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Title:
THREE-WAY VALVE COMPRISING AN INTEGRATED BYPASS VALVE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2001/084026
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a valve for regulating the flow of hot water through a heating-system circuit and/or service-water circuit. Valves of this type comprise a housing (32), an inlet (33) and two outlets (34, 35). The incoming hot water that flows through the inlet can either be fed to a first outlet (34) or a second outlet, using a valve body (36). The first outlet feeds the hot water to the heating-system circuit and the second outlet feeds said water to the service-water circuit. A bypass valve (41) is integrated into the valve body of the inventive valve. The number of subassemblies necessary and the installation costs are thus reduced.

Inventors:
WILSON MICHAEL F (CA)
Application Number:
PCT/EP2001/004639
Publication Date:
November 08, 2001
Filing Date:
April 25, 2001
Export Citation:
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Assignee:
HONEYWELL BV (NL)
WILSON MICHAEL F (CA)
International Classes:
F24D19/10; (IPC1-7): F16K11/10; F16K17/04; F24D19/10
Foreign References:
DE19837012A12000-02-24
DE19837012A12000-02-24
DE3537063A11987-04-23
DE29500325U11995-03-02
Attorney, Agent or Firm:
Pellmann, Hans-bernd (Tiedtke-Bühling-Kinne & Partner GbR TBK-Patent Bavariaring 4 München, DE)
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Claims:
Patentansprüche :
1. Ventil zur Regelung des Warmwasserstroms durch einen Heizungskreislauf und/oder Brauchwasserkreislauf, mit einem Gehäuse (32), mit einem Einlaß (33) und zwei Auslässen (34,35), und mit einem Ventilkörper (36), um das durch den Einlaß (33) zuströmende Warmwasser entweder einem ersten Auslaß (34) oder einem zweiten Auslaß (35) zuzuführen, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Ventilkörper (36) ein Bypaß Ventil (41) integriert ist, wobei dem Einlaß (33) das von einem Boiler erhitzte Warmwasser zugeführt wird, und der erste Auslaß (34) das Warmwasser dem Heizungskreislauf und der zweite Auslaß (35) das Warmwasser dem Brauchwasserkreislauf über einen Wärmetauscher (17) zuführt, und daß in der Stellung des Ventilkörpers (36), in der dieser das Warmwasser dem ersten Auslaß (34) und damit dem Heizungskreislauf zuführt, das BypaßVentil (41) öffnet, wenn eine vorbestimmte Druckdifferenz überschritten wird.
2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte Druckdifferenz von einem Federelement (42) bestimmt wird, wobei das Federelement (42) das BypaßVentil (41) unterhalb der vorbestimmten Druckdifferenz geschlossen hält.
3. Ventil nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Stellung des Ventilkörpers (36), in der dieser das Warmwasser dem zweiten Auslaß (35) und damit dem Brauchwasserkreislauf zuführt, das BypaßVentil (41) geschlossen bleibt.
Description:
DREI-WEGE VENTIL MIT INTEGRIERTEM BY-PASS-VENTIL Die Erfindung betrifft ein Ventil zur Regelung des Warmwasserstroms durch einen Heizungskreislauf und/oder Brauchwasserkreislauf gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus dem Stand der Technik sind kombinierte Systeme aus Brauchwasserkreislauf und Heizungskreislauf bekannt, die von einem Boiler mit Warmwasser versorgt werden. Bei diesen Systemen dient der Heizungslçreislauf der Versorgung der Heizkörper mit Warmwasser ; der Brachwasserkreislauf dient der Bereitstellung von Warmwasser für andere Verwendungszwecke, z. B. für die Dusche. Bei derartigen kombinierten Systemen nach dem Stand der Technik wird ein Standard-3-Wege-Ventil verwendet, um das vom Boiler kommende Wasser entweder dem Heizungskreislauf oder dem Brauchwasserkreislauf zur Verfugung zu stellen. Bei Systemen nach dem Stand der Technik ist des weiteren zusätzlich ein separates Bypaß-Ventil erforderlich um hohe Druckunterschiede, die den Baugluppen des Systems Schaden zufügen können, zu vermeiden. Das Bypaß-Ventil muß über eigene Anschlußleitungen in das System angeschlossen werden. Hinsichtlich Standes der Technik-wird verwiesen auf DE 198 37 012 Al, DE 35 37 063 Al sowie DE 295 00 325 Ul.

Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung das Problem zu Grunde, ein neuartiges Ventil zur Regelung des Warmwässerstroms durch einen Heizungskreislauf und/oder Brauchwasserkreislauf zu schaffen.

