary liquid line 30 is connected directly to a specific expansion body, which is predetermined, in order to convert the change in volume of the capillary liquid 60 at the thermostatic valve 100 into a corresponding valve position. The outer and inner annular chambers 40 and 50 are preferably made of copper. The capillary liquid 60 is furthermore characterized by a luxury food approval, so that in the event of an accident in the cross tube in the remote control chamber 10 there is no impairment of the quality of the drinking water which flows through the cross tube via the cold water inlet 90 and the cold water outlet 110.
In der Figur 6a ist eine Draufsicht des Kreuzrohres dargestellt. Dabei ist erkennbar, dass der Kaltwassereintritt 90 bis hin zum Kaltwasseraustritt 110 die äußere Ringkammer 40 umfließt und somit eine Temperatureinwirkung auf die bestehende Kapillarflüssigkeit 60 stattfindet. Der Regelmediumeintritt 70 fließt durch die bestehende Messkammer 150 hin bis zum Regelmediumaustritt 80. Diese Temperaturbeeinflussung über die innere Ringkammer 50 wird ebenfalls auf die Kapillarflüssigkeit 60 regelwirksam übertragen. Folgende Funktionen sind mit der erfinderischen Lösung realisierbar: doppeltes, temperaturabhängig gesteuertes Öffnen und Schließen einer flüssigkeitsgeführten VersorgerleitungFIG. 6a shows a top view of the cross tube. It can be seen here that the cold water inlet 90 flows around the outer annular chamber 40 up to the cold water outlet 110 and thus there is a temperature effect on the existing capillary fluid 60. The control medium inlet 70 flows through the existing measuring chamber 150 to the control medium outlet 80. This influence on the temperature via the inner annular chamber 50 is also transferred to the capillary liquid 60 in a control-effective manner. The following functions can be implemented with the inventive solution: double, temperature-dependent controlled opening and closing of a liquid-guided supply line
Regelung und Begrenzung der Temperatur des Rücklaufes R auf einen eingestellten- SollwertRegulation and limitation of the temperature of the return R to a set setpoint
Warmhaltefunktion mittels kurzzeitiger Querschnittsfreigabe des Heizmediumstromes bei Absinken der Heizmediumtemperatur des Rücklaufes R unter einen eingestellten SollwertKeeping warm function by briefly releasing the cross section of the heating medium flow when the heating medium temperature of the return R drops below a set target value
Der konstruktive Aufbau ist in der diesseitig genannten Beschreibung bereits zu den Figuren 4 bis 6a geschildert. Ein entsprechender Funktionsablauf gestaltet sich folgendermaßen. Dabei sind vier gegebene Funktionsphasen möglich.The structural design is already described in the description given here on Figures 4 to 6a. A corresponding functional sequence is as follows. Four given functional phases are possible.
Phase 1:Phase 1:
Gerätestillstand (kein Energiebedarf für Heizung und/oder Trinkwassererwärmung)Device standstill (no energy required for heating and / or DHW heating)
Die Heizwassertemperatur in der Messkammer 150 in der Ferngeberkammer 10 wird über das Thermostatventil 100 auf einen eingestellten Sollwert, zum Beispiel 35 °C, gehalten. Wenn der Sollwert überschritten wird, schließt das Ventil 160 des Thermostatventils 100. Eine Abkühlung der Anlage erfolgt durch Energieabgabe an die Umgebung. Bei Unterschreitung des Sollwertes wird das Ventil 160 des Thermostatventils 100 geöffnet. Durch diesen Prozess wird eine Schnellstartphase vorgehalten.The heating water temperature in the measuring chamber 150 in the remote control chamber 10 is kept at a set desired value, for example 35 ° C., via the thermostatic valve 100. When the setpoint is exceeded, valve 160 of thermostatic valve 100 closes. The system is cooled down by releasing energy into the environment. If the setpoint is undershot, valve 160 of thermostatic valve 100 is opened. This process maintains a quick start phase.
