DE102004030442A1 - Thermostatic valve for radiators has axial movement of valve spindle converted into deformation of piezo element which generates electrical energy which is converted into radio signal by transmitter - Google Patents

Abstract

The thermostatic valve for radiators comprises an expansion component (5) upon which is installed a valve spindle (2) acting as a shut-off element. The valve includes a transmitter (9) and at least one piezo element (8) for the conversion of mechanical energy into electrical energy. The piezo element is mechanically coupled to the valve spindle so that the axial movement of the valve spindle resulting from opening of the valve is converted into a deformation of the piezo element which generates an electrical energy which the transmitter converts into a radio signal. An independent claim is included for a heating system, and especially an outside temperature controlled central heating system with radiators in separate rooms.

Description

Die Erfindung betrifft ein Thermostatventil für Heizkörper, mit einem zwecks Einstellung des Temperatursollwertes in seiner axialen Position verstellbaren Ausdehnungskörper, an dem eine durch thermische Einwirkung axial verfahrbare Ventilspindel angeordnet ist, die auf ein Schließelement einwirkt. Außerdem betrifft die Erfindung eine Heizungsanlage, insbesondere eine außentemperaturgeführte Zentralheizungsanlage, deren Heizkörper jeweils das erfindungsgemäße Thermostatventil aufweisen.The The invention relates to a thermostatic valve for radiators, with a purpose of setting the temperature setpoint in its axial position adjustable Expansion body, arranged on the one by thermal action axially movable valve spindle that is on a closing element acts. Furthermore the invention relates to a heating system, in particular an outdoor temperature-controlled central heating system, their radiators in each case the thermostatic valve according to the invention exhibit.

Ein derartiges Thermostatventil ist beispielsweise aus der DE 31 53 654 C2 bekannt und wird in vielen Variationen eingesetzt.Such a thermostatic valve is for example from the DE 31 53 654 C2 known and used in many variations.

Bei diesen bekannten Thermostatventilen dient die unmittelbar oder unter Vermittlung beispielsweise eines Stößels oder eines komplizierter aufgebauten Zwischenteils auf den Ventilbereich einwirkende Ventilspindel als selbstregelnde, umgebungstemperaturabhängige Stelleinrichtung, die die Durchflussmenge eines Heizmediums durch einen einzelnen oder zu Gruppen verbundene Heizkörper innerhalb einer vorgebbaren maximalen Durchflussmenge regelt. Gemäß der Abweichung zwischen der Temperatur am Thermostatkopf und dem individuell gewählten Temperatursollwert wird über den Hub der Ventilspindel ein entsprechender Anteil der maximalen Durchflussmenge eingeregelt. Üblicherweise ist der Thermostatkopf, der den Ausdehnungskörper mit der temperaturabhängig verschiebbaren Ventilspindel enthält, mit einer drehbaren Betätigungseinrich tung zur Sollwerteinstellung der Ventilspindel ausgebildet. Durch "Aufdrehen" des Thermostatventils entfernt sich, grob gesprochen, der Ausdehnungskörper zusammen mit der Ventilspindel vom Schließelement, so dass das Ventil öffnet. Mit zunehmender Raumtemperatur bringt der in der eingestellten Temperatursollwert-Position verharrende Ausdehnungskörper seine Ventilspindel, bzw. deren ventilseitiges Ende, durch seine entsprechende Wärmeausdehnung wieder näher an das Schließelement heran, so dass das Ventil schließt, wenn, bei Erreichen der Solltemperatur im Raum, die erreichte Wärmeausdehnung den mit dem Thermostatkopf eingestellten Grundverschub der Ventilspindel kompensiert. Bei Unterschreiten der Solltemperatur und entsprechend geringerer Wärmeausdehnung öffnet das Thermostatventil selbsttätig wieder.at These known thermostatic valves is used directly or under Mediation for example of a pestle or a complicated one constructed intermediate part on the valve area acting valve spindle as a self-regulating, ambient temperature-dependent actuator, the the flow rate of a heating medium through a single or radiators connected to groups regulated within a predefinable maximum flow rate. According to the deviation between the temperature at the thermostatic head and the individually selected temperature setpoint will over the stroke of the valve stem a corresponding proportion of the maximum flow rate adjusted. Usually is the thermostatic head, the expansion body with the temperature-dependent sliding Valve spindle contains, with a rotatable Betätigungseinrich device for Setpoint adjustment of the valve stem formed. By "turning up" the thermostatic valve Roughly speaking, the expander body moves away together with the valve stem from the closing element, so that the valve opens. As the room temperature increases, it will bring in the set temperature setpoint position persisting expansion body its Valve spindle, or its valve-side end, by its corresponding thermal expansion closer again to the closing element close, so that the valve closes when, upon reaching the Target temperature in the room, the thermal expansion achieved with the thermostatic head adjusted basic displacement of the valve stem compensated. When falling below the set temperature and correspondingly lower thermal expansion opens the Thermostat valve automatically again.

