Vorrichtung zur Regelung der Zirkulation in einem temperaturbeaufschlagten, Entnahmestellen aufweisenden Medienkreislauf

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Regelung der Zirkulation in einem temperaturbeaufschlagten, Entnahmestellen aufweisenden Medienkreislauf gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

[0002] Bei den vorgenannten Leitungssystemen hat der den Rücklauf des Mediums führende Abschnitt die Aufgabe, an den Entnahmestellen ständig temperiertes Medium zur Verfügung zu halten. Dabei bleibt es nicht aus, daß die von dem warmen Medium durchflossene Rücklaufleitung Wärme an ihre Umgebung abgibt. Diese Wärmeverluste können beträchtlich sein, wenn die Rücklaufleitung relativ lang ist. Derartige Wärmeverluste treten sowohl bei Leitungssystemen auf, bei denen der Umlauf des Medium durch eine Pumpe erzwungen wird als auch bei Medienkreisläufen, bei denen der Umlauf allein durch die Veränderung des spezifischen Gewichts des temperierten Mediums erfolgt.

[0003] Es ist bekannt, thermisch und/oder zeitlich gesteuerte Pumpen in Medienkreisläufen anzuordnen, um nur dann eine Zirkulation des warmen Mediums im Medienkreislauf zu bewirken, wenn an den Entnahmestellen sich das warme Medium abgekühlt hat beziehungsweise wenn ein Zeitpunkt zur Abnahme vorgesehen ist. Derartige Steuerungen sind sehr aufwendig und relativ schlecht zu den Zapfstellen zuzuordnen.

[0004] Aus dem US-Patent 4,554,688 ist eine Brauchwasseranlage bekannt, bei der die Versorgung einer Zapfstelle mit genau temperiertem Wasser sichergestellt werden soll. Dazu ist kurz vor der Zapfstelle ein Magnetventil angeordnet, das über einen Temperatursensor im Warmwasserzulauf gesteuert wird. Ist das zufließende Wasser nicht auf der vorgegebenen Temperatur, so wird solange über einen Rückführweg ein Kreislauf aufgebaut, bis die Temperatur am Sensor die voreingestellte Temperatur erreicht und dann das Magnetventil geöffnet. Diese Einrichtung bezweckt die Verringerung des Wasserverlustes, der durch die Anlieferung von Wasser mit Temperaturen, die oberhalb oder unterhalb einer voreingestellten Temperatur sind, entsteht.

[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Zirkulationsregelventil vorzuschlagen, daß eine wirksame Verminderung der Wärmeverluste in Medienkreisläufen mit Rücklaufleitungen ohne großen baulichen Aufwand zuläßt, ohne daß dabei negative Auswirkungen auf die Temperatur des an den Entnahmestellen bereitzustellenden Mediums zu befürchten sind.

[0006] Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das temperaturempfindliche Element des Zirkulationsregelventils mindestens eine konvex vorgebogene, bei Erwärmung in eine konkave Durchbiegung umspringende und bei Wiederabkühlung in die konvexe Durchbiegung zurückspringende Bimetallscheibe ist.

[0007] Derartige Scheiben sind sehr kostengünstig aufzubauen und benötigen keinerlei Steuerungsaufwand, da sie durch die Temperatur des Mediums selbst gesteuert werden. Zur Erhöhung der Arbeitskraft einer solchen Bimetallscheibe und/oder seines Stellweges können mehrere derartige Bimetallscheiben in Reihe geschaltet im Zirkulationsregelventil angeordnet werden.

[0008] Bei der baulichen Ausführung des Zirkulationsregelventils wird der von dem temperaturempfindlichen Element in seiner Arbeitsstellung auf einen Ventilsitz gedrückte Ventildeckel vorteilhafter Weise derart angeordnet, daß der sich aus Systemdruck und atmospährischen Druck ergebende Differenzdruck auf den Ventildeckel in Schließrichtung einwirkt. Bei einer solchen Ausbildung des Zirkulationsregelventils wird eine Rückströmung des bereits in der Rücklaufleitung befindlichen abgekühlten Brauchwassers zu den Entnahmestellen automatisch verhindert.