Phase 2:Phase 2:
Es wird eine Warmwasserabnahme WW durch einen Kunden durchgeführt. Dabei beginnt das Kaltwasser KW sprunghaft zu fließen, wobei dieses Kaltwasser KW über den Kaltwassereintritt 90 hin zum Kaltwasseraustritt 110 in die Ferngeberkammer 10 an der äußeren Ringkammer 40 entlang strömt. Das zweite Medium in der Ferngeberkammer 10 steht durch das geschlossene Ventil 160 des Thermostatventils 100 im Rücklauf R still. Durch die Abkühlung, welche sich jetzt aus der Temperaturdifferenz der beiden Medien ergibt, und der dadurch direkten Einwirkung auf die Kapillarflüssigkeit 60 hin zum Temperaturbereich des Kaltwassers KW wird die Kapillarflüssigkeit 60 zusammengezogen, und es erfolgt eine Öffnung des Ventils 160 in dem Thermostatventil 100. Somit durchströmt das Regelmedium das Kreuzrohr der Ferngeberkammer 10.A hot water supply WW is carried out by a customer. The cold water KW begins to flow suddenly, this cold water KW flowing over the cold water inlet 90 towards the cold water outlet 110 into the remote control chamber 10 along the outer annular chamber 40. The second medium in the remote control chamber 10 stands still in the return R through the closed valve 160 of the thermostatic valve 100. As a result of the cooling, which now results from the temperature difference between the two media, and the direct action on the capillary liquid 60 towards the temperature range of the cold water KW, the capillary liquid 60 is contracted, and the valve 160 in the thermostatic valve 100 is opened the control medium flows through the cross tube of the remote transmitter chamber 10.
Durch die bestehende Temperaturveränderung, die Durchströmung des Regelmediums und des Kaltwassers KW im Kreuzrohr wird automatisch der Zustand der Kapillarflüssigkeit 60 in dem Zwischenraum der äußeren Ringkammer 40 und der inneren Ringkammer 50 beeinflusst. Schlussfolgernd daraus wird ein resultierender Sollwert über das Ventil 160 des Thermostatventils 100 ausgeführt.The state of the capillary liquid 60 in the space between the outer annular chamber 40 and the inner annular chamber 50 is automatically influenced by the existing change in temperature, the flow of the control medium and the cold water KW in the cross tube. In conclusion this becomes a resulting setpoint is executed via valve 160 of thermostatic valve 100.
Phase 3:Phase 3:
Die Warmwasserabnahme WW durch einen Kunden wird ohne Unterbrechung in verschiedenen Mengen ausgeführt. Während dieser Betriebsphase der Anlage eines Wohnungswärmezentrums ist der Einfluss des Regelmediums in der Messkammer 150 mit Auswirkung auf die Kapillarflüssigkeit 60 viel größer als der Einfluss des durchfließenden Kaltwassers KW, so dass die eigentlich zu regelnde Größe des Rücklaufes R auf den eingestellten Sollwert konstant gehalten bleibt.The DHW hot water consumption by a customer is carried out in various quantities without interruption. During this operating phase of the installation of a domestic heating center, the influence of the control medium in the measuring chamber 150 with effect on the capillary liquid 60 is much greater than the influence of the cold water KW flowing through, so that the size of the return flow R to be controlled actually remains constant at the setpoint.
Phase 4:Phase 4:
