DK162794B - Sanitaert blandingsbatteri - Google Patents

Description

i

DK 162794 B

Opfindelsen angår et sanitært blandingsbatteri ifølge indledningen til krav 1.

Et blandingsbatteri af denne art er omtalt i DE offentliggørelsesskrift nr. 3.430.176.

5 Temperaturstyringen i dette blandingsbatteri sker ved, at en sensor måler blandingsvandets temperatur, hvorefter en elektronisk styringsindretning ud fra sammenligningen med en indstillet, ønsket temperatur tilvejebringer en indstillingsstørrelse for ventildriften.

10 Denne form for temperaturregulering er kendt teknik i tilknytning til airmaturer uden for det sanitære område.

I det kendte blandingsbatteri er ventilindretningen og det dertil hørende ventildrev i det væsentlige tilvejebragt, som herefter forklaret.

15 Koldtvandsindføringen og varmtvandsindføringen er hver især udformet med en indgangsventil. Driften af indgangsventilerne tilvejebringes ved en indstillingsmotor, som i afhængighed af indstillingssignalet fra styringsindretningen samtidigt driver begge ventiler i indbyrdes modsat 20 retning. Dette medfører, at der under blandingsindstillingen i en slutstilling vil være én ventil, som er lukket, medens den anden ventil er åbnet. En samtidig fuldstændig åbning eller fuldstændig lukning af begge indgangsventiler er udelukket.

25 Indgangsventilerne og drevet er udelukkende egnet til temperaturregulering. En regulering af gennemstrømningsmængden er således ikke mulig. Mellem indgangsventilerne og blandingskammeret er der for hver indføring tilvejebragt en kontraventil for at forhindre skiftevis indtrængning af 30 varmt vand i koldvandsindføringen og omvendt.

Disse kontraventiler er af overordentlig stor betydning for driftssikkerheden i kendte blandingbatterier. Eftersom afspæringsventilen til afslutning af aftapningen er placeret bag blandingskammeret, vil der ved blandingsstilling 35 af indgangsventilerne, når blandingsbatteriet ikke anvendes, tilvejebringes en kortslutning mellem varmtvands- og koldt- 2

DK 162794 B

vandsindføringen. En sådan ikke accepterbar kortslutning skal forhindres ved kontraventilerne. Denne løsning har den ulempe, at pålideligheden påvirkes af tilkalkning og til-snavsning af kontraventilerne.

5 I tilslutning til blandingskammeret er der i den kendte teknik tilvejebragt en ventil til styring af gennemstrømningsmængden og en dertil knyttet stepmotor. Stepmotoren styres af en styreenhed, således at styringsventilen åbnes i overensstemmelse med den ønskede udstrømningsmængde.

10 Efter gennemstrømningsmængdereguleringsventilen opdeles blandingsvandskanalen i to vandveje, som kan lukkes ved magnetventiler. På denne måde kan blandingsvandet efter ønske fordeles til to forskellige forbrugere.

I forhold til den kendte teknik er det formålet med 15 den foreliggende opfindelse at tilvejebringe et elektronisk styrbart sanitært blandingsbatteri, som på simpel vis tilvej ebringer en nøjagtig og hurtig temperatur- og gennemstrømningsmængdestyring, og som kun er lidt modtagelig for forstyrrelser og som tillige ud fra et sikkerhedsteknisk 20 synspunkt er fuldstændigt driftsikkert, hvis eksempelvis den elektriske energiforsyning falder ud.

Det angivne formål opnås med en blandingsbatteri af den indledningsvis omhandlede art, som ifølge opfindelsen er ejendommelig ved den i krav l's kendetegnende del 25 angivne udformning.

Ved opfindelsen vil såvel blandingsvandstemperaturen, som gennemstrømningsmængden af blandingsvandet kunne styres ved varmtvands- og koldtvandsindgangsventiler, og begge indgangsventilerne er tilvejebragt med et elektromekanisk, 30 elektromagnetisk eller hydraulisk drevet indstillingsled, som virker ved åbning af indgangsventilerne, idet indgangsventilerne kan lukkes ved en energiopladningsindretning ved tilbagestilling af de inaktive indstillingsled.

Ved denne udformning begrænses antallet af ventiler, 35 som skal indstilles, i forhold til den kendte teknik, til kun at indbefatte to indgangsventiler, således, at antallet 3

DK 162794 B

af bevægelige dele formindskes. Eftersom afspærringen af begge indgangskanaler ved den ved opfindelsen tilvejebragte opbygning sker før blandingskammeret, er det ikke nødvendigt at indbygge kontraventiler, hvis drift let forstyrres.