[0009] In Medienkreisläufen bestehen häufig unterschiedlich beanspruchte Entnahmestellen, aus denen Brauchwasser gezapft wird. So wird beispielsweise in einem Haushaltskreislauf bei einem Waschbecken des öfteren Warmwasser entnommen als bei einer Badewanne. Es kann daher vorteilhaft sein, das Zirkulationsregelventil nicht zwischen der letzten Entnahmestelle und dem Rücklaufabschnitt anzuordnen sondern zwischen zwei derartigen Entnahmestellen. Um dieses zu ermöglichen wird in Weiterbildung der Erfindung zur Überbrückung des Zirkulationsregelventils ein durch den sich aus Systemdruck und Atmosphärendruck ergebenden Differenzdruck öffenbares druckbelastetes Ventil vorgesehen, wobei dieses Ventil durch statische Mittel so belastet ist, daß es durch den Druck in der Rücklaufleitung nicht öffenbar ist. Mit dieser Maßnahme lassen sich weitere Wärmeverluste zwischen Entnahmestellen vermindern.

[0010] Vorzugsweise werden das Zirkulationsregelventil und das druckbelastete Ventil in einer Baueinheit zusammengefaßt. Diese wird dann besonders klein, wenn das Zirkulationsregelventil und das druckbelastete Ventil in einem gemeinsamen Gehäuse konzentrisch angeordnet werden. Derartige Baueinheiten lassen sich wegen ihrer geringen Größe beliebig im Wandbereich in der Nähe der optimalen Entnahmestelle anordnen. Dies ist insbesondere deswegen einfach, weil das erfindungsgemäße Zirkulationsregelventil keinerlei Steuerleitungen oder dergleichen erfordert.

[0011] In Weiterbildung der Erfindung wird das Zirkulationsregelventil durch zeitabhängig gesteuerte Mittel auch bei der unteren Temperatur schließbar ausgebildet. Diese Maßnahme verhindert, daß das Zirkulationsregelventil eine Zirkulation des gesamten Medienkreislaufes mit warmem Brauchwasser zum Beispiel während der Nachtstunden steuert. Die zeitabhängige Steuerung kann dabei in einem Haushaltskreislauf so eingestellt werden, daß kurz vor der morgendlichen Gebrauchszeit das Zirkulationsregelventil freigegeben wird und dieses den Kreislauf freigibt. Auch diese Maßnahme dient zur weiteren Verminderung von Wärmeverlusten.

[0012] Eine besonders einfache konstruktive Ausbildung für diese Art der Steuerung ergibt sich, wenn ein ferromagnetischer Stößel mit dem temperaturempfindlichen Element und/oder mit dem Ventildeckel in Wirkverbindung steht, und der ferromagnetische Stößel durch einen von einer Zeitschaltuhr periodisch vorbeigeführten Magneten zur Schließung des Zirkulationsregelventils beeinflußbar ist.

[0013] Mit einer Ausbildung eines Medienkreislaufes gemäß der Erfindung wird effektiv nur dann eine Zirkulation erfolgen, wenn die Temperatur an den Entnahmestellen auf eine vorgebbare Grenztemperatur abgesunken ist. Damit werden die Wärmeverluste in der Rücklaufleitung drastisch vermindert. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn das Zirkulationsregelventil in der Nähe der letzten Entnahmestelle im Medium führenden Abschnitt vorgesehen ist.

[0014] Werden mehrere Etagen eines Hauses mit warmen Brauchwasser versorgt, so ist es bekannt, pro Etage einen Rücklaufabschnitt im Medienkreislauf vorzusehen. In unterschiedlichen Abschnitten pro Etage ergeben sich zwangsläufig unterschiedliche Strömungswiderstände. Dadurch wird bei nicht laufender Abnahme von warmen Brauchwasser den Etagen unterschiedlich warmes Brauchwasser entsprechend den unterschiedlichen Strömungswiderständen zugeführt. Man versucht daher, die Strömungswiderstände durch von Hand einstellbare Reduzierventile zu vergleichmäßigen, was jedoch insbesondere im Hinblick auf längerfristige Funktion sehr schwierig ist. Zur Behebung dieser Nachteile wird in einer Weiterbildung der Erfindung bei mehreren Rücklaufabschnitten in einem Medienkreislauf pro Rücklaufabschnitt ein Zirkulationsregelventil vorgesehen. Bei unterschiedlichen Strömungswiderständen wird nunmehr zunächst nur ein Zweig des Medienkreislaufs mit warmem Brauchwasser durchflossen und damit sehr schnell auf die gewünschte Brauchwassertemperatur angehoben. Sobald das in dieser Rücklaufleitung leigende Zirkulationsregelventil schließt, steht der gesamte Durchfluß dem zweiten Medienkreislauf zur Verfügung. Gleiches gilt sinngemäß natürlich für Medienkreisläufe mit einer Vielzahl von Rücklaufabschnitten, in denen je Rücklaufabschnitt ein Zirkulationsregelventil vorgesehen wird.