Wird nun eine Unterbrechung der Warmwasserabnahme WW durch einen Kunden durchgeführt, steigt die Rücklauftemperatur des Regelmediums in dem Kreuzrohr sprunghaft an, und das Ventil 160 des Thermostatventils 100 wird entsprechend des Verhaltens eines P-Reglers geschlossen.If an interruption of the hot water supply WW is now carried out by a customer, the return temperature of the control medium in the cross tube rises suddenly, and the valve 160 of the thermostatic valve 100 is closed in accordance with the behavior of a P controller.
Grundsätzlich kann also davon ausgegangen werden, dass ein jeweiliges Ventil 160 des Thermostatventils 100 vom Zustand der Kapillarflüssigkeit 60 über die Kapillarflüssigkeitsleitung 30 bis zum Ausdehnungsgefäß im Thermostatventil 100 abhängig ist. Dabei ist wesentlich, wie sich die jeweiligen Temperaturen zueinander durch die Einführung des Kaltwassers KW und die Durchströmung des Rücklaufes R verhalten. Zudem wird beim Zusammenziehen der Kapillarflüssigkeit 60, d. h. also kältere Temperatur als ein bestimmter Sollwert, das Ventil 160 geöffnet und in umgekehrter Weise geschlossen.Basically, it can therefore be assumed that a respective valve 160 of the thermostatic valve 100 is dependent on the state of the capillary liquid 60 via the capillary liquid line 30 up to the expansion vessel in the thermostatic valve 100. It is important how the respective temperatures are related to each other through the introduction of the cold water KW and the flow through the return flow R behavior. In addition, when the capillary liquid 60 contracts, that is to say the temperature is colder than a certain desired value, the valve 160 is opened and closed in the reverse manner.
Generell kann man aber auch feststellen, dass eine mögliche Form eines Wärmeübertragers 1 in anderer Bauweise, also nicht in einer Plattenbauweise sondern in Rohren, Wellenform usw., vorhanden ist. Dabei ist die gesonderte Kammer mit beinhaltetem Messmedium genauso anordenbar. Generell muss davon ausgegangen werden, dass bei sämtlichen bekannten Wärmeübertragern 1 eine gesonderte Kammer mit einem beinhalteten Messmedium unmittelbar in dem Wärmeübertrager 1 installiert ist und somit den direkten Kontakt und die entsprechende Temperaturveränderung über die Messmediumverbindung 5 zwischen dem Messmedium und einem gegebenen Stellorgan in Form von regel- oder steuerungstechnischen Anlagen zu gewährleisten. In general, however, it can also be ascertained that a possible form of a heat exchanger 1 is present in a different construction, that is to say not in a plate construction but in pipes, wave form etc. The separate chamber with the measuring medium contained can also be arranged. In general, it must be assumed that in all known heat exchangers 1 a separate chamber with an included measuring medium is installed directly in the heat exchanger 1 and thus the direct contact and the corresponding temperature change via the measuring medium connection 5 between the measuring medium and a given actuator in the form of a rule - or to ensure control systems.
Bezugszeichenreference numeral
1 Wärmeübertrager1 heat exchanger
2 Endplatte2 end plate
3 Mittelplatte3 middle plate
4 Endplatte4 end plate
5 Messmediumverbindung5 measuring medium connection
6 Ventil6 valve
10 Ferngeberkammer10 remote transmitter chamber
20 Wärmetauscher20 heat exchangers
30 Kapillarflüssigkeitsleitung30 capillary liquid line
40 äußere Ringkammer40 outer ring chamber
50 innere Ringkammer50 inner ring chamber
60 Kapillarflüssigkeit60 capillary fluid
70 Regelmedium Eintritt70 standard medium entry
80 Regelmedium Austritt80 Control medium outlet
90 Kaltwassereintritt90 cold water inlet
100 Thermostatventil100 thermostatic valve
110 Kaltwasseraustritt110 cold water outlet
120 feste Verbindung120 fixed connection
150 Messkammer150 measuring chamber
160 Ventil (Regelventil)160 valve (control valve)
V VorlaufV lead
R RücklaufR return
KW KaltwasserKW cold water
WW Warmwasser WW hot water