5 Som følge af begrænsningen til to indgangsventiler har ventilernes åbningsforhold en direkte indflydelse på blandingstemperaturen og samtidigt også på gennemstrømnings-mængden.

Ved kendt ventilgeometri er der i tilknytning til et 10 indstillingsorgan gennem reguleringsteknisk simpel subtraktion, og deraf afledt proportional indstillingsstørrelse, ud over muligheden for at holde temperaturen konstant også en mulighed for at holde gennemstrømningsmængden konstant på en forud udpeget værdi uden måling af den øjeblikkelige 15 gennemstrømningsmængde. Ved tilvejebringelse af energioplagringsindretninger er der draget omsorg for, at ventilerne, f.eks. ved et strømudfald, hurtigt lukkes. Herved forhindres eksempelvis, at en vaskekumme løber over, eller at den person, som benytter det sanitære blandingsbatteri, skoldes af 20 det varme vand. I øvrigt åbnes og lukkes koldt- og varmt-vandsventilerne elektromekanisk ved en simpel temperaturmåling i blandingsvandet ved omgåelse af en bestemmelse af gennemstrømningsmængden. Gennemstrømningsmængden af blandingsvandet holdes herved konstant. Eftersom gennemstrøm-25 ningsmængden af koldt og varmt vand som bekendt ikke alene er afhængig af ventilernes åbningsvinkel, men også af trykforskellen mellem indgangstrykket og det dynamiske tryk ved ventiludløbet, er det en forudsætning for det ved opfindelsen tilvejebragte blandingsbatteri, at indgangstrykket tidsmæs-30 sigt holdes konstant.

Fordelagtige yderligere udførelsesformer af opfindelsen er omtalt i underkravene.

Temperaturmålingen tilvejebringes ved en i blan-dingskammeret placeret sensor. Temperaturen måles fortrins-35 vis ved udgangen af blandingskammeret, for at udelukke u-nøjagtigheder, som frembringes ved utilstrækkelig blanding 4

DK 162794 B

af vandstrømmene.

De elektromekaniske indstillingsorganer ved de to ventiler kan være elektromotorer, som f.eks. stepmotorer, jævnstrøms- eller vekselstrømsmotorer, eller der 5 kan være tilvejebragt magnetventiler, hvorved kan foretages en analog indstilling af ventilernes åbningstværsnit. Der kan også være tilvejebragt magnetventiler, som drives gennem et indstilleligt impuls-pauseforhold, hvorved er tilvejebragt en quasi-analog driftsform, eller der kan være 10 tilvejebragt hydrauliske driftsorganer. Til lukning af ventilerne er der fortrinsvis tilvejebragt energioplagringsorganer, f.eks. torsionsfjedre, eller også elektromekaniske energilagre, som f.eks. akkumulatorer, kondensatorer eller elektromagneter, hvorved de inaktiverede indstillings-15 organer stilles tilbage. Ved udfald eller sammenbrud af indstillingsorganernes drivorganer stilles begge ventiler gennem de dertil knyttede energilagre tvangsmæssigt tilbage.

For at forhindre skoldning, lukkes varmtvandsventilen hurtigere, eksempelvis derved, at tilbagestillingsenergien i 20 varmtvandsventilens energilager er højere end tilbagestillingsenergien i koldtvandsventilens energilager.

En eksempelvis udførelsesform af opfindelsen forklares i det følgende nærmere under henvisning til tegningen, på hvilken: 25 fig. 1 er en afbildning af et snit gennem et sanitært blandingsbatteri og et indstillingsorgan, fig. 2 er et ledningsdiagram, som viser udledningen af indstillingsstørrelser til betjening af ventilerne.

I den i fig. 1 anskueliggjorte udførelsesform af 30 et ved opfindelsen tilvejebragt sanitært blandingsbatteri er der tilvejebragt en ventil 1 og 2 til koldtvands- og varmtvandstilførslen 3 og 4. Ventilerne 1 og 2 er tilvejebragt ved to på hinanden liggende keramiske skiver 1,1' og 2,2', som på kendt vis kan drejes indbyrdes. Keramikskiverne 35 drives eksempelvis af hver sin elektromotor 5 og 6.