Thermostatventile dieser Art werden gegenwärtig meist im Zusammenhang mit den bekannten außentemperaturgeführten Zentralheizungsanlagen eingesetzt. In diesen Anlagen mit in getrennten Räumen angeordneten Heizkörpern in einem Heizkreis, der eine Wärmequelle und eine Umwälzpumpe aufweist, ist jeder Heizkörper für sich durch ein Thermostatventil regelbar. Die bekannten Anlagen mit außentemperaturgeführter Vorlauftemperaturregelung arbeiten mit der Außentemperatur als Führungsgröße über einen gewählten funktionalen Zusammenhang zwischen Außentemperatur und Vorlauftemperatur. Dieser Zusammenhang – die Steilheit der Heizungskurve – wird normalerweise so eingestellt, dass die Vorlauftemperatur zu jedem Zeitpunkt und für jeden Raum ausreicht, um den Wärmebedarf zu decken.thermostatic valves of this kind become present mostly used in connection with the known outside temperature-controlled central heating systems. In these systems with radiators arranged in separate rooms in a heating circuit, which is a heat source and a circulation pump has, is every radiator for themselves controlled by a thermostatic valve. The known systems work with outside temperature-controlled flow temperature control with the outside temperature as a guide over one selected functional relationship between outside temperature and flow temperature. This connection - the Steepness of the heating curve - will normally adjusted so that the flow temperature to each Time and for every room is sufficient to meet the heat demand cover up.

Bei Heizungsanlagen dieser Art ist gegenwärtig ein kontinuierlicher Betrieb der Umwälzpumpe notwendig, um einen Heizbedarf anhand der Temperatur des Heizungsrücklaufs ermitteln zu können. Dies bedingt, insbesondere bei ungeregelten Umwälzpumpen, einen unnötigen Verbrauch elektrische Energie, da die Pumpe auch dann gegen die geschlossenen Thermostatventile an den Heizkörpern arbeitet, wenn keine Heizwärme benötigt wird. Um die elektrische Leistungsaufnahme zu reduzieren, werden deshalb gegenwärtig in einigen Fällen bereits geregelte Umwälzpumpen eingesetzt. Auch wenn alle Ventile geschlossen sind, läuft dabei die Umwälzpumpe dennoch auf geringer Stufe. Die Pumpe baut einen Druck auf, damit – sobald einen Ventil öffnet – ein Durchfluss gewährleistet ist.at Heating systems of this type is currently a continuous operation the circulating pump necessary, to a heating demand based on the temperature of the heating return to be able to determine. This conditions, especially in unregulated circulating pumps, an unnecessary consumption electrical energy, since the pump then against the closed Thermostatic valves working on the radiators, if no heating heat needed becomes. To reduce the electric power consumption, therefore currently in some cases already regulated circulating pumps used. Even if all valves are closed, it runs the circulation pump nevertheless on a low level. The pump builds up a pressure so that - as soon as opens a valve - a flow guaranteed is.

Grundsätzlich könnte die Umwälzpumpe auch ganz abgeschaltet werden, sobald kein Durchfluss mehr vorliegt. Um einen Bedarf festzustellen, müsste die Umwälzpumpe bei dieser Betriebstrategie jedoch regelmäßig kurz anlaufen, um ein Öffnen der Thermostatventile zu überprüfen. Dies ist vom Energieverbrauch und vor allem von der Betriebszuverlässigkeit der Umwälzpumpe her nicht optimal.Basically, the Circulation pump too be completely switched off as soon as there is no more flow. To determine a need, would have the circulation pump in this operating strategy, however, start regularly regularly to open the Check thermostatic valves. This is about energy consumption and above all operational reliability the circulation pump not optimal.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Thermostatventil der eingangs genannten Art so auszugestalten, dass, insbesondere im Hinblick auf die erwünschte Abschaltung der Umwälzpumpe bei geschlossenen Thermostatventilen in außentemperaturgeführten Heizanlagen, der Öffnungszustand des Ventils heizungsanlagenseitig mit geringem Aufwand überprüfbar wird.It Object of the invention, a thermostatic valve of the aforementioned To design type so that, in particular with regard to the desired shutdown the circulation pump with closed thermostatic valves in outdoor temperature-controlled heating systems, the opening state the valve heater side can be checked with little effort.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Thermostatventil gemäß Anspruch 1 sowie durch eine Heizungsanlage gemäß Anspruch 5 gelöst. Weiterbildungen und bevorzugte Maßnahmen ergeben sich aus den Unteransprüchen.These The object is achieved by a Thermostatic valve according to claim 1 and solved by a heating system according to claim 5. further developments and preferred measures emerge from the dependent claims.