[0015] In der Zeichnung sind schematische Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestetlt. Es zeigen:

Fig. 1

einen Medienkreislauf mit einem Zirkulationsregelventil,

Fig. 2

einen Medienkreislauf mit zwei Rückleitungsabschnitten,

Fig. 3

den Längsschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel eines Zirkulationsregelventils in geschlossenem Zustand,

Fig. 4

das Ventil gemäß Fig. 3 in Offenstellung,

Fig. 5

einen Medienkreislauf, bei dem das Zirkulationsregelventil zwischen zwei Entnahmestellen angeordnet ist,

Fig. 6

einen Medienkreislauf mit zwei Rückführleitungen, wobei jeweils die Zirkulationsregelventile zwischen zwei Entnahmestellen angeordnet sind,

Fig. 7

den Längsschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel eines Zirkulationsregelventils mit einem druckbelasteten Überbrückungsventil für das thermisch gesteuerte Zirkulationsregelventil, wobei das Zirkulationsregelventil geschlossen ist,

Fig. 8

das gleiche Ausführungsbeispiel wie in Fig. 7, jedoch mit geöffnetem Zirkulationsregelventil,

Fig. 9

das gleiche Ausführungsbeispiel wie in den Fig. 7 und 8 jedoch mit geschlossenem Zirkulationsregelventil und geöffnetem druckbelasteten Überbrückungsventil,

Fig. 10

das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 mit durch den in der Rücklaufleitung herrschenden Druck geschlossenen Ventildeckel, und

Fig. 11

eine Einrichtung zur zeitabhängigen Steuerung des Zirkulationsregelventils.

[0016] Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 steht das in einem Behälter (1) vorhandene temperierte Medium, beispielsweise Warmwasser, unter Förderdruck. Eine Leitung (2) weist Entnahmestellen (3, 4, 5) auf. Hinter der letzten Entnahmestelle (5) ist ein Zirkulationsregelventil (6) angeordnet. Vom Zirkulationsregelventil (6) aus führt eine Rücklaufleitung (7) zu einer Förderpumpe (9) und von dort weiter zum Behälter (1).

[0017] Das Zirkulationsregelventil (6) besitzt gemäß Fig. 3 ein temperaturempfindliches Element (10), das thermischen Kontakt mit dem Medium (11), beispielsweise Wasser hat, welches sich im Inneren des Gehäuses (12) des Zirkulationsregelventil (6) befindet und dessen normale Strömungsrichtung durch keine Bezugsziffern tragende Pfeile in den Fig. 3 und 4 angedeutet ist. Die Eintrittsöffnung ist mit (13), die Austrittsöffnung mit (14) bezeichnet. Auf dem Ventilsitz (17) liegt der mit einem Dichtring aus gummielastischem Material versehene Ventildeckel (18).

[0018] Gemäß Fig. 3 liegt auf dem Ventilsitz (17) der Ventildeckel (18) in Gestalt einer Scheibe auf. Der Ventildeckel (18) ist zwischen vier über den Umfang gleichmäßig verteilte Flügel in Richtung der Achse (16) bewegbar. In den Fig. 3 und 4 sind lediglich zwei der einander gegenüberliegenden Flügel (19) und (20) sichtbar. Ein gehäusefest angeordneter Ring (22) dient als Widerlager für eine der beiden Bimetallscheiben (23, 24), aus denen das temperaturempfindliche Element (10) besteht. Die Bimetallscheiben sind gemäß Fig. 4 konvex vorgebogen und liegen mit ihren Rändern aneinander. Bei Erwärmung springen sie in die konkave Durchbiegung um, die Fig. 3 zeigt.

[0019] Fig 3 zeigt, daß die nach Erwärmung in die konkave Durchbiegung umgesprungenen Bimentallscheiben (23, 24) mit ihren Wölbungen aneinanderliegen und mit ihren Rändern den Ventildeckel (18) von dem Ring (22) wegdrücken und auf dem Ventilsitz (17) zur Anlage bringen. Die Dürchströmung des Zirkulationsregelventils (6) unter dem Einfluß der durch die Förderpumpe (9) hervorgerufenen Rücklaufförderkraft ist in diesem Zustand des Zirkulationsregelventils (6) nicht möglich.

[0020] Nach Abkühlung des Mediums und damit der Bimetallscheiben (23, 24) springen diese in die in Fig. 4 dargestellte konvexe Durchbiegung um, so daß jetzt der Ventildeckel (18) vom Ventilsitz (17) abheben kann, wie es Fig. 4 zeigt. Nun umströmt ein Teil des Mediums (11) auch die Bimetallscheiben (23, 24), wodurch sehr rasch eine erneute Erwärmung und erneutes Umspringen eintreten wird.

[0021] Fig. 4 und Fig. 10 verdeutlichen, daß das Zirkulationsregelventil (6) zugleich ein Rückströmen des Mediums verhindert. Der Ventildeckel (18) würde sich nämlich sofort gegen den Ventilsitz (17) legen, falls die Strömungsrichtung sich umkehren sollte. Er würde dies unabhängig von der jeweiligen Stellung der Bimetallscheiben (23) und (24) tun.

[0022] Der Medienkreislauf nach Fig. 2 unterscheidet sich durch folgendes von dem der Fig. 1:

[0023] Von der Leitung (2) zweigt eine Leitung (2ʹ) ab, welche die Entnahmestellen (3ʹ, 4ʹ) und (5ʹ) besitzt. Hinter der Entnahmestelle (5ʹ) befindet sich ein weiteres Zirkulationsregelventil (6ʹ), das genauso ausgebildet ist wie das Zirkulationsregelventil (6).

[0024] Von dem Zirkulationsregelventil (6ʹ) geht eine Rücklaufleitung (7ʹ) ab. Die beiden Rücklaufleitungen (7) und (7ʹ) münden in die Rücklaufleitung (7ʺ), in deren Verlauf die Förderpumpe (9) angeordnet ist.

[0025] Unter der Annahme, daß alle Entnahmestellen geschlossen sind, wird die Leitung (2ʹ) wegen ihres geringeren Strömungswiderstands schneller durchströmt, so daß das Zirkulationsregelventil (6ʹ) sich schneller schließen wird als das Zirkulationsregelventil (6). Sobald das Zirkulationsregelventil (6ʹ) geschlossen ist, setzt aber in der leitung (2) und in der Rücklaufleitung (7) eine forcierte Strömung ein, so daß sich daraufhin auch das Zirkulationsregelventil (6) sehr rasch schließen wird.

[0026] Von dem Medienkreislauf nach Fig. 1 unterscheidet sich derjenige nach Fig. 5 durch folgendes:

[0027] Die Leitung (2) besitzt zwei weitere Entnahmestellen (28) und (29). Zwischen Förderpumpe (9) und Behälter (1) ist in der Rücklaufleitung (7) ein Rückschlagventil (30) angeordnet.

[0028] Statt eines der vorbeschriebenen Zirkulationsregelventile ist der letzten Entnahmestelle (29) hier eine Baueinheit (31) aus Zirkulationsregelventil (32) und druckbelasteten Ventil (33) zugeordnet, das unter Bezugnahme auf Fig. 7 bis 9 näher beschrieben wird.

[0029] Nach den Fig. 7 bis 9 sind Zirkulationsregelventil (32) und druckbelastetes Ventil (33) zu einer Baueinheit (31) zusammengebaut. Die Eintrittsöffnung für das Medium (11) ist mit (35), die Austrittsöffnung mit (36) bezeichnet.

[0030] In Strömungsrichtung des Mediums (11), kenntlich gemacht durch nicht mit Bezugsziffern versehene Pfeile, ist konzentrisch zur Mittelachse (38) des Gehäuses (34) ein gehäusefester Ventilsitz (39) des druckbelasteten Ventils (33) angeordnet.

[0031] Auf den Ventilsitz (39) folgt der den Dichtring (70) für das druckbelastete Ventil (33) tragende, zentral perforierte, längs der Mittelachse (38) bewegbare Dichtkörper (40).

[0032] Der Dichtkörper (40) trägt zugleich den Dichtring (71) für das Zirkulationsregelventil (32). Der Dichtkörper (40) stellt zugleich den Boden eines umströmbaren Käfigs (43) dar.

[0033] Der Käfig (43) dient der Axialführung eines in Richtung der Mittelachse (38) bewegbaren Ventildeckels (18) des Zirkulationsregelventils (32) sowie der Aufnahme des temperaturempfindlichen Elements (10) des Zirkulationsregelventils (32).

[0034] Das temperaturempfindliche Element (10) besteht aus den bereits aus Fig. 3 und 4 bekannten Bimetallscheiben (23) und (24).

[0035] Ein zweiter, in Richtung der Mittelachse (38) bewegbarer und durch das Medium (11) umströmbarer Käfig (72) dient der Axialführung des druckbelasteten Ventils (33) im Gehäuse (34). Der Boden (73) des Käfigs (72) dient einerseits als Widerlager des temperaturempfindlichen Elements (10), andererseits als Widerlager des Federelementes (42).

[0036] Die Kraft des Federelementes (42) wird über den Boden (73) des Käfigs (72) und über die vier Flügel, von denen in Fig. 7 bis 9 nur zwei Flügel (19) und (20) sichtbar sind, auf den Dichtring (70) für das druckbelastete Ventil (33) und somit auf den Ventilsitz (39) übertragen.

[0037] Der Käfig (72) weist zwecks Führung im Gehäuse (34) vier gleichmäßig am Umfang verteilte Flügel auf, von denen in Fig. 7 bis 9 die Flügel (48, 49) und (50) sichtbar sind. Die Aussparungen zwischen den Flügeln ermöglichen ein gutes Umströmen der Bimetallscheiben (23) und (24) mit dem Medium (11).

[0038] Der das Gehäuse (34) abschließende Deckel (37) ist das zweite Widerlager für das Federelement (42).

[0039] Wenn gemäß Fig. 5 sämtliche Entnahmestellen geschlossen sind, die Bimetallscheiben (23) und (24) aber noch erwärmt sind, ergibt sich für die Baueinheit (31) der in Fig. 7 dargestellte Zustand. Das Federelement (10) drückt über den Boden des Käfigs (72) und über die vier Flügel des strömbaren Käfigs (43) den im Dichtkörper (40) befindlichen Dichtring (70) auf den Ventilsitz (39), so daß das druckbelastete Ventil (33) geschlossen ist. Die beiden Bimetallscheiben (23) und (24) des temperaturempfindlichen Elements (10) haben den Ventildeckel (45) gegen den Dichtring (71) angelegt, so daß auch das Zirkulationsregelventil (32) geschlossen ist. Demzufolge kann die Baueinheit (31) nicht durchströmt werden. Wird nun aus diesem Zustand heraus die Entnahmestelle (29) geöffnet, so hält das Federelement (42) dem anstehenden Differenzdruck des Mediums nicht mehr stand, so daß der Ventildeckel (40) und somit der Dichtring (70) vom Ventilsitz (39) abhebt, wie es Fig. 9 zeigt. Fast ungehindert kann nun das Medium (11) die Baueinheit (31) durchströmen, obwohl das Zirkulationsregelventil (32) geschlossen ist.

[0040] Wird aber die stromab gelegene Entnahmestelle (29) nicht geöffnet, so kühlen sich im Absperrzustand die beiden Bimetallscheiben (23) und (24) ab, so daß sie in die konvexe Durchbiegung zurückspringen, so wie es Fig. 8 zeigt. Dadurch wird der Ventildeckel (45) durch das temperaturempfindliche Element (10) nicht mehr angedrückt, so daß das Medium (11) zwischen Dichtring (71) und Ventildeckel (45) hindurchtreten und somit die ganze Baueinheit (31) durchströmen kann, bis infolge der Wiedererwärmung der Bimetallscheiben (23) und (24) nach deren Umspringen in den konkaven Zustand die Schließstellung nach Fig. 7 erneut erreicht wird.

[0041] Von dem Medienkreislauf nach Fig. 5 unterscheidet sich derjenige nach Fig. 6 durch folgendes:

[0042] Die Leitung (2) besitzt lediglich die Entnahmestellen (3, 4) und (29). Von der Leitung (2) zweigt eine Leitung (2ʹ) ab, die Entnahmestellen (3ʹ, 4ʹ) und (29ʹ) besitzt. Stromauf der letzten Entnahmestelle (29ʹ) befindet sich eine Baueinheit (31ʹ) aus Zirkulationsregelventil und druckbelastetem Ventil, die so ausgebildet ist, wie in den Fig. 7 bis 9 beschrieben. Hinter der letzten Entnahmestelle (29ʹ) beginnt eine Rücklaufleitung (7ʹ), die sich mit der Rücklaufleitung (7) zu einer Rücklaufleitung (7ʺ) vereinigt. Die Förderpumpe (9) befindet sich im Zug der Rücklaufleitung (7ʺ). Die Rücklaufleitungen (7, 7ʹ) sind mit Rückschlagventilen (54, 55) versehen.

[0043] Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 11 ist auf dem Zirkulationsregelventil (6) über einen Haltebügel (60) eine Zeitschaltuhr (61) befestigt. Diese kann zum Beispiel aus einem Synchronmotor bestehen, der im vierundzwanzig-Stunden-Rhytmus einen Magneten (62), der auf einer Scheibe (63) befestigt ist, in Umlauf bringt. Die Magnetkräfte des Magneten (62) wirken auf einen Magneten (64), der fest mit einem Stößel (65) verbunden ist. Dieser wiederum wirkt über das temperaturempfindliche Element (10) auf den Ventildeckel (18) ein und drängt diesen gegen den Ventilsitz (17). Damit wird das Zirkulationsregelventil (6) geschlossen, obwohl das temperaturempfindliche Element mit seinen abgekühlten Bimetallscheiben (23, 24) an sich den Durchfluß für das Medium (11) freigeben würde. Sobald der Magnet (62) aus dem Wirkbereich zum Magnet (64) durch die Zeitschaltuhr (61) herausgeschwenkt wird, bestimmt wieder das temperaturempfindliche Element (10) die Zirkulation in dem Medienkreislauf.

[0044] Für alle Ausführungsbeispiele gilt, daß sich durch die Reduzierung der Umwälzmengen beziehungsweise durch die Umwälzung auf geringerem Temperaturniveau erhebliche Energieeinsparungen ergeben. Das gilt sowohl für den Pumpbetrieb, als auch für den Schwerkraftbetrieb.

[0045] Die in aller Regel einen geringeren Querschnitt aufweisenden Rücklaufleitungen sind infolge des niedrigeren Temperaturniveaus und des geringeren Durchsatzes besser vor Erosionsschäden und Verschmutzung beziehungsweise Ablagerung geschützt.

[0046] Wegen der geringeren Umwälzmengen und wegen der zeitlichen Strömungspausen tritt in dem Behälter (1), wenn er als Wärmereservoir, beispielsweise als Nachtspeicher dient, keine Zerstörung seiner Temperaturschichtung auf, was dagegen bei ununterbrochenem Rückströmbetrieb durch auftretende Turbulenzen der Fall wäre.

[0047] Wird das Zirkulationsregelventil hinter der letzten Entnahmestelle angeordnet, so ist es ebenfalls gegen Verschmutzung, Ablagerungen und Erosionsschäden verhältnismäßig gut geschützt. Außerdem kann es an diesem Einbauort einen Rückfluß verhindern, so daß beim Öffnen einer Entnahmestelle das Medium nicht über die Rücklaufleitungen der Entnahmestelle zuströmen kann. Unabhängig von der Stellung des Zirkulationsregelventils würde nämlich beispielsweise der Ventildeckel (18) sich auf den Ventilsitz (17) legen und die Rückströmung verhindern (Fig. 10).

[0048] Die durch die Rücklaufleitung strömende Umwälzmenge und die sich daraus ergebenden Wärmeverluste sind so gering, daß es beispielsweise bei einer Brauchwasseranlage in einem Mietshaus infolge der Erfindung sinnvoll wird, bei verzweigten Leitungssystemen in die Vorläufe zum Zweck der Warmwasser-Kostenberechnungen Mengenzähler einzubauen, ohne daß die Leitungszweige, die den geringeren Strömungswiderstand insgesamt aufweisen, dabei unzulässig benachteiligt werden.

[0049] Die Erfindung ermöglicht auch die automatische Abstimmung verzweigter Kreisläufe bei Einbau nur einer Pumpe in den gemeinsamen Teil der Rücklaufleitung.

Ansprüche

1. Vorrichtung zur Regelung der Zirkulation in einem temperaturbeaufschlagten, EntnahmestelJen aufweisenden Medienkreislauf mit einem das warme Brauchwasser führenden, die Entnahmestellen enthaltenden Abschnitt und einem den Rücklauf des Brauchwassers führenden Abschnitt und einem die Strömung im Rücklaufabschnitt (7; 7') regelnden Zirkulationsventil (6; 32) in der Nähe einer Entnahmestelle (3, 4, 5; 28, 29), vorzugsweise der letzten Entnahmestelle (5; 5'; 29; 29'), das mit einem temperaturempfindlichen Element (10) im Kontakt mit dem Medium (11) steht und durch die Temperatur im Medium (11) gesteuert bei einer oberen Grenztemperatur schließbar und bei einer unteren Grenztemperatur öffenbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß das temperaturempfindliche Element (10) des Zirkulationsregelventils (6; 32) mindestens eine konvex vorgebogene, bei Erwärmung in eine konkave Durchbiegung umspringende und bei Wiederabkühlung in die konvexe Durchbiegung zurückspringende Bimetallscheibe (23; 24) ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der von dem temperaturempfindlichen Element (10) in seiner Arbeitsstellung auf einen Ventilsitz (17) gedrückte Ventildeckel (18) zum Element (10) und innerhalb des Zirkulationsregelventils (6; 32) so angeordnet ist, daß der sich aus Systemdruck und atmosphärischem Druck ergebende Differenzdruck auf den Ventildeckel (18) in Schließrichtung einwirkt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zirkulationsregelventil (6; 32) zwischen zwei Entnahmestellen (28, 29; 4, 29; 4', 29') angeordnet ist, daß ein durch den sich aus Systemdruck und Atmosphärendruck ergebenden Differenzdruck öffenbares druckbelastetes Ventil (33) zur Überbrückung des Zirkulationsregelventils (32) vorgesehen ist und daß dieses Ventil (33) durch statische Mittel (42) so belastet ist, daß es durch den Druck in der Rücklaufleitung nicht öffenbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Zirkulationsregelventil (32) und das druckbelastete Ventil (33) in einer Baueinheit (31) zusammengefaßt sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Zirkulationsregelventil (32) und das druckbelastete Ventil (33) in einem gemeinsamen Gehuse (34) axial hintereinander auf einer gemeinsamen Mittelachse (38) angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß durch zeitabhängig gesteuerte Mittel (61 bis 65) das Zirkulationsregelventil (6; 32) auch bei der unteren Grenztemperatur schließbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein ferromagnetischer Stößel (65) mit dem temperaturempfindlichen Element (10) und/oder mit dem Ventildeckel (18) oder dem Dichtkörper (40) in Wirkverbindung steht, der durch einen von einer Zeitschaltuhr (61) periodisch vorbeigeführten Magneten (62) zur Schließung des Zirkulationsregelventils (6; 32) beeinflußbar ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei mehreren Rücklaufabschnitten (7, 7') in einem Medienkreislauf pro Rücklaufabschnitt ein Zirkulationsregelventil (6; 32) vorgesehen ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Zirkulationsregelventil (6; 32) zwischen der letzten Entnahmestelle (5; 5'; 29; 29') und dem Rücklaufabschnitt (7; 7') angeordnet ist.

Claims

1. Device for the regulation of the circulation in a temperature-charged medium cycle comprising withdrawal points, with a section conducting the hot utilisation water and containing the withdrawal points, a section conducting the return of the utilisation water, a circulation valve (6; 32) regulating the flow in the return section (7; 7') in the vicinity of a withdrawal point (3, 4, 5; 28, 29), preferably the last withdrawal point (5; 5'; 29, 29'), which is in contact by a temperature-sensitive element (10) with the medium (11) and under control of the temperature in the medium (11) is closable at an upper limit temperature and openable at a lower limit temperature,
characterised in that the temperature-sensitive element (10) of the circulation-regulating valve (6; 32) is at least one convexly forwardly bent bimetallic plate (23; 24) which springs over into a concave curvature on heating and springs back into the convex curvature on recooling.

2. Device according to Claim 1, characterised in that the valve cover (18), which is pressed by the temperature-controlled element (10) in its working position on to a valve seating (17) is arranged in relation to the element (10) and within the circulation-regulating valve (6; 32) in such a way that the pressure difference deriving from the system pressure and atmospheric pressure acts in the closing direction upon the valve cover (18).

3. Device according to Claim 1 or 2, characterised in that the circulation-regulating valve (6; 32) is arranged between two withdrawal points (28, 29; 4, 29; 4', 29'), in that a pressure-loaded valve (33) openable by the pressure difference resulting from system pressure and atmospheric pressure is provided to bridge over the circulation-regulating valve (32) and in that this valve (33) is so loaded by static means (42) that it is not openable by the pressure in the return conduit.

4. Device according to Claim 3, characterised in that the circulation-regulating valve (32) and the pressure-loaded valve (33) are combined in one construction unit (31).

5. Device according to Claim 4, characterised in that the circulation-regulating valve (32) and the pressure-loaded valve (33) are arranged in one common housing (34) axially one behind the other on a common central axis (38).

6. Device according to one of Claims 1 to 5, characterised in that the circulation-regulating valve (6; 32) is also closable at the lower limit temperature, by time-dependently controlled means (61 to 65).

7. Device according to Claim 6, characterised in that a ferro-magnetic push-rod (65) is in operative connection with the temperature-sensitive element (10) and/or with the valve cover (18) or the sealing body (40), which can be influenced by a magnet (62) conducted past periodically by a time switch (61), for the closure of the circulation-regulating valve (6; 32).

8. Device according to one of Claims 1 to 7, characterised in that in the case of several return sections (7, 7') in one medium circuit, one circulation-regulating valve (6; 32) is provided per return section.

9. Device according to one of Claims 1 to 8, characterised in that the circulation-regulating valve (6; 32) is arranged between the last withdrawal point (5; 5'; 29; 29') and the return section (7; 7').

Revendications

1. Dispositif pour la régulation de la circulation dans un circuit de fluide soumis à l'action de la température qui comporte des endroits de prélèvement et comprend une section conduisant l'eau chaude courante et contenant les endroits de prélèvement, ainsi qu'une section conduisant le retour de l'eau courante, et qui comprend, au voisinage d'un endroit de prélèvement (3, 4, 5 ; 28, 29), et de préférence du dernier endroit de prélèvement (5 ; 5' ; 29 ; 29'), une soupape de circulation (6 ; 32) qui régule l'écoulement dans la section de retour (7 ; 7'), qui est en contact avec le fluide (11) par un élément sensible à la température (10) et qui, en étant commandée par la température régnant dans le fluide (11), peut étre fermée pour une température limite supérieure et ouverte pour une température limite inférieure, caractérisé par le fait que l'élément sensible à la température (10) de la soupape de régulation de la circulation (6 ; 32) est constitué par au moins un bilame (23 ; 24) rendu convexe au préalable qui prend brusquement une forme concave lorsqu' il est chauffé et qui revient brusquement à la forme convexe lorsqu' il se refroidit à nouveau.

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le couvercle de soupape (18) qui est poussé dans sa position de travail sur un siège de soupape (17) par l'élément sensible à la température (10) est disposé par rapport à l'élément (10) et à l'intérieur de la soupape de régulation de la circulation (6 ; 32) de telle manière que la pression différentielle résultant de la pression du système et de la pression atmosphérique agisse sur le couvercle de soupape (18) dans la direction de la fermeture.

3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que la soupape de régulation de la circulation (6 ; 32) est disposée entre deux endroits de prélèvement (28, 29 ; 4, 29 ; 4', 29'), par le fait qu'une soupape (33) qui est chargée par la pression et qui peut être ouverte par la pression différentielle résultant de la pression du système et de la pression atmosphérique est prévue pour court-circuiter la soupape de régulation de la circulation (32), et par le fait que cette soupape (33) est chargée par des moyens statiques (42) de telle manière qu'elle ne puisse pas être ouverte par la pression qui règne dans la conduite de retour.

4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que la soupape de régulation de la circulation (32) et la soupape chargée par la pression (33) sont regroupées dans un élément unitaire (31).

5. Dispositif selon la rvendication 4, caractérisé par le fait que la soupape de régulation de la circulation (32) et la soupape chargée par la pression (33) sont disposées axialement l'une derrière l'autre sur un axe central commun (38) et dans un carter commun (34).

6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que, grâce à des moyens commandés en fonction du temps (61 à 65), la soupape de régulation de la circulation (6 ; 32) peut être fermée même à la température limite inférieure.

7. Dispositif selon la revendicatian 6, caractérisé par le fait qu'un poussoir ferromagnétique (65) est relié fonctionnellement à l'élément sensible à la température (10) et/ou au couvercle de soupape (18) ou au corps d'étanchéité (40) et que, pour la fermeture de la soupape de régulation de la circulation (6 ; 32), il peut être influencé par un aimant (62) qui passe périodiquement devant lui grâce à une minuterie (61).

8. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que, dans le cas d'une pluralité de sections de retour (7, 7') dans un circuit de fluide, il est prévu une soupape de régulation de la circulation (6 ; 32) par section de retour.

9. Dispositif selon l'une de revendication 1 à 8, caractérisé par le fait que la soupape de régulation de la circulation (6 ; 32) est disposée entre le dernier endroit de prélèvement (5 ; 5' ; 29 ; 29') et la section de retour (7 ; 7').

Zeichnung