5

DK 162794 B

Lukning af ventilerne 1 og 2 tilvejebringes i dette tilfælde ved hver sin torsionsfjeder 7 og 8, som tilbagestiller de inaktiverede elektromotorer 5 eller 6.

I tilslutning til ventiludløbene er der tilveje-5 bragt et blandingskammer 9, i hvis udløbsområde er tilvejebragt i det mindste én temperatursensor 10.

For hver ventil 1 og 2 er der tilvejebragt en motor 5 og 6, i tilknytning til hvilke indstilingstemperaturen gennem styring af forholdene mellem de to ventilers åbnings-10 vinkel styres for konstant gennemstrømningsmængde af blandingsvand.

Hvis den på udgangen af blandingskammeret 9 målte temperatur eksempelvis er for høj, så lukkes varmtvandsven-tilen, idet koldtvandsventilen samtidig åbnes. De til enhver 15 tid virkende indstillingsstørrelser til åbning, hhv. lukning af de to ventiler afledes fra et elektronisk kredsløb.

I det i fig. 2 viste ledningsdiagram sammenlignes den i blandingskammeret 9 målte temperatur med den gennem 11 forud indstillede temperatur i subtraktionskredsen 12.

20 Gennem en PID-styrekreds (proportional-integral-differential styrekreds) 13 dannes der ud fra styreafvigelserne en indstillingsstørrelse (*1 til drift af ventilen 1. Indstillingsstørrelsen a2 tilvejebringes ud fra indstillingsstørrelsen og et med den samlede gennemstrømningsmængde Qgennemstrøm-25 ning proportional indstillingssignal ^gennemstrømning ved subtraktion (agennemstrømning_0:l) På udgangen af subtraktionskredsen 14.

Claims (7)

1. Sanitært blandingsbatteri til styring af én på forhånd udpeget blandingstemperatur og gennemstrømningsmængde af blandingsvand med en varmtvand- og en koldtvandstilled-5 ningsventil (1,2) og et blandingsvandsudløb, idet ventilerne (1.2) styres elektronisk over indstillingsorganer (5,6), kendetegnet ved, at såvel blandingsvandstemperaturen som gennemstrømningsmængden af blandingsvand kan indstilles ved varmtvand- og koldtvandstilledningsventilerne 10 (1,2), at hver af tilledningsventilerne (1,2) er forsynet med et elektromekanisk, elektromagnetisk eller hydraulisk drevet indstillingsorgan (5,6), som virker ved åbning af tilledningsventilerne (1,2), og at tilledningsventilerne (1.2) kan lukkes ved energioplagringsorganer (7,8) under 15 tilbagestilling af de inaktivererede indstillingsorganer (5,6).

2. Sanitært blandingsbatteri ifølge krav 1, kendetegnet ved, at energioplagringsorganerne er (7,8) er fjederelementer, fortrinsvis torsionsfjedre.

3. Sanitært blandingsbatteri ifølge krav 1, ken detegnet ved, at energioplagringsorganerne (7, 8) er elektriske oplagringsorganer, som akkumulatorer, kondensatorer eller induktive elementer.

4. Sanitært blandingsbatteri ifølge krav 1-3, 25 kendetegnet ved, at der til temperaturmåling er tilvejebragt i det mindste én temperatursensor (10) i blandingskammeret (9), fortrinsvis i området ved udgangsåbningen af blandingskammeret (9).

5. Sanitært blandingsbatteri ifølge krav 1-4, 30 kendetegnet ved, at der til styring af forholdet mellem åbningsvinklerne i de to ventiler (1, 2) er tilvejebragt en styrekreds (12, 13, 14), hvorfra der, efter sammenligning af den aktuelle temperatur i blandingsvandet med den forud indstillede temperatur, gennem en styrings- 35 algoritme (13) afledes indstillingsværdierne til de to indstillingsorganer (5, 6) . DK 162794 B

6. Sanitært blandingsbatteri ifølge krav 5, kendetegnet ved, at der for at holde gennemstrøm-ningsmængden konstant kan afledes en af indstillingsstørrelserne ved en subtraktionskreds (14) ud fra en størrelse, 5 som er proportional med den forud indstillede gennemstrømningsmængde .

7. Sanitært blandingsbatteri ifølge krav 5 eller 6, kendetegnet ved, at der som styringsalgoritme er tilvejebragt en PID-styrekreds (proportional-integral-10 -differential styrekreds) (13).