Claims

Patentansprüche claims
Wärmeübertrager, insbesondere ein Plattenwärmeübertrager, dadurch gekennzeichnet, dass sich ein Messmedium in dem Wärmeübertrager (1) in einer gesonderten Kammer befindet und eine Messmediumverbindung (5) an der gesonderten Kammer vorhanden ist.Heat exchanger, in particular a plate heat exchanger, characterized in that there is a measuring medium in the heat exchanger (1) in a separate chamber and a measuring medium connection (5) is provided on the separate chamber.
Wärmeübertrager nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Messmediumverbindung (5) mit einem Stellorgan verbunden ist.Heat exchanger according to claim 1, characterized in that the measuring medium connection (5) is connected to an actuator.
Wärmeübertrager nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Messmedium eine Kapillarflüssigkeit ist.Heat exchanger according to claim 1, characterized in that the measuring medium is a capillary liquid.
4. Wärmeübertrager nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Messmedium ein Gas, wie zum Beispiel Stickstoff, ist.4. Heat exchanger according to claim 1, characterized in that the measuring medium is a gas, such as nitrogen.
5. Wärmeübertrager nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass als Messmedium jegliches Medium dienlich ist, welches auf Veränderung der Temperatürgröße eine Volumenveränderung ausführt.5. Heat exchanger according to claim 1, characterized in that any medium is useful as the measuring medium, which performs a volume change upon changing the temperature door size.
6. Wärmeübertrager nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Stellorgan im Vorlauf (V) bzw. Rücklauf (R) des Wärmeübertragers (1) angeordnet ist.6. Heat exchanger according to claim 1, characterized in that the actuator in Flow (V) or return (R) of the heat exchanger (1) is arranged.
7. Wärmeübertrager nach Anspruch 1 dadurch 5 gekennzeichnet, dass die gesonderte Kammer innerhalb des Wärmeübertragers (1) als eine jeweilige Endplatte (2, 4) oder Mittelplatte (3) ausgeführt ist.7. Heat exchanger according to claim 1, characterized in that the separate chamber within the heat exchanger (1) is designed as a respective end plate (2, 4) or middle plate (3).
10 8. Wärmeübertrager nach den Ansprüchen 1 und 6 dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Endplatte (2, 4) oder Mittelplatte (3) des Wärmeübertragers (1) unmittelbar an den Wärmetauscherplatten10 8. Heat exchanger according to claims 1 and 6, characterized in that the respective end plate (2, 4) or middle plate (3) of the heat exchanger (1) directly on the heat exchanger plates
15. des Wärmeübertragers (1) des zu regelnden Mediums vorhanden ist.15 . of the heat exchanger (1) of the medium to be controlled is present.
9. Wärmeübertrager nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Stellorgan auf 0 einer Volumenänderung des Messmediums reagiert.9. Heat exchanger according to claim 1, characterized in that the actuator reacts to 0 a change in volume of the measuring medium.
10. Wärmeübertrager nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Stellorgan eine10. Heat exchanger according to claim 1, characterized in that the actuator
25 regeltechnische Einrichtung darstellt, wie ein Ventil.25 control device represents like a valve.
11. Wärmeübertrager nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Stellorgan eine11. Heat exchanger according to claim 1, characterized in that the actuator is a
30 steuertechnische Einrichtung darstellt, wie ein Schalter. 30 control device represents like a switch.
PCT/EP2005/001336 2004-02-10 2005-02-10 Heat exchanger comprising a chamber containing measurement media WO2005078370A1 (en)

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200410006390 DE102004006390B4 (en) 2004-02-10 2004-02-10 Return temperature limiter with start function
DE102004006390.7 2004-02-10
DE102004020464.0 2004-04-26
DE102004020464A DE102004020464A1 (en) 2004-04-26 2004-04-26 Radiator for heating apartment, has measuring medium in separate chamber, and measuring medium connection to this chamber
DE200410029650 DE102004029650A1 (en) 2004-06-18 2004-06-18 Radiator for heating apartment, has measuring medium in separate chamber, and measuring medium connection to this chamber
DE102004029650.2 2004-06-18

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2005078370A1 true WO2005078370A1 (en) 2005-08-25

Family

ID=34864744

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2005/001336 WO2005078370A1 (en) 2004-02-10 2005-02-10 Heat exchanger comprising a chamber containing measurement media

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2005078370A1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008037852A1 (en) * 2008-08-15 2010-02-18 Robin Petrick Plate heat exchanger
NL2027705B1 (en) * 2021-03-04 2022-09-23 Fortes Imp Installatie Agenturen B V A method of preparing heated water and a building comprising a system to prepare heated water
EP4296602A1 (en) * 2022-06-24 2023-12-27 G20 Engineering S.r.l. Plate heat exchanger and hydraulic assembly comprising such a heat exchanger