Dieses Problem wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Das erfindungsgemäße Ventil kombiniert die Funktion des nach dem Stand der Technik als separates Ventil ausgebildeten 3-Wege-Ventils mit der Funktion des Bypaß-Ventils in einem einzigen Ventil. Hierdurch verringert sich die Anzahl der notwendigen Baugruppen sowie der Installationsaufwand. Dies ergibt eine Kostenreduktion.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung. Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt : Fig. 1 ein kombiniertes System aus Brauchwasserkreislauf und Heizungskreislauf nach dem Stand der Technik ; Fig. 2 ein kombiniertes System aus Brauchwasserkreislauf und Heizungskreislauf unter Verwendung des erfindungsgemäßen Ventils ; Fig. 3 das erfindungsgemäße Ventil im Querschnitt ; Fig. 4 eine erste Arbeitsstellung des erfindungsgemäßen Ventils gemäß Fig. 3 ; Fig. 5 eine zweite Arbeitsstellung des erfindungsgemäßen Ventils gemäß Fig. 3 ; und Fig. 6 eine dritte Arbeitsstellung des erfindungsgemäßen Ventils gemäß Fig. 3.

Figur 1 zeigt ein kombiniertes System 10 aus Brauchwasserkreislauf und Heizungskreislauf nach dem Stand der Technik. Das von einem nicht-dargestellten Boiler erwärmte Wasser wird über eine Zuleitung 11 einem Standard-3-Wege-Ventil 12 zugeführt, an welchem zwei Ableitungen 13,14 angreifen. Die erste Ableitung 13 führt das Warmwasser einem Heizungskreislauf 15 zu, während die zweite Ableitung 14 das Warmwasser einem Brauchwasserkreislauf 16 zuführt. Im Detail wird das Warmwasser einem in den Brauchwasserkreislauf 16 eingeschalteten Wärmeaustauscher 17 zugeführt.

Der Wärmeaustauscher 17 erhitzt das Wasser des eigentlichen, vom Heizungskreislauf 15 strömungstechnisch getreimten Brauchwasserkreislaufs 16a. Mit anderen Worten wird das vom Standard-3-Wege-Ventil 12 der Ableitung 14 zugeführte Warmwasser über einen Eingang 18 dem Wärmeaustauscher 17 zugeführt und es verläßt den Wärmeaustauscher 17 über einen Ausgang 19. Hiervon getrennt ist der eigentliche Brauchwasserkreislauf 16a, dessen Kaltwasser dem Wärmeaustauscher fiber den Eingang 20 zugeführt wird und dessen Warmwasser dem Wärmeaustauscher 17 iiber einen Ausgang 21 verläßt. Über eine Pumpe 22 wird das Wasser wieder in Richtung auf den nicht-dargestellten Boiler zurückgeführt.

Bei dem in Figur 1 dargestellten System 10 nach dem Stand der Technik ist in Strömungsrichtung nach dem Standard-3-Wege-Ventil 12 in den Heizungskreislauf 15 ein separates Bypass-Ventil 23 über entsprechende Zu-und Ableitungen angeschlossen. Das Bypass-Ventil 23 ist erforderlich, um große Druckunterschiede zu vermeiden, die den Bauelementen des Systems 10 Schaden zufügen können. Wie bereits erwähnt, ist das Bypass-Ventil 23 bei den Systemen nach dem Stand der Technik als separates Ventil ausgestaltet.

Demgegenüber zeigt Figur 2 ein System 30 unter Verwendung eines erfindungsgemäßen Ventils 31. Das erfindungsgemäße Ventil 31 kombiniert die Funktion des 3-Wege-Ventils und des Bypass-Ventils in einem einzigen Ventil. Hierdurch verringert sich die Anzahl der notwendigen Baugruppen und der Installationsaufwand. Dies sorgt insgesamt für eine Kostenersparnis. Um unnötige Wiederholungen zu venneiden, sind in Figur 2 die Baugruppen, die ebenfalls bei dem System 10 der Figur 1 vorkommen, mit gleichen Bezugsziffern versehen. Es wird diesbezüglich auf die obigen Ausfüllrungen verwiesen.

Figur 3 zeigt das erfindungsgemäße Ventil 31 im Querschnitt : Einem Gehäuse 32 des Ventils 31 sind ein Einlaß 33 sowie zwei Auslässe 34,35 zugeordnet. Am Einlaß 33 greift die Zuleitung 11 an, während am ersten Auslaß 34 die Ableitung 13 für den Heizungskreislauf 15 und am zweiten Auslaß 35 die Ableitung 14 für den Brauchwasserkreislauf 16 angreift. An dieser Stelle sei nochmals angemerkt, daß der eigentliche Brauchwasserkreislauf 16a strömungstechnisch hiervon getrennt ist. Mit dem Brauchwasserkreislauf 16 soll also das Warmwasser des Boilers dem Wärmeaustauscher 17 zur Erwärmung des eigentlichen, hiervon getrennten Brauchwasserkreislaufs 16a zugeführt werden.

Um das über die Zuleitung 11 zugeführte, vom nicht-dargestellten Boiler erhitzte Warmwasser entweder dem Heizungskreislauf 15 oder dem Brauchwasserkreislauf 16 zuzuführen, ist im Ventil 31 ein Ventilkörper 36 angeordnet, der mit einer Ventilstange 37 verbunden ist, die von einem Antrieb 38 zwischen den beiden Arbeitsstellungen des Ventilkörpers 36 hin-und herbewegt werden kann. Bei der in Figur 3 gezeigten Darstellung des erfindungsgemäßen Ventils 31 liegt der Ventilkörper 36 auf einem unteren Ventilsitz 39 auf, wobei in dieser Arbeitsstellung das Warmwasser über die Ableitung 13 dem Heizungskreislauf 15 zugeführt wird. Liegt hingegen der Ventilkörper 36 auf dem oberen Ventilsitz 40 auf, so wird das Warmwasser über die Ableitung 14 dem Brauchwasserkreislauf 16 zugeführt.

Erfindungsgemäß ist im Ventilkörper 36 ein Bypassventil 41 integriert. Das Bypass-Ventil 41 verfügt über ein Federelement 42. Das Federelement 42 hält das Bypass-Ventil 41 in Schließstellung. Unter Bezugnahme auf Figur 3 bedeutet dies, daß das Federelement 42 einen Ventilkörper 43 des Bypassventils 41 gegen einen entsprechenden Ventilsitz 44 desselben drückt. Nur dann, wenn der Druck im Heizungskreislauf 15 eine durch das Federelement 42 vorbestimmte Druckdifferenz überschreitet, öffnet das Bypass-Ventil 41 und nimmt die in Figur 3 gezeigte Position ein. Zum Druckausgleich wird dann über das Bypass-Ventil 41 Warmwasser dem Brauchwasserkreislauf 16 zugeführt

Figuren 4 bis 6 zeigen das erfindungsgemäße Ventil 31 in den drei möglichen Arbeitsstellungen. Die in Figur 6 gezeigte Darstellung entspricht der in Figur 3 gezeigten Arbeitsposition. In dieser Arbeitsposition leitet der Ventilkörper 36 das Warmwasser in den Heizungskreislauf 15, wobei gleichzeitig das Bypass-Ventil 41 infolge der herrschenden Druckbedingungen geöffnet ist und einen Teil des Warmwassers zum Druckausgleich in den Brauchwasserkreislauf 16 leitet. In der in Figur 5 gezeigten Arbeitsposition leitet der Ventilkörper 36 ebenfalls das Warmwasser in den Heizungskreislauf 15, wobei hingegen die durch das Federelement 42 des Bypass-Ventils 41 vorbestimmte Druckreferenz nicht überschritten ist und somit das Bypass-Ventil 41 geschlossen bleibt. In dieser Arbeitsposition wird demnach das gesamte Warmwasser dem Heizungskreislauf 15 zugeführt. In der in Figur 4 gezeigten Arbeitspositions des erfindungsgemäßen Ventils 31 leitet der Ventilkörper 36 das gesamte Wasser dem Brauchwasserkreislauf 16 zu. In dieser Arbeitsposition bleibt das Bypass-Ventil stets geschlossen.

Bezugszeichenliste : 10. System 11 Zuleitung 12 Standard-3-Wege-Ventil 13 Ableitung 14 Ableitung 15 Heizungskreislauf 16 Brauchwasserkreislauf 16a Brauchwasserkreislauf 17 Wärmeaustauscher 18Eingang 19 Ausgang 20 Eingang <BR> <BR> 21 Ausgang<BR> 22 Pumpe 23 Bypass-Ventil 30 System 31 Ventil 32 Gehäuse 33 Einlaß 34 Auslaß 35 Auslaß 36 Ventilkörper 37 Ventilstange 38 Antrieb 39 Ventilsitz 40 Ventilsitz 41 Bypass-Ventil 42 Federelement 43 Ventilkörper 44 Ventilsitz




 
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