Bei dem erfindungsgemäßen Thermostatventil sind ein Sender und zumindest ein damit verbundenes Wandlerelement zur Umwandlung von mechanischer in elektrische Energie vorgesehen. Das Wandlerelement ist dabei mit der Ventilspindel mechanisch so verkoppelt, dass die beim Öffnen des Ventils erfolgende axiale Bewegung der Ventilspindel in eine Verformung des Wandlerelements überführbar ist, die eine elektrische Energie generiert, die der Sender in ein Funksignal umsetzt.In the thermostatic valve according to the invention a transmitter and at least one associated transducer element for converting mechanical energy into electrical energy are provided. The transducer element is me with the valve stem mechanically coupled so that the axial movement of the valve spindle takes place during opening of the valve in a deformation of the transducer element can be converted, which generates an electrical energy, which converts the transmitter into a radio signal.

Der Erfindung liegt der Gedanke zu Grunde, den Öffnungszustand des Thermostatventils nicht mehr indirekt, über Verän derungen im Heizkreis zu überprüfen, sondern die relevanten Informationen vom Ventil direkt an eine Stelle der Heizungsanlage weiterzuleiten, wo sie verarbeitet oder weitergeleitet werden können. Dazu wird ein Piezo-Funkschalter in der Weise in ein Thermostatventil integriert, dass jeweils beim Öffnen des Ventils ein Funksignal ausgesendet wird. Es ist demnach keine Verkabelung der Thermostatventile notwendig, die insbesondere bei der Nachrüstung bestehender Heizungsanlagen sehr aufwendig wäre, um die Informationen über das Öffnen der Ventile an geeigneter Stelle in der Heizungsanlage zur Verfügung zu stellen.Of the Invention is based on the idea, the opening state of the thermostatic valve no longer indirect, about Changes in the heating circuit check, but the relevant information from the valve directly to a location of Forward heating system, where they are processed or forwarded can. For this purpose, a piezo-wireless switch is in a way in a thermostatic valve integrated, that when opening the valve is sent a radio signal. It is therefore no Wiring of the thermostatic valves necessary, in particular in the retrofitting Existing heating systems would be very costly to get the information about opening the Valves available at a suitable location in the heating system put.

Energieautarke Sender, bei denen eine mechanische Handbetätigung, beispielsweise eines Lichtschalters, in elektrische Energie umgesetzt wird, um drahtlos ein Einschaltsignal auszusenden, sind an sich bekannt. Weiterhin ist aus der DE 100 62 028 A1 ein drahtloser und energieautarker Thermosensor bekannt, bei dem thermische Primärenergie bei Erreichen einer Schnapptemperatur schlagartig in mechanische Energie umgewandelt wird, die ein Piezoelement so verformt, dass ein Sender gespeist wird. Dabei ist es auch bekannt, den Thermosensor als Thermostat zur Heizungsregelung zu verwenden. Heizkörper oder Heizungsanlagen können durch einen Empfänger so ausgestaltet werden, dass eine drahtlose Fernabfrage der jeweils von einem Raum-Thermosensor gemeldeten Schnapptemperatur durchführbar ist.Self-powered transmitters, in which a mechanical manual operation, such as a light switch, is converted into electrical energy to emit a power-on wireless signal, are known in the art. Furthermore, from the DE 100 62 028 A1 a wireless and energy self-sufficient thermal sensor is known, is converted in the thermal primary energy when reaching a snap temperature abruptly into mechanical energy that deforms a piezoelectric element so that a transmitter is powered. It is also known to use the thermal sensor as a thermostat for heating control. Radiators or heating systems can be designed by a receiver so that a wireless remote query of each reported by a room thermosensor snap temperature is feasible.

Bei einer Ausführung der Erfindung ist das Wandlerelement ein Piezoelement, das so ausgebildet und angeordnet ist, dass es bei axialer Dehnung elektrische Energie in den Sender einspeist. Dadurch kann auf einfache Weise eine direkte Korrespondenz zwischen der Rückbewegung der Ventilspindel beim Öffnen des Ventils und der Verformung des Wandlers hergestellt und ausgenutzt werden, ohne eine aufwändige Mechanik zur Umlenkung der bei der Verschiebung der Ventilspindel eingebrachten Kräfte und/oder eine problematische Anordnung des Wandlerelementes in Kauf nehmen zu müssen.at an execution According to the invention, the transducer element is a piezoelectric element which is formed in this way and arranged that it is at axial strain electrical energy fed into the transmitter. This can easily be a direct Correspondence between the return movement the valve spindle when opening the valve and the deformation of the transducer made and used be without a lavish Mechanism for deflecting the displacement of the valve spindle introduced forces and / or take a problematic arrangement of the transducer element in purchasing to have to.

Dies kann vorteilhaft so realisiert werden, dass zwischen Ausdehnungskörper und Schließelement ein scheibenförmiges Kraftübertragungselement an die Ventilspindel angeflanscht ist, und dass die vom Ausdehnungskörper abgewandte Unterseite des Kraftübertragungselements die mit der axialen Bewegung der Ventilspindel einhergehenden Kräfte auf eine Oberfläche des Piezoelements weiterleitet.This can be advantageously realized so that between expansion body and closing element a disc-shaped Power transmission element is flanged to the valve stem, and that facing away from the expansion body Bottom of the power transmission element the forces associated with the axial movement of the valve stem a surface forwards the piezoelectric element.

Dabei ist es von Vorteil, wenn das das Piezoelement als koaxialer Ring um die Ventilspindel herum angeordnet ist, und wenn im Ringloch eine Vorspannfeder angeordnet ist, die sich zum Ausdehnungskörper hin an der Unterseite des Kraftübertragungselements abstützt.there it is advantageous if the piezoelectric element as a coaxial ring is arranged around the valve stem, and if in the ring hole a biasing spring is arranged, extending towards the expansion body at the bottom of the power transmission element supported.

Bei der erfindungsgemäßen Heizungsanlage, insbesondere bei einer außentemperaturgeführten Zentralheizungsanlage, mit in getrennten Räumen angeordneten Heizkörpern in einem Heizkreis, der eine Wärmequelle und eine Umwälzpumpe aufweist, umfassen die Heizkörper jeweils ein Thermostatventil der oben beschriebenen Art.at the heating system according to the invention, in particular in the case of an outdoor temperature-controlled central heating system, with in separate rooms arranged radiators in a heating circuit, which is a heat source and a circulation pump comprising, comprise the radiator in each case a thermostatic valve of the type described above.

Dabei ist es von besonderem Vorteil, wenn ein Empfänger vorgesehen ist, der die Signale beim Öffnen der Thermostatventile registriert und an eine Steuereinheit der Umwälzpumpe weiterleitet, in der die Öffnungssignale jeweils in ein Einschaltsignal für die Umwälzpumpe umwandelbar sind. Dadurch kann die Umwälzpumpe bei geschlossenen Ventilen abgeschaltet werden, was eine Reduktion der elektrischen Leistungsaufnahme erlaubt. Gleichzeitig ist ermöglicht, dass die Umwälzpumpe nicht unnötig anlaufen muss, wodurch der Verschleiß der Pumpe erheblich reduziert wird. Der Empfänger kann beispielsweise in die vorhandene Fernbedienung der Heizung integriert werden.there it is of particular advantage if a receiver is provided, the Signals when opening the thermostatic valves registered and sent to a control unit of the circulating pump forwards, in which the opening signals each in a turn-on for the circulating pump are convertible. This allows the circulation pump with closed valves be switched off, resulting in a reduction in electrical power consumption allowed. At the same time it is possible that the circulation pump not unnecessary must start, whereby the wear of the pump significantly reduced becomes. The recipient For example, in the existing remote control of the heater to get integrated.

Das Abschalten der Umwälzpumpe kann besonders vorteilhaft dadurch gewährleistet sein, dass die Umwälzpumpe einen Druck messer umfasst, und das sie bei Erreichen eines mit geschlossenen Thermostatventilen korrespondierenden Grenzdruckes im Heizungsvorlauf abschaltbar ist.The Switching off the circulation pump can be particularly advantageous ensured by the fact that the circulation pump includes a pressure gauge, and they on reaching one with closed Thermostatic valves corresponding limit pressure in the heating flow can be switched off.

Es ist von Vorteil, wenn der Empfänger für das Thermostatventil-Einschaltsignal an einem Raumregler oder einer zentralen Heizgeräte-Steuerung angeordnet ist.It is beneficial if the receiver for the Thermostat valve turn-on signal to a room controller or a central heater control is arranged.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigenOne embodiment The invention will be explained in more detail below with reference to the drawing. It demonstrate

1 eine Ausführungsform des Thermostatventils in einer Schnittdarstellung, 1 an embodiment of the thermostatic valve in a sectional view,

2 eine Zentralheizungsanlage mit außentemperaturgeführtem Heizgerät, Raumregler und Heizkörpern mit Thermostatventilen. 2 a central heating system with outside temperature controlled heater, room controllers and radiators with thermostatic valves.

1 zeigt stark schematisiert den Aufbau eines Thermostatventils mit Piezo-Sender. Dargestellt ist der Thermostatkopf 1, an dessen Unterseite sich üblicherweise der hier nicht dargestellte eigentliche Ventilbereich anschließt. Die Ventilspindel 2 (oft auch als Stift oder Stößel bezeichnet) ist, wie durch die beiden Doppelpfeile angedeutet, axial verschiebbar, und kann mit ihrem ventilseitigen Ende 3 mittelbar oder unmittelbar auf ein hier nicht dargestelltes Schließelement wirken, das beispielsweise mit einem Ventilsitz in bekannter Weise so zusammenwirkt, dass der Durchfluss des Heizmediums in geregelter Weise mehr oder weniger geöffnet oder ganz gesperrt wird. Die Erfindung ist beispielsweise auch im Kontext eines Eckventils realisierbar. 1 shows very schematically the structure of a thermostatic valve with piezo transmitter. Shown is the thermostatic head 1 , at the bottom usually followed by the actual valve area, not shown here. The valve spindle 2 (often referred to as a pin or plunger), as indicated by the two double arrows, axially displaceable, and can with its valve-side end 3 act directly or indirectly on a closing element, not shown here, which cooperates, for example with a valve seat in a known manner so that the flow of the heating medium in a controlled manner more or less open or completely blocked. The invention can also be realized, for example, in the context of an angle valve.

Der Thermostatkopf 1 weist einen Ausdehnungskörper bzw. Thermostaten 5 auf, der aus einer mit Flüssigkeit 4 gefüllten Faltenbalgdose besteht. In dem Faltenbalg 6 ist die Ventilspindel 2 eingelassen, die nach unten hin je nach Höhe der Raumtemperatur mehr oder weniger weit aus dem Faltenbalg 6 herausragt. Der Thermostat 5 ist üblicherweise in ein Gehäuse eingesetzt, das in ein Unterteil 1a des Thermostatkopfes 1 eingeschraubt ist. Durch Betätigung dieses in 1 nur angedeuteten Schraubgewindes 7 ändert sich der Abstand des Ausdehnungskörpers 5 bzw. des Endes 3 der Ventilspindel 2 zum Ventilbereich, der in der axialen Verlängerung der Ventilspindel 2 angeordnet ist. Durch Verdrehen des Thermostaten 5 oder einer darauf verdrehsicher aufgesetzten Einstellkappe wird die Soll-Position (Grundverschub) der Ventilspindel 2 für eine bestimmte Raumtemperatur vorgegeben. In einer bestimmten Soll-Position ist der Thermostat 5 selbstregelnd, da sich die Ventilspindel 2 umgebungstemperaturabhängig auf Grund der mehr oder weniger großen Wärmeausdehnung der Flüssigkeit 4 und der entsprechenden, axial veränderlichen Ausdehnung des Faltenbalges 6 axial mit diesem mitbewegt.The thermostatic head 1 has an expansion body or thermostat 5 up, one with liquid 4 filled bellows box exists. In the bellows 6 is the valve spindle 2 let in, depending on the height of the room temperature down more or less far from the bellows 6 protrudes. The thermostat 5 is usually used in a housing that is in a lower part 1a of the thermostatic head 1 is screwed. By pressing this in 1 only indicated screw thread 7 changes the distance of the expansion body 5 or the end 3 the valve spindle 2 to the valve area, in the axial extension of the valve stem 2 is arranged. By turning the thermostat 5 or an adjusting cap mounted thereon against rotation becomes the nominal position (basic displacement) of the valve spindle 2 specified for a specific room temperature. In a certain nominal position is the thermostat 5 self-regulating, as the valve stem 2 ambient temperature dependent due to the more or less large thermal expansion of the liquid 4 and the corresponding, axially variable expansion of the bellows 6 moved axially with this.

In das insoweit an sich bekannte Thermostatventil wird zusätzlich ein Piezo-betriebener Sender 9 installiert. Durch die Ausdehnung der Flüssigkeit 4 im Thermostatkopf 1 oder das Verstellen einer Einstellkappe öffnet, bzw. schließt die Ventilspindel 2 das Ventil im Heisswasserzulauf. Zugleich wird der Piezo durch die Bewegung der Ventilspindel 2 verformt und liefert damit die für einen Sender 9 benötigte Energie von etwa 10 mW. Im einzelnen kann folgendermaßen vorgegangen werden:
Die axiale Bewegung der Ventilspindel 2 wird direkt ausgenutzt, um einen – gegebenenfalls mechanisch umzulenkenden – Krafteintrag auf ein Wandlerelement zu bewirken, das die mechanische in elektrische Energie umsetzt. In 1 ist beispielhalber ein Piezoelement als Wandlerelement 8 dargestellt, das koaxial um die Ventilspindel 2 herum angeordnet ist. Das Piezoelement 8 ist mit einem Sender 9 elektrisch verbunden. Statt des Piezoelements 8 kann auch ein allgemeines elektromechanisches Element verwendet werden, bei dem eine Verformung ein elektrisches Signal generiert, beispielsweise ein elektro- oder magnetostriktives Element.In the extent known per se thermostatic valve is also a piezo-operated transmitter 9 Installed. Due to the expansion of the liquid 4 in the thermostatic head 1 or the adjustment of an adjusting cap opens, or closes the valve stem 2 the valve in the hot water inlet. At the same time, the piezo becomes due to the movement of the valve spindle 2 deformed and thus provides the for a transmitter 9 required energy of about 10 mW. In detail, the following can be done:
The axial movement of the valve stem 2 is directly utilized to effect a - possibly mechanically deflected - force input to a transducer element, which converts the mechanical into electrical energy. In 1 is an example of a piezoelectric element as a transducer element 8th represented coaxially about the valve stem 2 is arranged around. The piezo element 8th is with a transmitter 9 electrically connected. Instead of the piezo element 8th It is also possible to use a general electromechanical element in which deformation generates an electrical signal, for example an electrostatically or magnetostrictive element.

An der Ventilspindel 2 ist ein scheibenförmiges Kraftübertragungselement 10 angeflanscht, das sich, wie durch die beiden Doppelpfeile angedeutet, mit der axialen Bewegung der Ventilspindel 2 gleichgängig axial mitbewegt. Wenn die Unterseite des Kraftübertragungselementes 10 an der Oberseite des Piezoelements 8 entsprechend befestigt ist, wird auf das Piezoelement 8 Zug oder Druck, entsprechend der Position der Ventilspindel 2, ausgeübt. Beim Öffnen des Thermostatventils, sei es beim "Aufdrehen" oder beim selbstgeregelten "Aufmachen" eines mehr oder weniger aufgedrehten Thermostatventils, bewegt sich die Ventilspindel 2 gemäß 1 nach oben und übt dabei über das Kraftübertragungselement 10 einen Zug auf das Piezoelement 8 aus. Wenn dieses so ausgelegt ist, dass es bei axialer Dehnung elektrische Energie generiert, so wird diese über die Verbindung 11 in den Sender 9 eingespeist, der es in ein Öffnungssignal des Thermostatventils umsetzt. Zur Integration im oder am Thermostatventil sollte ein Sender mit geringer Leistungsaufnahme, der beispielsweise mit einer Frequenz von 868,3 MHz und einer Übertragungsrate von 120 kHz arbeitet, verwendet werden. Sobald das Ventil öffnet, wird vom Sender 9 ein Signal gesendet. Das Thermostatventil ist insgesamt so abgestimmt, dass sich im normalen Arbeitsbereich beim Öffnen ein hinreichend klarer Schaltpunkt für eine für ein Einschaltsignal ausreichende Energiemenge ergibt. In das Ringloch des Piezoelements 8 kann im Übrigen günstig eine Vorspannfeder 12 für die Ventilspindel 2 integriert werden.At the valve spindle 2 is a disc-shaped power transmission element 10 Flanged, which, as indicated by the two double arrows, with the axial movement of the valve stem 2 moved in the same direction axially. When the bottom of the power transmission element 10 at the top of the piezo element 8th is fastened accordingly, is applied to the piezoelectric element 8th Pull or push, according to the position of the valve stem 2 , exercised. When the thermostatic valve is opened, either when "turning up" or during the self-controlled "opening" of a more or less turned-on thermostatic valve, the valve spindle moves 2 according to 1 upwards and exerts over the power transmission element 10 a pull on the piezo element 8th out. If this is designed so that it generates electrical energy during axial expansion, so this is the connection 11 in the transmitter 9 fed, which converts it into an opening signal of the thermostatic valve. For integration in or on the thermostatic valve, a low power transmitter operating at a frequency of 868.3 MHz and a transmission rate of 120 kHz, for example, should be used. As soon as the valve opens, it is picked up by the transmitter 9 sent a signal. The thermostatic valve is tuned as a whole that results in the normal working range when opening a sufficiently clear switching point for a sufficient amount of energy for a turn-on signal. In the ring hole of the piezo element 8th Otherwise, a biasing spring can be favorable 12 for the valve spindle 2 to get integrated.

2 zeigt eine außentemperaturgeführte Zentralheizungsanlage als Blockschaltbild mit einem Heizkreis, der ein Heizgerät 13, eine Umwälzpumpe 14, einen Vorlauf 15 und einen Rücklauf 16, sowie Heizkörper HK 1 bis 4 umfasst. Die Heizkörper HK 1 bis 4 sind jeweils über ein Thermostatventil TRV 1 bis 4, das jeweils gemäß der Erfindung ausgestaltet ist, mit dem Vorlauf 15 verbunden. Ferner ist ein Raumregler 17 vorhanden, der mit dem Heizgerät 13 bzw. einer dort integrierten Steuerung verbunden ist. Am Raumregler 17 ist ein Empfänger 18 an geordnet, der empfangende Signale an die erwähnte Steuerung weiterleitet. Das Heizgerät 13 ist mit einem Außentemperaturfühler 18 ausgestaltet. 2 shows an outdoor temperature-controlled central heating system as a block diagram with a heating circuit, which is a heater 13 , a circulation pump 14 , a lead 15 and a return 16 , as well as radiator HK 1 to 4 includes. The radiators HK 1 to 4 are in each case via a thermostatic valve TRV 1 to 4, which is configured in each case according to the invention, with the flow 15 connected. There is also a room controller 17 present, with the heater 13 or a controller integrated there is connected. At the room controller 17 is a recipient 18 on, which forwards receiving signals to the mentioned control. The heater 13 is with an outside temperature sensor 18 designed.

Der Betrieb der Umwälzpumpe kann dann dahingehend ausgestaltet werden, dass die Pumpe abschaltet, sobald ein Grenzdruck im Vorlauf 15 erreicht wird, der signalisiert, dass alle Ventile TRV 1 bis 4 geschlossen sind. Die Umwälzpumpe 14 bleibt solange ausgeschaltet, bis ein Signal über das Öffnen von einem oder mehreren der Thermostatventile TRV 1 bis 4 empfangen wird. Diese Ausgestaltung ist besonders betriebssicher, da einerseits, wenn ein einzelnes Einschaltsignal nicht erzeugt oder registriert werden sollte, spätestens beim nächsten Öffnen des betreffenden oder eines anderen Ventils ein Einschalten der Umwälzpumpe 14 erfolgt. Andererseits ist es vorteilhaft, beim Abschalten der Umwälzpumpe 14 nicht mit drahtlos übermittelten Zustandsinformation zu arbeiten, also nicht auf das erfolgreiche Überwachen und Zählen aller Thermostatventilsignale angewiesen zu sein.The operation of the circulation pump can then be designed to the effect that the pump shuts off when a limit pressure in the flow 15 is reached, which signals that all valves TRV 1 to 4 are closed. The circulation pump 14 remains off until a signal on the opening of one or more of the thermostatic valves TRV 1 to 4 is received. This embodiment is particularly reliable, on the one hand, when a single turn-on signal is not generated or registered It should be done by switching on the circulating pump at the latest when the relevant or another valve is opened the next time 14 he follows. On the other hand, it is advantageous when switching off the circulation pump 14 not to work with wirelessly transmitted state information, so not to rely on the successful monitoring and counting of all thermostatic valve signals.

Statt des Raumreglers 17 kann auch die im Heizgerät 13 vorgesehene Heizgerätesteuerung direkt mit einem entsprechenden Empfänger 18 versehen werden, der die Signale beim Öffnen der Thermostatventile TRV 1 bis 4 registriert und an die Umwälzpumpe 14 weiterleitet.Instead of the room controller 17 can also be in the heater 13 provided heater control directly to a corresponding receiver 18 be registered, which registers the signals when opening the thermostatic valves TRV 1 to 4 and to the circulation pump 14 forwards.

11

Thermostatkopfthermostatic head

22

VentilspindelValve stem

33

ventilseitiges Ende von 2 valve end of 2

44

Flüssigkeit in 5 Liquid in 5

55

Ausdehnungskörper (Thermostat)Expansion body (thermostat)

66

Faltenbalgbellow

77

Schraubgewindescrew thread

88th

Wandlerelement (Piezoelement)transducer element (Piezoelectric element)

99

Sendertransmitter

1010

KraftübertragungselementPower transmission element

1111

elektrische Verbindungelectrical connection

1212

Vorspannungsfederbiasing

1313

Heizgerätheater

1414

Umwälzpumpecirculating pump

1515

Vorlaufleader

1616

Rücklaufreturns

1717

Raumreglerroom controller

1818

Empfängerreceiver

1919

AußentemperaturfühlerOutdoor temperature sensor

Claims (8)

Thermostatventil für Heizkörper, mit einem zwecks Einstellung des Temperatursollwertes in seiner axialen Position verstellbaren Ausdehnungskörper (5), an dem eine durch thermische Einwirkung axial verfahrbare Ventilspindel (2) angeordnet ist, die auf ein Schließelement einwirkt, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sender (9) und zumindest ein damit verbundenes Wandlerelement (8) zur Umwandlung von mechanischer in elektrische Energie vorgesehen sind, und dass das Wandlerelement (8) mit der Ventilspindel (2) mechanisch so verkoppelt ist, dass die beim Öffnen des Ventils erfolgende axiale Bewegung der Ventilspindel (2) in eine Verformung des Wandlerelements (8) überführbar ist, die eine elektrische Energie generiert, die der Sender (9) in ein Funksignal umsetzt.Thermostatic valve for radiators, with an expansion body adjustable in its axial position for setting the temperature setpoint ( 5 ), on which an axially movable by thermal action valve spindle ( 2 ) is arranged, which acts on a closing element, characterized in that a transmitter ( 9 ) and at least one associated transducer element ( 8th ) are provided for the conversion of mechanical into electrical energy, and that the transducer element ( 8th ) with the valve spindle ( 2 ) is mechanically coupled so that the axial movement of the valve spindle takes place when opening the valve ( 2 ) in a deformation of the transducer element ( 8th ), which generates an electrical energy that the transmitter ( 9 ) converts into a radio signal. Thermostatventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Wandlerelement (8) ein Piezoelement ist, das so ausgebildet und angeordnet ist, dass es bei axialer Dehnung elektrische Energie in den Sender (9) einspeist.Thermostatic valve according to claim 1, characterized in that the transducer element ( 8th ) is a piezoelectric element, which is designed and arranged such that, when stretched axially, electrical energy is absorbed into the transmitter ( 9 ) feeds. Thermostatventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Ausdehnungskörper (5) und Schließelement ein scheibenförmiges Kraftübertragungselement (10) an die Ventilspindel (2) angeflanscht ist, und dass die vom Ausdehnungskörper (5) abgewandte Unterseite des Kraftübertragungselements (10) die mit der axialen Bewegung der Ventilspindel (2) einhergehenden Kräfte auf eine Oberfläche des Piezoelements (8) weiterleitet.Thermostatic valve according to claim 2, characterized in that between expansion body ( 5 ) and closing element a disk-shaped force transmission element ( 10 ) to the valve spindle ( 2 ) is flanged, and that of the expansion body ( 5 ) facing away from underside of the power transmission element ( 10 ) associated with the axial movement of the valve stem ( 2 ) associated forces on a surface of the piezoelectric element ( 8th ). Thermostatventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Piezoelement (8) als koaxialer Ring um die Ventilspindel (2) herum angeordnet ist, und dass im Ringloch eine Vorspannfeder (12) angeordnet ist, die sich zum Ausdehnungskörper (5) hin an der Unterseite des Kraftübertragungselements (10) abstützt.Thermostatic valve according to claim 3, characterized in that the piezo element ( 8th ) as a coaxial ring around the valve stem ( 2 ) is arranged around, and that in the ring hole a biasing spring ( 12 ) is arranged, which extend to the expansion body ( 5 ) at the bottom of the power transmission element ( 10 ) is supported. Heizungsanlage, insbesondere außentemperaturgeführte Zentralheizungsanlage, mit in getrennten Räumen angeordneten Heizkörpern (HK 1-4) in einem Heizkreis (15, 16), der eine Wärmequelle (13) und eine Umwälzpumpe (14) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizkörper (HK 1-4) jeweils ein Thermostatventil (TRV 1 bis 4) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4 aufweisen.Heating system, in particular outside temperature-controlled central heating system, with radiators (HK 1-4) arranged in separate rooms in a heating circuit ( 15 . 16 ), which has a heat source ( 13 ) and a circulation pump ( 14 ), characterized in that the radiator (HK 1-4) each have a thermostatic valve (TRV 1 to 4) according to one of claims 1 to 4. Heizungsanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Empfänger (18) vorgesehen ist, der die Signale beim Öffnen der Thermostatventile (TRV 1 bis 4) registriert und an eine Steuereinheit der Umwälzpumpe (14) weiterleitet, in der die Öffnungssignale jeweils in ein Einschaltsignal für die Umwälzpumpe (14) umwandelbar sind.Heating installation according to claim 5, characterized in that a receiver ( 18 ) is provided, which registers the signals when opening the thermostatic valves (TRV 1 to 4) and to a control unit of the circulating pump ( 14 ) in which the opening signals in each case in a turn-on signal for the circulating pump ( 14 ) are convertible. Heizungsanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Empfänger (18) an einem Raumregler (17) oder einer zentralen Heizgeräte-Steuerung angeordnet ist.Heating installation according to claim 6, characterized in that the receiver ( 18 ) on a room controller ( 17 ) or a central heater control is arranged. Heizungsanlage nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Umwälzpumpe (14) einen Druckmesser umfasst, und das sie bei Erreichen eines mit geschlossenen Thermostatventilen (TRV 1 bis 4) korrespondierenden Grenzdruckes im Heizungsvorlauf (15) abschaltbar ist.Heating installation according to claim 6 or 7, characterized in that the circulating pump ( 14 ) comprises a pressure gauge, and that upon reaching a corresponding with closed thermostatic valves (TRV 1 to 4) limit pressure in the heating flow ( 15 ) can be switched off.