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0608195A1 (en) * 1993-01-21 1994-07-27 H.S. Tarm A/S Plate heat exchanger and heat exchanger system with plate heat exchanger
WO2001042729A1 (en) * 1999-12-08 2001-06-14 Alfa Laval Ab A heat exchanger arrangement and method for control of a fluid through a heat exchanger arrangement
WO2002070976A1 (en) * 2001-02-20 2002-09-12 Alfa Laval Corporate Ab A plate heat exchanger

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0608195A1 (en) * 1993-01-21 1994-07-27 H.S. Tarm A/S Plate heat exchanger and heat exchanger system with plate heat exchanger
WO2001042729A1 (en) * 1999-12-08 2001-06-14 Alfa Laval Ab A heat exchanger arrangement and method for control of a fluid through a heat exchanger arrangement
WO2002070976A1 (en) * 2001-02-20 2002-09-12 Alfa Laval Corporate Ab A plate heat exchanger

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008037852A1 (en) * 2008-08-15 2010-02-18 Robin Petrick Plate heat exchanger
NL2027705B1 (en) * 2021-03-04 2022-09-23 Fortes Imp Installatie Agenturen B V A method of preparing heated water and a building comprising a system to prepare heated water
EP4296602A1 (en) * 2022-06-24 2023-12-27 G20 Engineering S.r.l. Plate heat exchanger and hydraulic assembly comprising such a heat exchanger

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102005018904B3 (en) Thermostatic valve for the cooling system of an internal combustion engine
DE112011104549T5 (en) valve device
DE2029289B2 (en) Thermostatically controlled valve for an air conditioning system in a motor vehicle
EP0098979A1 (en) Temperature controlling device in a cooling circuit of an internal-combustion engine, especially for an automotive engine
EP2435887B1 (en) Enhanced control of a thermostatic valve
DE3235364C2 (en) Hot water heating system
EP0001615A1 (en) Regulating means for central heating system
EP2181376A2 (en) Valve element and thermostatic control device for controlling a mass flow
DE1935187A1 (en) Control device for heating systems or the like.
WO2005078370A1 (en) Heat exchanger comprising a chamber containing measurement media
DE9218709U1 (en) Heat and flow regulator with integrated flow optimization device
DE69924647T2 (en) PLATE HEAT EXCHANGER WITH INTEGRATED VALVE
DE3202168A1 (en) Regulating device for a hot-water central heating system
DE102009051209A1 (en) Apparatus for controlling temperature of room of building, has heating device operated with heat transfer medium, where heat transfer medium flow is controlled by heating device such that temperature difference is maintained
DE2305502A1 (en) THERMOSTATIC, TEMPERATURE DIFFERENCE CONTROLLED FLOW REGULATOR
DE102004029650A1 (en) Radiator for heating apartment, has measuring medium in separate chamber, and measuring medium connection to this chamber
DE19856009A1 (en) Return feed-room temperature regulating valve for central heating radiator has one of thermostats within regulating housing attached to valve housing coupled via capillary to thermo sensor in contact with return feed line
EP0078928A2 (en) Method for regulating the circulating refrigerants in a refrigerant circuit, and device for carrying out the method
EP1789747B1 (en) Heat exchanger
DE102004006390B4 (en) Return temperature limiter with start function
DE202004001951U1 (en) Return temperature limiter, especially for central heating system, has thermostat valve communicating with capillary liquid in closed thermal contact circuit
DE202004009667U1 (en) Hot water heating system, with heated plates, has a measurement medium in a dedicated chamber linked to a valve/switch at the return flow to control the water heating action
DE19855926A1 (en) Return feed-room temperature regulating valve for central heating radiator has 2 thermostats within regulating housing between adjustable setting cap and transfer piece acting on adjustable valve element
DE102018217596B4 (en) Design concept for integration and flow of a thermal actuator
DE1296436B (en) Hydraulic servomotor for control systems

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BW BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ DE DK DM DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS JP KE KG KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MA MD MG MK MN MW MX MZ NA NI NO NZ OM PG PH PL PT RO RU SC SD SE SG SK SL SY TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN YU ZA ZM ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): GM KE LS MW MZ NA SD SL SZ TZ UG ZM ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LT LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWW Wipo information: withdrawn in national office

Country of ref document: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase