!HU000005606T2! (19)
HU
(11) Lajstromszám:
E 005 606
(13)
T2
MAGYAR KÖZTÁRSASÁG Magyar Szabadalmi Hivatal
EURÓPAI SZABADALOM SZÖVEGÉNEK FORDÍTÁSA G05D 23/02
(21) Magyar ügyszám: E 03 016361 (22) A bejelentés napja: 2003. 07. 18. (96) Az európai bejelentés bejelentési száma: EP 20030016361 (97) Az európai bejelentés közzétételi adatai: EP 1385072 A2 2004. 01. 28. (97) Az európai szabadalom megadásának meghirdetési adatai: EP 1385072 B1 2009. 03. 25.
(51) Int. Cl.:
(30) Elsõbbségi adatok: 10232549 2002. 07. 18. 10313278 2003. 03. 24.
(73) Jogosult: Gebr. Kemper GmbH + Co. KG Metallwerke, 57462 Olpe (DE)
DE DE
(72) Feltaláló: Fries, Stefan, 57462 Olpe (DE)
(54)
F24D 17/00
(2006.01) (2006.01)
(74) Képviselõ: Sipos József, DANUBIA Szabadalmi és Jogi Iroda Kft., Budapest Szabályozószelep
HU 005 606 T2
(57) Kivonat A találmány tárgya egy szabályozószelep (34) egy vízkeringtetõ rendszer részére egy szelepházzal (4), amely egy beömlõnyílást (5) és egy kiömlõnyílást (6) képez, amelyek egymással összeköttetésben vannak, és amelyek között egy átömlõnyílás (13) helyezkedik el, és amely szabályozószelepre egy szelepbetét (9) van felszerelve, amely egy termosztátelem (10) által állítható szabályozódugattyúval (11) rendelkezik az átömlõnyíláson (13) keresztüli áramlás fojtásához. Egy új típusú szelep, amely egyes vízelvételi helyek és/vagy vizes helyiségek emeleti szabályozását teszi lehetõvé, a jelen találmány szerint oly módon van kialakítva, hogy a szelepbetét (9) az átömlõnyílást (13) körülvevõ szelepülésgyûrûvel (12) együtt egységes szerkezeti elemként van kiképezve, és a szabályozószelep (11) szabad végén egy, az átömlõnyílásba (13) benyúló szabályozócsap (15) van kialakítva, amelynek segítségével a szelepen átlépõ térfogatáram a szabályozócsap (15) külsõ kerülete és a beömlõnyílás (13) belsõ kerülete közötti gyû6. ábra A leírás terjedelme 22 oldal (ezen belül 10 lap ábra) Az európai szabadalom ellen, megadásának az Európai Szabadalmi Közlönyben való meghirdetésétõl számított kilenc hónapon belül, felszólalást lehet benyújtani az Európai Szabadalmi Hivatalnál. (Európai Szabadalmi Egyezmény 99. cikk (1)) A fordítást a szabadalmas az 1995. évi XXXIII. törvény 84/H. §-a szerint nyújtotta be. A fordítás tartalmi helyességét a Magyar Szabadalmi Hivatal nem vizsgálta.
1
HU 005 606 T2
2
rûs rés (17) változtatásával oly módon fojtható, hogy a termosztátelem (10) állítómozgása következtében egy elõre meghatározott melegvíz-hõmérséklet alatti hõmérsékletnél egy maximális térfogatáram, míg egy elõre meghatározott üzemi hõmérséklet feletti vízhõmér-
sékletnél egy minimális térfogatáram kerül beszabályozásra. Egy tartósan megbízható szabályozás csekély térfogatáram esetében is lehetõvé válik azáltal, hogy a szabályozócsapon (15) egy tisztítóelem (81) van kiképezve, amely az átömlõnyílásba (13) bevezethetõ.
A találmány tárgya szabályozószelep vízkeringtetõ rendszerek részére az 1. igénypont tárgyi köre szerint. Egy ilyen szabályozószelep ismert például a DE 100 56 715 számú iratból. Melegvíz-ellátó berendezésekben, amelyek nagy vezetékhosszakkal rendelkeznek a vízmelegítõ készülék és a vízelvételi helyek között, például többemeletes épületekben, az egyes felszálló vezetékekkel párhuzamosan egy keringtetõvezetéket is lefektetnek, ahol a keringtetõvezeték egyrészrõl a felszállóvezetékkel, másrészrõl a vízmelegítõ készülékkel van összekötve. Ezáltal lehetõvé válik a meleg víz keringtetése az ellátóvezeték nagy részén keresztül, úgyhogy a melegvízellátó berendezésbõl való melegvíz-elvételnél csak viszonylag kis mennyiségeknek kell kihasználatlanul átfutni addig, amíg a kiengedett víz a kívánt hõmérséklettel nem rendelkezik. A használható vízhõmérséklet a melegvíz-ellátó hálózatokban elõnyösen egy körülbelül 50 °C körüli tartományba esik, ami egyrészrõl olyan alkalmazási célokra, mint az öblítés, mosás, zuhanyozás, teljesen kielégítõ, másrészrõl az energiamegtakarítás követelményeinek is megfelel. Továbbá ennél a vízhõmérsékletnél a melegvíz-ellátásban a kifolyószerelvényeken nincs szükség leforrázás elleni védelemre, minthogy az 50 °C körüli hõmérsékletek még nem idéznek elõ komoly sérüléseket. Mindazonáltal ezek a melegvíz-ellátó berendezések fertõzésforrásokat is képeznek az úgynevezett légiós betegséghez, amely különösen immungyenge, idõsebb embereket veszélyeztet. A legionella baktériumok, a légiós betegség kórokozói 35 és 50 °C közötti hõmérsékleteknél gyorsan szaporodnak. A baktériumok sterilizációja mintegy 60 °C¹nál kezdõdik. A legionella baktériumok szaporodását és túlélését a meleg ivóvíz pangása és az iszapos felületi leülepedések is elõsegítik. Különösen erõsen hat ki ez a probléma a szélesen szétágaztatott melegvíz-ellátó berendezéseknél, mint amilyenek például szállodákban, kórházakban, öregek otthonaiban, fürdõkben kerülnek alkalmazásra, ahol mindig léteznek olyan vízvezetékek, illetve vezetékrészek, amelyeket hosszabb idõn át nem használnak, vagy amelyekben nincs keringés, úgyhogy ezek a vezetékek, illetve vezetékrészek kritikus hõmérsékletû pangó vizet tartalmaznak. Annak érdekében, hogy a meleg vízben tenyészõ legionella baktériumok által okozott veszélyeztetések, amelyek fõként az elõzõekben említett kockázati csoportok számára állnak fenn, megelõzhetõk legyenek, a meleg vizet a különösen veszélyeztetett melegvíz-ke-
10 ringtetõ hálózatokban, például kórházakban, öregek otthonaiban stb. ivóvíz minõségben 50 °C fölött tartják, és az ivóvízrendszer csírásodása esetén alkalmanként vagy periodikusan 70 °C–75 °C¹ra felmelegítik, annak érdekében, hogy egy termikus fertõtlenítést érjenek el. 15 Egy hidraulikus kiegyenlítés megvalósításához a melegvíz-keringtetõ rendszerekben a tárgy szerintihez hasonló típusú termosztatikusan szabályozó szelepeket – mint például a DE 298 05 921.5 U1, a DE 198 47 151 C1, valamint az EP 1 167 841 A2 szá20 mú iratokból ismert szelepeket – alkalmaznak, annak érdekében, hogy a kívánt keringtetési hõmérsékletû víz térfogatárama a melegvíz-keringtetõ rendszer egyes keringtetõ csõvezetékeire egyenletesen legyen elosztva. Ilyen szabályozószelepeket szokásos módon be25 építenek minden IVK felszálló csõvezetékbe (IVK=ivóvíz-keringtetõ), éspedig röviddel annak a keringtetõ gyûjtõvezetékbe való betorkollása elõtt. A szabályozószelepek teremtik meg a keringtetõ csõvezetékek egymás közötti hidraulikus egyensúlyát, vagyis a keringte30 tõszivattyú nyomástöbblete egyenletesen leépítésre kerül a szabályozószelepek útján. Ennek kapcsán a szabályozószelepek a keringtetõszivattyú közelében lévõ csõszakaszokban kis térfogatáramok mellett nagy nyomáskülönbségeket, míg a hidraulikailag kedvezõt35 len, szivattyútól távoli csõszakaszokban nagy térfogatáramok mellett esetében kis nyomásokat állítanak be. Ily módon a DVGW (Deutscher Verein des Gas- und Wasserfaches) W551, W552 és W553 munkalapjainak elõírásai nagymértékben betartásra kerülnek, úgyhogy 40 valamennyi melegvíz-vezeték a rendszeren belül egyenletesen átáramoltatható megemelt hõmérsékletû, 55 °C–60 °C¹os ivóvízzel, úgyhogy a csírák (legionella baktériumok) szaporodó növekedése a vízvezetékekben megakadályozható, és a vezetékhálózat vala45 mennyi vízvezetéke 70 °C fölötti hõmérsékletû forró ivóvízzel termikusan fertõtleníthetõ. A DE 29 36 027 irat egy termosztátszelepet ismertet egy szelepkúppal, amelyet egy termosztátelem vezérel, és egy szelepüléssel mûködik együtt. A szelep50 kúp az elülsõ végén egy, a szelepülésbe benyúló szabályozócsapot hordoz. A szelepkúp kerületi irányban egy koszorú alakú ernyõfallal van körülvéve, amely egy beállítórésszel van kialakítva, amely a szelepbetét részét képezi, és ott egy menetes furatban van rögzítve. 55 Az ernyõfal egy, az ernyõfalat radiálisan körülvevõ gyûrûs fallal mûködik együtt, amely a szelepháznak a szelepüléssel szemben fekvõ részén van kialakítva. Az ernyõfal az elülsõ végén a kerületén elosztott nyílásokkal van ellátva. A beállítórész axiális állításával változtat60 ható az axiális átfedés a homlokfal és a gyûrûs fal kö2
1
HU 005 606 T2
zött, és változtatható a nyílások hatásos átömlési felülete. Ezzel a kialakítással változtatható a DE 29 36 027 irat szerinti termosztátszelep fojtási funkciója. A termosztát helyzete mindazonáltal egyedül a szelepkúpra hat, amely a termosztátszelep lezárásához a szelepülésre felfektethetõ, vagy a szabályozócsap és a szelepülés között egy elõre megadott gyûrûs részt szabadon hagy, amelyen át a termosztát által elõre megadott áramlás lehetõvé válik. A DE 100 56 715 számú iratból ismert egy házzal rendelkezõ szelep melegvíz-ellátó berendezések részére, amely egy tápvezetékhez csatlakozóan egy beömlõnyílással és egy elvezetõvezetékhez csatlakozóan egy kiömlõnyílással rendelkezik. Ez az ismert szelep egy befogadórésszel rendelkezik, amelybe egy szelepbetét van behelyezve, amely egy hõelem által állítható szabályozódugattyúval rendelkezik. A szelepbetét az említett szelepnél a szelepházhoz képest egy elõbeállítás beállításához állítható. A szelepbetét egy edény alakú végszakasszal rendelkezik, amely a hõelemnek egy házoldali szelepüléshez való állítása következtében elcsúsztatható hüvelyszerû záródarabot fogad be. A hüvelyszerû záródarab egy összekötõ rúdelemen keresztül a hõelem egy tüskéjével van összekötve. A melegvíz-ellátó berendezés szabályozásához a hüvely alakú záróelem a hõelem állítása révén eltolható a házoldali szelepüléshez képest. Itt a záródarab egy elõre beállított melegvíz-hõmérsékletnél a maximális térfogatáram létrehozásához a szeleptányéron kívül helyezkedik el. A szelepbe bevezetett víz ennek következtében csaknem fojtás nélkül jut be, és lényegében nyomásveszteség nélkül áramlik át a szabályozószelepen. Amennyiben a melegvíz-hõmérséklet emelkedik, úgy a hüvely alakú záródarab a hõelem állítása következtében a szelepülés felé tolódik el mindaddig, amíg a záródarab külsõ palástfelülete egy elõre meghatározott üzemi hõmérsékletnél be nem illeszkedik a szelepülés által körülvett átömlõnyílásba. A szelep ezen állásánál egy minimális térfogatáram kerül beszabályozásra. Két résztérfogatáram jön létre, amelyek a szelep minimális térfogatáramához (össztérfogatáram) hozzáadódnak. Az egyik résztérfogatáram a hüvely alakú záródarab külsõ palástfelülete és a szelepülés belsõ palástfelülete között folyik át. A másik térfogatáram a hüvely alakú záródarabon középen folyik át az edény alakú végtartományba, és onnan egy gyûrûs résen keresztül a kiömlõcsatornába, ahol a gyûrûs rés a hüvely alakú záródarab külsõ palástfelülete és az edény alakú végtartomány végoldalán kiképzett nyúlvány között alakul ki. A tényleges melegvíz-hõmérséklet fokozódó növekedésénél a záródarab a szelepülés irányába tovább elõre tolódik addig, amíg a második részáramot korlátozó gyûrûs rés a záródarabnak a szelepbetét edény alakú végtartományával szembeni relatív elmozdulásának következtében meg nem növekszik. Egy kiviteli példánál például a záródarab szelepbetét oldali vége eltolódik a nyúlvány mentén, és egy viszonylag nagy áteresztõnyílást hagy szabadon, amelyen át a hüvely
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 3
2
alakú záródarabon átfolyó második résztérfogatáram csekély fojtással a szabályozószelep kiömlõnyílásához tud jutni. A szelep ezen helyzete például 70 °C fölötti hõmérsékletnél a melegvíz-ellátó berendezés termikus fertõtlenítésének megvalósításához van beállítva. A DE 100 56 715 számú iratból ismert szelep felépítését illetõen viszonylag nagy ráfordítást igényel. Másrészrõl ez az ismert szelep azzal a hátránnyal rendelkezik, hogy a szelepbetét edény alakú végtartományában egy holttér jöhet létre. Továbbá, elõre meghatározott maximális és minimális térfogatáramok betartásához szükséges egyrészrõl a szelepbetétet, másrészrõl pedig a szelepüléssel rendelkezõ szelepházat nagy pontossággal és egymáshoz illeszkedõen elõállítani. Fennáll továbbá az a probléma, hogy a szelep térfogatáramát minimális térfogatáramnál is, egy elõre meghatározott üzemi hõmérsékletnél a két részáram képezi. Ennek megfelelõen szükséges a záródarab és a szelepülés között egyrészrõl, valamint a záródarab és az edény alakú végtartomány nyúlványa között másrészrõl szoros illesztési tûréseket betartani, annak érdekében, hogy a szelepnek egy lehetõleg csekély minimális térfogatárama legyen biztosítható. Az ismert ház viszonylag nagy ráfordítást igénylõ felépítése ezenkívül azért szükséges, hogy a szelep egy termikus fertõtlenítés megvalósítására alkalmas legyen, vagyis egy elõre meghatározott üzemi hõmérséklet elérését követõen elõször egy minimális térfogatáram kerül beszabályozásra, ez a térfogatáram azonban növekvõ hõmérsékletnél nem marad állandó, hanem a fertõtlenítõ hõmérséklet elérésénél a szelep fojtásának csökkennie kell, annak érdekében, hogy egy termikus fertõtlenítés viszonylag nagy térfogatáramokkal váljék lehetõvé. A gyakorlat kimutatta, hogy a szállodákban, kórházakban, öregek otthonaiban és hasonló, többemeletes épületekben levõ, szélesen elágazó melegvíz-keringtetõ rendszerekben a meleg víz keringtetését az épület különbözõ emeletein lévõ vízelvételi helyekig kell biztosítani. Egy hidraulikus kiegyenlítés az egyes emeletek egyes vízelvételi helyein, illetve vizes helyiségeiben a ma ismert szelepekkel nem valósítható meg. Ezért minden egyes vízelvételi hely, illetve vizes helyiség hatásos hidraulikus kiegyenlítéséhez egy teljesen újszerû szelepre van szükség. A jelen találmány által megoldandó probléma egy olyan szabályozószelep létrehozása egy melegvíz-keringtetõ rendszer részére, amely lehetõvé teszi a meleg víz optimális keringtetését az egyes vízelvételi helyekig, és egyszerû konstrukciója révén nagy szabályozási pontosságot biztosít a szabályozószelep tartós alkalmazása esetén is. A találmány szerint ez a probléma az 1. igénypont jellemzõi szerinti szabályozószeleppel oldható meg. A találmány szerinti szabályozószelepnél a szelepbetét egy, a szabályozónyílást körülvevõ szelepülésgyûrûvel együtt egy egységes szerkezeti elemként van kiképezve. A szelepülésgyûrû a házzal szemben egy, a szelepülésgyûrû külsõ palástfelületén elrendezett tömítéssel van a kerület mentén tömítve. A szelepbetét
1
HU 005 606 T2
szabályozónyílása, valamint a szabályozódugattyú szelepbetétben való megvezetése kialakítható ugyanazon a szerszámgépen a szelepbetét félkész gyártmányán. A szelepház megmunkálásánál adódó tûrések nem hatnak ki a szabályozószelep szabályozási pontosságára. A találmány szerinti szabályozószelep továbbá azzal az elõnnyel rendelkezik, hogy a szelep térfogatárama, vagyis az össztérfogatáram egyedül a szabályozócsap külsõ kerülete és az átömlõnyílás belsõ kerülete közötti rés változásával szabályozható. Az átömlõnyílásba beilleszkedõ szabályozócsap nem hüvely alakú, vagyis egy térfogatáramot csak a külsõ palástfelületen kívül tesz lehetõvé, és nem a szabályozótesten keresztül. A viszonylag kis minimális térfogatáramok megvalósításához betartandó tûrések ezért nagyobbak lehetnek, mint a DE 100 56 715 számú iratból ismert szelepnél. Végezetül a találmány szerinti szelep egy, az ismert szeleppel szemben egy teljesen új szabályozási karakterisztikával rendelkezik. így, bár a technika állásával egyezõen egy elõre meghatározott melegvíz-hõmérséklet alatt egy maximális állandó térfogatáram kerül beszabályozásra, egy elõre meghatározott üzemi hõmérséklet elérésénél mégis egy minimális térfogatáram szabályozható be, amely elõnyösen a vízhõmérséklet egy további emelkedésénél is állandó maradhat egészen a melegvíz-ellátó berendezésben maximálisan elképzelhetõ vízhõmérsékletig, egészen 90 °C¹ig. A találmány szerinti szabályozószelep ugyanis hidraulikus kiegyenlítésre szolgál egy adott emelet egyes vízelvételi helyein, illetve vizes helyiségeiben, ami azt jelenti, hogy a kiömlõnyíláshoz csatlakozó csõvezetékszakasz csupán néhány méternyi, viszonylag rövid hosszal rendelkezik addig, amíg ez a csõvezetékszakasz egy központi emeleti keringtetõ gyûjtõvezetékre nem csatlakozik, amelyben a keringõ meleg víz összegyûjtésre és adott esetben több emeletet áthidaló felszállóvezetékeken át a melegvíz-ellátó berendezés egy központi melegvíz-elõkészítõjébe visszavezetésre nem kerül. Abból lehet kiindulni, hogy egy emeleten belül az egyes vízelvételi helyekhez, vagy az egyes vizes helyiségekhez hozzárendelt csõvezetékszakasz nem vezet az átáramló meleg víz jelentõs lehûléséhez, úgyhogy a termikus fertõtlenítés egy minimális térfogatáram esetén is megvalósítható. Ugyancsak nem szükséges a szelepen egy különleges formakialakítást eszközölni, amely a térfogatáram növekedéséhez vezet az elõre meghatározott üzemi hõmérséklet fölött és azon feltételek mellett, amelyeknél a termikus fertõtlenítés megvalósítható. Ennek megfelelõen a találmány szerinti szabályozószelep szerkezetileg lényegesen egyszerûbben alakítható ki, mint például a DE 100 56 715 számú iratból ismert szelep. Egy elõnyös továbbképzés szerint a találmány szerinti szabályozószelep egy elülsõ csapszakasszal és egy, ennél nagyobb átmérõvel rendelkezõ hátsó csapszakasszal van kialakítva. Mindkét csapszakasz elõnyösen hengeresen van kiképezve, és az elülsõ csapszakasz elõnyösen a maximális térfogatáram szabá-
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 4
2
lyozásánál az átömlõnyílásban helyezkedik el. Ez a kialakítás a térfogatáram, különösen a minimális térfogatáram egzakt szabályozása tekintetében elõnyös. Az említett kialakítás a szabályozónyílás egy viszonylag nagy átmérõjét teszi lehetõvé, úgyhogy a viszonylag kis tûrések betartásához viszonylag nagy abszolút tûrésértékeket kell figyelembe venni. A maximális térfogatáram szabályozásánál is a szelep térfogatáramát meghatározó áramlási keresztmetszet az átömlõnyílásban elhelyezkedõ elülsõ csapszakasz révén csökkenthetõ, és az elülsõ csapszakasz megfelelõ kialakításával a maximális térfogatáram a kívánt értékre állítható be. Tekintettel egy állandó értékre való fojtásra a minimális térfogatáram részére, elõnyös továbbá az elülsõ és a hátsó csapszakasz között egy gyûrûs rátétet kiképezni, amely a minimális térfogatáram szabályozásához az átömlõnyílásban helyezkedik el. Ez a gyûrûs rátét elõnyösen radiálisan kifelé, hegyben összefutó oldalfelületekkel rendelkezik, amelyek hegyesen egy olyan átmérõben futnak össze, amely valamelyest kisebb, mint egy hengeres szabályozónyílás belsõ átmérõje. Egy alternatív kialakításnál a szabályozónyílás kialakítható kúposan összefutó gallérként, amely egy olyan gallérnyílást hagy szabadon, amely kismértékben nagyobb, mint a hátsó csaprész külsõ átmérõje. Mindkét kialakításnál a minimális térfogatáram szabályozásához egy olyan gyûrûs rés van létrehozva, amely lényegében nem rendelkezik axiális kiterjedéssel, hanem egyféle áramlástechnikai résként van kiképezve. Egy adott emeleten belül található egyes vízelvételi helyek, illetve vizes helyiségek szabályozása tekintetében elõnyösnek mutatkozott a minimális térfogatáramot 0,08 köbméter/óra értékre, elõnyösen kevesebb mint 0,05 köbméter/óra értékre beállítani. A szabályozószelep egy ilyen elõnyös kialakításánál lehetséges nagyobb számú egy emeleten lévõ vízelvételi helyet, illetve vizes helyiséget egy közös MIV csõvezetéken (MIV=meleg ivóvizes) keresztül meleg vízzel ellátni, és a keringõ meleg vizet egy közös keringtetõ gyûjtõvezetéken keresztül az IVK felszálló csõvezetékhez visszavezetni. A rendkívül csekély minimális térfogatáram a jelen találmány elõnyösen továbbképzett változata szerint megakadályozza az emeleten keringõ meleg víz rövidre zárását. Más szavakkal, a meleg víz a csekély minimális térfogatáram következtében eléri a MIV csõvezeték áramlási irányában utolsó vizes helyiséget, illetve vízelvételi helyet is. Az elõzõekben említett probléma megoldására a jelen találmány egy mellérendelt szempontja szerint javasolható a szabályozócsapon egy, a beömlõnyílásba beilleszthetõ tisztítóelem elrendezése. A találmány szerinti szabályozószelep tisztítóeleme a szabályozócsap megfelelõ mûködtetésénél, például az átömlõnyílás teljes lezárásánál lép be az átömlõnyílásba, ami a szabályozószelep átömlõnyílásra való kézi ráállítása útján történik. Itt a tisztítóelem az átömlõnyílás legalább egy falszakaszával kerül hatáskapcsolatba. Ezáltal az átömlõnyíláson esetleg megtapadt szennyezé-
1
HU 005 606 T2
sek eltávolíthatók. Ennek megfelelõen a találmány szerinti megoldási javaslat mellérendelt szempontja szerint biztosítható, hogy a szabályozószelep kialakításánál megállapított hatásos átömlés, különösen a minimális térfogatáram részére, megfelel a ténylegesen rendelkezésre álló átömlésnek az átömlõnyílás tartományában. Az átömlõnyílás tartományában egy nemkívánatos keresztmetszet-csökkenés, adott esetben egy dugulás a megtapadt szennyezések következtében, a tisztítóelemnek az átömlõnyílásba való rendszeres bejuttatása útján megakadályozható. A szabályozószelep a tisztítóelemmel különösen alkalmas a hidraulikus kiegyenlítéshez rendkívül csekély minimális térfogatáramnál, vagyis a szabályozószelepnek szélesen elágazó, emeleti keringtetõvezetékeknél való alkalmazásánál a meleg víz optimális keringtetéséhez egy melegvíz-ellátó berendezéshez tartozó egyes vízelvételi helyekig, és a közvetlen hidraulikus kiegyenlítéshez az egyes vízelvételi helyeken. Különösen hatékonyan lehet megvalósítani a tisztítóelemmel ellátott szabályozószelepet a szabályozószelep 2. igénypont szerinti kialakításánál. Ennél a kialakításnál a tisztítóelem elõnyösen a hátsó csapszakasz mögött helyezkedik el, vagyis a hátsó csapszakaszhoz szelepbetét felõl csatlakozik. A találmány elõnyös továbbképzései az aligénypontokban vannak megadva. A jelen találmányt a következõkben kiviteli példák segítségével, a csatolt rajz alapján ismertetjük közelebbrõl. A rajzon az 1. ábra egy emeleti szabályozószelep egy kiviteli példájának hosszmetszete, a 2. ábra egy emeleti szabályozószelep egy további kiviteli példájának hosszmetszete, a 3. ábra egy vízellátó berendezés vázlatos felépítése egy többemeletes ház részére, a 4. ábra a melegvíz-ellátó berendezés egy adott emeleten lefektetett vezetékhálózatának vázlatos felülnézeti ábrázolása egészségügyi vizes helyiségekben, különbözõ vízelvételi helyekkel, az 5. ábra egészségügyi berendezésekkel és megfelelõ vízelvételi helyekkel rendelkezõ vizes helyiség vázlatos ábrázolása egy szabályozószeleppel, mint süllyesztett szerelvénnyel, a 6. ábra az emeleti szabályozószelep egy harmadik kiviteli példájának hosszmetszete, a 7. ábra „B” részlet a 6. ábra szerint, nagyított ábrázolásban, a 8. ábra „C” részlet a 6. ábra szerint, ismét nagyított ábrázolásban, a 9. ábra a 6–8. ábrákon szemléltetett kiviteli példa szelepbetétje nagyított ábrázolásban, a 10. ábra „B” részlet a 9. ábra szerint, nagyított ábrázolásban, a 11. ábra „C” részlet a 9. ábra szerint, nagyított ábrázolásban, a 12. ábra az emeleti szabályozószelep egy negyedik kiviteli példájának hosszmetszete,
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 5
2
a 13. ábra a 12. ábrán szemléltetett kiviteli példa szelepbetétje nagyított ábrázolásban egy szabályozóbeállításnál, 57 °C¹nál, a 14. ábra a 13. ábrán szemléltetett szelepbetét egy 57 °C¹nál nagyobb szabályozóbeállításnál, a 15. ábra a 13. és 14. ábrán szemléltetett szabályozóbetét zárt állapotban, mintegy 90 °C hõmérsékletnél, a 16. ábra a 13–15. ábrákon szemléltetett szelepbetét zárt állapotban, 50 °C¹nál kisebb hõmérsékletnél, a 17. ábra a 13–16. ábrákon szemléltetett szelepbetét zárt állapotban, 57 °C hõmérsékletnél, és a 18. ábra a 13–17. ábrákon szemléltetett szelep szabályozókarakterisztikája. A következõkben ismertetett kiviteli példáknál az azonos vagy hasonló szerkezeti elemek azonos hivatkozási jelekkel vannak ellátva. Az 1. ábrán szemléltetett, melegvíz-keringtetõ rendszerek részére kialakított szabályozószelep, mint emeleti szabályozószelep magában foglal egy, a melegvízhõmérséklettel szabályozott, elõre beállítható 2 szabályozó felsõrészt és egy utánkapcsolt, kézzel mûködtetett 3 lezáró és/vagy szabályozó felsõrészt, amelyek például nemesacélból vagy rézbõl készült, egy 5 beömlõcsatornával és egy 6 kiömlõcsatornával rendelkezõ 4 szelepházba vannak beépítve. A 4 szelepház 5, 6 beömlõ- és kiömlõcsatornája egy 7 közbensõ csatornán keresztül van egymással összekötve. Az egyenes ülésû szelepként kiképzett 2 szabályozó felsõrész egy 8 szabályozócsatornával rendelkezik, amely az 5 beömlõcsatornát a 4 szelepház 7 közbensõ csatornájával köti össze, és egy 9 szelepbetétet fogad be. A 9 szelepbetét egy 10 termosztátelemmel van ellátva a 11 szabályozódugattyú állításához, amely egy, a hengeres 9 szelepbetéttel egy darabban kialakított 12 szelepülésgyûrûvel mûködik együtt, amely a külsõ palástfelületén egy gyûrûs tömítéssel tömítve a 8 szabályozócsatornában van tartva, és amely egy 13 átömlõnyílást képez a 8 szabályozócsatorna és a 4 szelepház 6 kiömlõcsatornájával összekötött 7 közbensõ csatorna között. A 11 szabályozódugattyú egy, a 11a alsó végén kialakított 15 szabályozócsappal rendelkezik, amely egy fojtásként ható 16 gyûrûs rátéttel van ellátva, és benyúlik a 12 szelepülésgyûrû 13 átömlõnyílásába. A 16 gyûrûs rátét egy elülsõ 15v csapszakasz és egy hátsó 15h csapszakasz között van elrendezve, amely a 15v elülsõ csapszakaszhoz képest nagyobb átmérõvel rendelkezik. Mindkét 15v, 15h csapszakasz hengeres palástfelülettel van kialakítva. A 9 szelepbetétben 14 hosszanti bordákkal megtartott 12 szelepülésgyûrû 13 átömlõnyílásának szabad áramlási keresztmetszete a 11 szabályozódugattyú 12 szelepülésgyûrû által egy 17 gyûrûs rés kialakulása mellett eltolható 15 szabályozócsapjának helyzetével szabályozható. A 15 szabályozócsappal ellátott 11 szabályozódugattyú a 10 termosztátelem vízhõmérséklettõl függõ állítólöket-mozgása által egy kv maxi-
1
HU 005 606 T2
mális érték (maximális térfogatáram m3/h értékben, 1 bar, a szelepen át való nyomásveszteségnél) és egy kv minimális érték (minimális térfogatáram m3/h értékben, 1 bar, a szelepen át való nyomásveszteségnél) közötti üzemi hõmérsékletre állítható be, amely például 55 °C és 60 °C közé esik. A 10 termosztátelem egy, a méreteihez igazodó 18 befogadóüregben van a 11 szabályozódugattyúnak a 12 szelepülésgyûrûvel átellenes 11b felsõ végében elrendezve, és egy kifelé és befelé mozgatható 19 tüskével egy, a 9 szelepbetétben levõ 20 ellentámasznak támaszkodik. A 21 tömítõgyûrûk segítségével a 9 szelepbetétben tömített 11 szabályozódugattyú egy, a 10 termosztátelem állítóereje ellenében ható 22 visszaállító rugó segítségével a 9 szelepbetétben a 9 szelepbetét 23–23 hossztengelyének irányában állíthatóan van megtámasztva, és a víz hõmérséklete által vezérelt 10 termosztátelem 20 ellentámasza a 11 szabályozódugattyú kiindulási állásának elõre való beállításához, amelynél a 11 szabályozódugattyú véghelyzetében a szabályozó felsõrészen keresztül egy minimális vízmennyiség folyik át, a 9 szelepbetét 23–23 hossztengelyének irányában a 11 szabályozódugattyú 22 visszaállító rugójának rugóerejével szemben beállítható. A 10 termosztátelem állítóereje nagyobb, mint a 11 szabályozódugattyú 22 visszaállító rugójának a rugóereje. A 11 szabályozódugattyú elõre való beállításához a 10 termosztátelem állítható ellentámasza egy, a 9 szelepbetétbe becsavarható, például belsõ hatlapú csavarként kiképzett 24 állítócsavarként van kialakítva, amely egy dugókulccsal csavarozható. A 24 állítócsavar a 11 szabályozódugattyú elõre való beállításához egy hallható és/vagy érzékelhetõ raszteres beállítással van ellátva a hõmérséklet elõre való beállításához. A 4 szelepházon a 9 szelepbetét 23–23 hossztengelyével koaxiálisan egy 25 csatlakozócsonk van kialakítva egy, a 26 falazat fölé kiálló 27 süllyesztett tokkal való összecsavarozáshoz, amely egy 28 hozzáférési csatornával rendelkezik a 9 szelepbetétben lévõ állítható 11 szabályozódugattyúnak a kiindulási állásba való beállításához karbantartási és javítási munkák részére, és a víznek a 26 falazatból való elvezetéséhez szivárgás esetén. A 4 szelepházon egy további 29 csatlakozócsonk van egy 30 befogadónyílással elrendezve egy abba becsavarható, kézzel mûködtetett, egyenes ülésû szelepként kiképzett 3 elzáró és/vagy szabályozó felsõrész részére, amely egy 33 tömítõgyûrûvel ellátott állítható 32 szabályozókúppal rendelkezik a 35 csatlakozócsonk 6 kiömlõcsatornájában kiképzett 36 szelepülés 34 átömlõnyílásának lezárásához és/vagy szabályozásához. A 29 csatlakozócsonkra a 3 záró és/vagy szabályozó felsõrész részére egy, a 26 falazat fölé kiálló, 38 hozzáférési csatornával rendelkezõ 37 süllyesztett tok van felcsavarozva a 3 záró és/vagy szabályozó felsõrész egy 39 belsõ hátlappal ellátott, csavarozható 32 szabályozókúpjának egy dugókulcs segítségével való állításához.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 6
2
Az 1. ábrán szemléltetett kiviteli példa mindkét 27, 37 süllyesztett tokja egy, a 26 falazatra felhelyezhetõ 40 rozettával higiénikusan tökéletesen le van zárva, amely a 3 lezáró felsõrész fölött egy 41 nyílással rendelkezik egy kezelõfogantyú vagy egy 42 biztonsági zárókupak befogadásához. Fennáll a lehetõsége továbbá annak, hogy a 40 rozetták egy járulékos nyílással legyenek ellátva egy kezelõfogantyú vagy egy biztonsági zárókupak befogadásához a 2 szabályozó felsõrész fölött. Az 1. ábrán szemléltetett emeleti szabályozószelep kiviteli példája a következõképpen mûködik: egy melegvíz-keringtetõ rendszer üzemi hõmérsékleténél egy elõre meghatározott Tw melegvíz-hõmérséklet alatt (vö. 18. ábra), amely az üzemi hõmérsékleti tartomány alsó határát képezi, a vízhõmérséklettel szabályozott 2 szabályozó felsõrész szabályozócsappal ellátott 11 szabályozódugattyúja az 1. ábrán szemléltetett, elõre beállított szabályozóhelyzetben áll, amelyben a 2 szabályozó felsõrész után kapcsolt, kézzel mûködtetett 3 elzáró felsõrész nyitott állásánál egy maximális vízmennyiség folyik át a szabályozószelepen. A szelep így adódó térfogatáramát a 17 gyûrûs rés határozza meg, amely a 15 szabályozócsap külsõ kerülete és a 13 átömlõnyílás belsõ kerülete között képzõdik. Az elõre meghatározott Tw melegvíz-hõmérséklet túllépésekor a 10 termosztátelem állítólökete következtében a 15 szabályozócsap az a nyíl irányában a 22 visszaállító rugó rugóereje ellenében a 12 szelepülésgyûrûn keresztül lefelé mozog, és a 12 szelepülésgyûrû 17 gyûrûs résén átáramló víztérfogatáram a 12 szelepülésgyûrûn keresztül az a nyíl irányban mozgó 15 szabályozócsap 16 gyûrûs rátéte által egy Kvmin minimális térfogatáramra kerül lefojtásra (vö. 18. ábra). Ha a csõvezeték-hálózatban keringõ meleg víz ismét lehûl az üzemi hõmérséklet-tartomány alsó határa alá, a 11 szabályozódugattyú a 15 szabályozócsappal a 22 visszaállító rugó rugóerejének hatására a b nyíl irányába a felsõ kiindulási helyzetbe visszafelé mozog, amelyben a maximális térfogatáram beszabályozásra kerül. Az elõzõekben ismertetett szabályozószelep süllyesztett tokok nélkül, mint külsõleg a falazatra szerelhetõ szerkezet, például épületek közbensõ födémeibe vagy kettõs padlóiba beépíthetõ. A szabályozószelepet lehet továbbá egy egyszerûsített kiviteli alakban a termosztatikusan szabályozott szabályozó felsõrész utánkapcsolt, kézzel mûködtetett elzáró és/vagy szabályozó felsõrész nélkül is elõállítani. A 2. ábrán szemléltetett, süllyesztett szelepként kiképzett emeleti szabályozószelep egy szabályozó- és elzárófunkcióval rendelkezõ 44 felsõrészt tartalmaz, amely a 4 szelepház 8 szabályozócsatornájában az 5 beömlõcsatorna és a 6 kiömlõcsatorna közé van beépítve. A 44 felsõrész egy 10 termosztátelemmel ellátott 9 szelepbetéttel rendelkezik a 11 szabályozódugattyú állításához, amelynek 15 szabályozó- és lezárókúpja egy, a 9 szelepbetéttel egy darabban kiképzett 12 szelepülésgyûrûvel mûködik együtt, amely tömítetten a
1
HU 005 606 T2
8 szabályozócsatornában van megtartva, és egy 13 átömlõnyílást képez a 4 szelepház 5, 6 beömlõ- és kiömlõcsatornája között. A 14 hosszanti bordákkal a 9 szelepbetétben megtartott 12 szelepülésgyûrû 13 átömlõnyílásának szabad keresztmetszete a 12 szelepülésgyûrûn keresztül egy 17 gyûrûs rés kialakulása mellett eltolható 15 szabályozócsap helyzetével szabályozható, és a szabályozócsap a 10 termosztátelem vízhõmérséklettõl függõ állítólöket-mozgása által állítható egy, a maximális térfogatáram (kvmax) például 55 °C vízhõmérsékletnél való beállításához elõre beállított kiindulási helyzet és egy, a minimális térfogatáram (kvmin) több, mint 57 °C üzemi vízhõmérsékletnél való beállításához beállított helyzet között. A 10 termosztátelem a 11 szabályozódugattyúnak a 12 szelepüléssel szemben fekvõ 11b végén lévõ 45 zsákfuratába van behelyezve, és egyrészrõl a 11 szabályozódugattyú 45 zsákfuratába behelyezett 46 túlemelõrugóra, másrészrõl pedig egy kifelé és befelé mozgatható 19 tüskével egy 20 ellentámaszra támaszkodik. A 20 ellentámasz egy felsõ 47 menetes idomdarabban helyezkedik el, és abban az elõre meghatározott hõmérséklet beállításához a 9 szelepbetét 23–23 hossztengelye irányában a 11 szabályozódugattyúnak egy, a 9 szelepbetéttel együtt elrendezett, a 10 termosztátelem állítóereje ellenében ható 22 visszaállító rugója állítóereje ellenében állítható. A szabályozószelep lezárásához a 47 menetes idomdarab a 11 szabályozódugattyúval és az abban elhelyezkedõ 10 termosztátelemmel együtt a 11 szabályozódugattyú 22 visszaállító rugójának rugóereje ellenében a 9 szelepbetét 23–23 hossztengelye irányában a 12 szelepülésgyûrûn állítható egy 48 tömítõgyûrû felfekvéséig, amely a 12 szelepülésgyûrûbe benyúló 15 szabályozócsap 15a felsõ végén egy 49 gyûrûs horonyba van behelyezve, és a 11 szabályozódugattyú 11a alsó végén egy 50 gyûrûs vállon feltámaszkodik, ahol a 43 szelep lezárása után a termosztátelem bekövetkezõ állítólöketét a 46 túlemelõ rugó kompenzálja. A 46 túlemelõ rugó rugóereje nagyobb, mint a 11 szabályozódugattyú 22 visszaállító rugójának rugóereje. Az állítható 20 ellentámasz a 10 termosztátelem 19 tüskéje részére 51 menetes csapként van egy 52 csavarforgató horonnyal kiképezve, és az 51 menetes csap alakzáróan van egy 53 reteszelõelemmel összekötve, amely a 47 menetes idomdarab 54 rasztergyûrûjének megfelelõ reteszelõkivágásaiba bereteszelõdik. A 47 menetes idomdarabban az állítható 20 ellentámasszal és a 15 szabályozó- és elzárócsappal koncentrikusan egy 55 üreges orsó van a 9 szelepbetét 23–23 hossztengelye irányában a szabályozószelep lezárásához elhelyezve. A 4 szelepház egy 25 csatlakozócsonkkal rendelkezik egy, a 26 falazat fölé kinyúló 28 hozzáférési csatornával rendelkezõ 27 süllyesztett tokhoz való rögzítéshez, ahol a 28 hozzáférési csatorna a 15 szabályozó¹ és lezárócsappal ellátott, a 9 szelepbetétben axiálisan
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 7
2
állítható 11 szabályozódugattyú kiindulási helyzetbe való beállításához vehetõ igénybe. A 43 szabályozószelep 27 süllyesztett tokja egy, a 26 falazatra felhelyezhetõ 40 rozettával higiénikusan tömítetten le van zárva, amely egy nyílással rendelkezik egy 78 mûködtetõfogantyú befogadásához, ahol a 78 mûködtetõfogantyú az 55 üreges orsó forgatására szolgál a 43 szabályozószelep zárásához és nyitásához. A kiegyenlítõszelepek elõzõekben ismertetett kiviteli példáinak 2, 3, 44 szabályozó, illetve lezáró felsõrészei egy furattal lehetnek ellátva egy hõmérõ vagy egy hõelem befogadásához a melegvíz-hõmérséklet méréséhez. Egy többemeletes ház részére kiépített melegvíz-ellátó berendezésnek a 3. ábrán részletében szemléltetett vázlatos képe egy 56 ivóvíz-melegítõt szemléltet, amely egy 57 MIV-csatlakozóval (MIV=meleg ivóvíz) rendelkezik egy 58 MIV csõvezeték részére, amelyrõl 59 felszállóvezetékek ágaznak le a 60 földszinthez és a két 61, 62 emelethez. Az 59 felszállóvezetékek egy-egy párhuzamosan lefektetett, és az 59 felszállóvezetékek hidraulikus kiegyenlítése céljából beépített 64 szabályozószeleppel ellátott 63 felszálló IVK csõvezetéken (IVK=ivóvíz-keringtetõ) keresztül egy 65 keringtetõ gyûjtõvezetékkel vannak összekötve, amelybe egy 66 keringtetõszivattyú van beépítve, amely az 56 ivóvíz-melegítõ 67 FVK-csatlakozójára van rákötve. A 4. ábrán vázlatosan szemléltetett vezetékhálózat egy többemeletes ház 60 földszintjének és a két 61, 62 emeletének különbözõ lakásai részére magában foglal egy 68 emeleti MIV-csõvezetéket, amely egy 59 felszállóvezetékre van csatlakoztatva, valamint egy 69 emeleti keringtetõ gyûjtõvezetéket, amely az 59 felszállóvezeték 63 IVK csõvezetékére van csatlakoztatva. Egy emeleti lakás különbözõ 70 vízelvételi helyei egy-egy beépített 72 zárószeleppel ellátott 71 MIV csõvezetéken keresztül vannak a 68 emeleti MIV csõvezetékre, és egy-egy, a különbözõ 70 vízelvételi helyek 71 MIV csõvezetékeinek egymás közötti hidraulikus kiegyenlítése céljából beépített 43 szabályozószeleppel ellátott 73 IVK csõvezetéken keresztül vannak a 69 emeleti keringtetõ gyûjtõvezetékre rákötve. Egy emeleti lakás 68 emeleti MIV csõvezetéke és a 69 emeleti keringtetõ gyûjtõvezeték egy 74 zárószeleppel lezárható. Az 5. ábra egy épület emeletén lévõ 75 szoba vázlatos alaprajzát szemlélteti egy 76 egészségügyi vizes helyiséggel, amely két 70 vízelvételi hellyel és a vízelvételi helyekig terjedõ emeleti keringtetéssel rendelkezik, ahol a 72 zárószelep a 71 MIV csõvezetékben és az emelet 43 emeleti szabályozószelepe a 73 IVK csõvezetékben mint süllyesztett szelepek vannak kiképezve. A süllyesztett szelepként kiképzett emeleti szabályozószelep egy melegvíz-keringtetõ rendszer részére a 6. ábra szerint magában foglal egy, a melegvíz-szerelvény által szabályozott, elõre beállítható 2 szabályozó felsõrészt, valamint egy 4 házat, például nemesacélból vagy rézbõl, amely egy áramlási beömlõhelyet
1
HU 005 606 T2
képezõ 5 beömlõcsatornával és egy áramlási kiömlõhelyet képezõ 6 kiömlõcsatornával van kialakítva. Az egyenes ülésû szelepként kiképzett 2 szabályozó felsõrész egy 8 szabályozócsatornával rendelkezik, amely az 5 beömlõcsatornát a 6 kiömlõcsatornával összeköti, és egy 9 szelepbetétet foglal magában. A 9 szelepbetét egy 10 termosztátelemmel van ellátva egy 11 szabályozódugattyú állításához, amely egy, a hengeres 9 szelepbetéttel egy darabban kiképzett 12 szelepülésgyûrûvel mûködik együtt, amely tömítetten a 8 szabályozócsatornában van tartva, és egy, a 9 szelepbetét 23–23 axiális irányában kiterjedõ 13 átömlõnyílással rendelkezik, amelyen keresztül az 5 beömlõnyílás a 6 kiömlõnyílással össze van kötve. A 11 szabályozódugattyú egy, a 11a alsó végén kialakított 15 szabályozócsappal rendelkezik, amely behatol a 13 átömlõnyílásba, és mint egy fojtás mûködik, ahol a 15 szabályozócsap egy 15v elülsõ csapszakaszt, valamint egy 15h hátsó csapszakaszt foglal magában, amelyek egy konkáv hajlású átmeneti tartományon keresztül vannak egymással összekötve. A 9 szelepbetétben 14 hosszanti bordákkal megtartott 12 szelepülésgyûrû 13 átömlõnyílásának szabad áramlási keresztmetszete a 12 szelepülésgyûrûn keresztül egy 17 gyûrûs rés kialakulása mellett eltolható 15 szabályozócsap helyzetével szabályozható. A 15 szabályozócsappal ellátott 11 szabályozódugattyú a 10 termosztátelem vízhõmérséklettõl függõ állítólöket-mozgása révén beállítható egy kv maximális érték (maximális térfogatáram m3/h értékben, 1 bar szelepen keresztüli nyomásveszteségnél) és egy kv minimális érték (minimális térfogatáram m3/h értékben, 1 bar szelepen keresztüli nyomásveszteségnél) között egy olyan üzemi hõmérsékletnél, amely például 55 °C és 60 °C közé esik. A 10 termosztátelem egy megfelelõen hozzáigazított és a 11 szabályozódugattyúban kialakított 18 befogadóüregben helyezkedik el, amely a 11 szabályozódugattyúnak a 12 szelepülésgyûrûvel átellenben levõ 11b felsõ végén van kiképezve, és egy, a 9 szelepbetétben elrendezett 20 ellentámaszra támaszkodik. A 20 ellentámasz egy 24 állítócsavarban helyezkedik el, és abban egy elõre meghatározott hõmérséklet elõbeállításához a 9 szelepbetét 23–23 hossztengelye irányában egy, a 11 szabályozódugattyú 9 szelepbetétben elrendezett és a 10 termosztátelem állítóereje ellenében hatást kifejtõ 22 visszaállító rugója rugóerejének ellenében állítható. Ez a 22 visszaállító rugó a 18 befogadóüreg egy lépcsõs szakaszán a 10 termosztátelemmel szomszédosan van elrendezve, és arra hatást fejt ki. A 24 állítócsavar a 19 tüske részére a 10 termosztátelem és a 20 ellentámasz között egy megvezetést képez. A 20 ellentámaszt egy, a 24 állítócsavarral menetes kapcsolatban álló 19 tüske és egy 53 reteszelõelem képezi. Ez az 53 reteszelõelem mûanyagból van kiképezve, a 19 tüske felsõ csapjával elfordulás ellen biztosítottan van összekötve, és a 24 állítócsavarral oly módon mûködik együtt, hogy a hõmérséklet elõbeállításánál a 19 tüske elfordításával hallható és/vagy érezhetõ
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 8
2
raszteres beállítások érzékelhetõk. Ehhez a 21 orsóelem és az 53 reteszelõelem között reteszelõfogak vannak kialakítva, amelyekkel mindkét rész egymáshoz képest elfordulás ellen biztosítottan van tartva. Járulékosan a részek az elõbeállítás beállítása után további intézkedésekkel biztosíthatók elfordulás ellen, például egy kikeményedõ folyadék becsöpögtetésével és/vagy egy elõre gyártott, az 53 reteszelõelem és a 24 állítócsavar közé benyúló idomzáró elemmel. A 4 szelepházra a 9 szelepbetét 23–23 hossztengelyével koaxiálisan egy 25 csatlakozócsonk van ráformázva, amelyre egy, a 26 falazat fölé kiálló, 28 hozzáférési csatornával rendelkezõ 27 süllyesztett tok van felcsavarozva, ahol a 28 hozzáférési csatorna egy, a 9 szelepbetétben axiálisan állítható 11 szabályozódugattyú kiindulási helyzetének beállításához áll rendelkezésre karbantartási és javítási munkák esetén. A 27 süllyesztett tok egy, a 26 falazatra felhelyezhetõ 40 rozettával higiénikusan tömítetten le van zárva, ahol a rozetta egy nyílással rendelkezik egy 78 mûködtetõelem befogadásához, amely egy 55 üreges orsón keresztül elfordítás ellen biztosítottan van a 24 állítócsavarral összekötve. A 78 mûködtetõelem ismert módon elõnyösen egy befogadóhellyel rendelkezik egy hatlapú kulcs részére, amellyel a mûködtetõelem elfordítható. Mint különösen a 7. ábrából kitûnik, a 11 szabályozódugattyú a 9 szelepbetétben a 9 szelepbetét 23–23 hossztengelyének irányában van megvezetve, és 21 tömítõgyûrûkkel van tömítve a 9 szelepbetéttel szemben. A 21 tömítõgyûrûk és a 15 szabályozócsap között egy 80 tömítõelem van elrendezve, amely a 12 szelepülésgyûrûvel szomszédos végén egy 80a hengeres szakaszt foglal magában, amelyet egy 80b kúpos tömítõfelület követ. Ezen 80b kúpos zárószakaszhoz csatlakozóan a 80 tömítõelem egy hengeres 81 tisztítóelemmel rendelkezik. A szemléltetett kiviteli példánál a kúpos és a hengeres 80a, b szakaszok képezik a 80 tömítõelemet, amely az ismert módon mûködik együtt a 12 szelepülésgyûrûvel, azért, hogy a 13 szabályozónyílás lezárható legyen. A 81 tisztítóelem elõnyösen olyan átmérõvel rendelkezik, amely körülbelül olyan nagy, mint a 13 szabályozónyílás átmérõje. A 13 szabályozónyílás lezárása elõtt röviddel, ami a 80b kúpos szakaszon kiképzett tömítõfelületnek egy, a 12 szelepülésgyûrûn kiképzett ellenfelületen való felfekvésével történik, a 81 tisztítóelem belép a 13 átömlõnyílásba, és ott eltávolítja a 12 szelepülésgyûrûn esetleg megtapadt szennyezõdéseket. Ezáltal biztosítható, hogy a 13 átömlõnyílás a szabályozószelep hosszabb használatánál is rendelkezik a szelep ismertetõjében megadott, és a hidraulikus kiegyenlítéshez alapul vett szabályozó keresztmetszettel. A 78 mûködtetõelemmel foganatosított és az 55 üreges orsóval átvitt forgómozgás átvitelét a 11 szabályozódugattyú axiális eltolásához a továbbiakban a 8. ábra alapján ismertetjük részletesebben. A 8. ábrából kitûnik, hogy a 24 állítócsavar külsõ palástfelülete és a 9 szelepbetétnek az azzal szemben fekvõ belsõ palástfelülete között egy hengeres 47 me-
1
HU 005 606 T2
netes idomdarab van elrendezve. A 47 menetes idomdarab egy sokszögû külsõ palástfelülettel rendelkezik, és a 9 szelepbetétnek egy megfelelõen kialakított üregében elfordulás ellen biztosítottan, azonban axiális irányban eltolhatóan van elrendezve. A hengeres 47 menetes idomdarab a 24 állítócsavarral menetes kapcsolatban áll. A 78 mûködtetõelem elfordításánál a 24 állítócsavar ugyancsak elfordul. Ez esetben a 47 menetes idomdarab axiális irányban mozdul el, és a homlokoldalával a 11 szabályozódugattyú 11b felsõ végén kiképzett felfekvõfelületen fekszik fel. A 78 mûködtetõelem folytatólagos forgatásánál a 47 menetes idomdarab az elülsõ homlokoldalával egyre inkább eltávolodik a 24 állítócsavartól, és a 11 szabályozódugattyút egy 22 visszaállító rugó ereje ellenében maga elõtt tolja, míg végül a 80a hengeres szakasz belép a 13 átömlõnyílásba, és az elzárómozgás végén a 80b kúpos szakasz a 12 szelepülésgyûrû egy megfelelõen kialakított ellenfelületén fekszik fel, és a szabályozószelep lezár. A szelep nyitásánál a 78 mûködtetõfogantyú mûködtetésével a 11 szabályozódugattyú a 35 visszaállító rugó hatására visszaállításra kerül. A 46 túlemelõ rugó rugóereje nagyobb, mint a 22 visszaállító rugóé. A találmány nem korlátozódik egy emeleti szabályozószelep bemutatott kiviteli példájára. Így különösen lehetséges a tisztítóelemet – nem úgy, mint a szemléltetett kiviteli példánál – a tömítõelemmel azonos anyagból kialakítani. A tisztítóelemet lehetséges különösen nagyobb axiális távolsággal a szelepülésgyûrû irányában, a tömítés elõtt elrendezni, annak érdekében, hogy már a 15 szabályozócsap fojtási helyzetét megelõzõen a 13 átömlõnyílásba bejusson, hogy a 13 átömlõnyílást körülvevõ fallal hatáskapcsolatba kerüljön. A 12. ábra egy szabályozószelep egy további kiviteli példáját szemlélteti egy falon kívül elrendezhetõ kiviteli alakjában. A 6–11. ábrákon szemléltetett üreges orsó helyett a 12. ábrán bemutatott kiviteli példa egy, a 24 állítócsavarral elfordulás ellen biztosítottan összekötött 82 kézikerékkel rendelkezik. Egyébként a 12. ábra szerinti kialakítás lényegében megfelel a 6–11. ábrák kapcsán bemutatott kiviteli példának. A tisztítóelem egy darabból, mint leesztergált hengeres felület van a 11 szabályozódugattyún kiképezve. Ennél a kiviteli alaknál a 13 átömlõnyílás és a tisztítóelem olyan illesztéssel van egymáshoz képest kialakítva, hogy a tisztítóelem a 13 átömlõnyíláson át tud hatolni, mindazonáltal ennek kapcsán esetlegesen leoldja a 13 átömlõnyílás falazatán megtapadt szennyezéseket. A 12. ábra a 15 szabályozócsapnak a 13 átömlõnyíláshoz képest felvett helyzetét szemlélteti egy tényleges melegvíz-hõmérsékletnél, amely az elõre meghatározott Tw melegvíz-hõmérsékletnél (elõnyösen Tw=50 °C) alacsonyabb. Ebben a kiindulási helyzetben a 15v elülsõ csapszakasz a 13 átömlõnyílásban helyezkedik el, amely axiális irányban lépcsõsen van kialakítva egy, a 13 átömlõnyílást mintegy a 15h hátsó csapszakasz átmérõjére csökkentõ 83 nyílással. A 13–17. ábrák különbözõ szelephelyzeteket ábrázolnak, amelyek részben a 10 termosztátelem lökete
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 9
2
következtében, részben a 47 menetes alakidom kézi mûködtetése következtében, és részben a két löketmozgás szuperpozíciója következtében kerültek beállításra. Kiindulva a 12. ábrán szemléltetett ábrázolásból, a 11 szabályozódugattyú a 10 termosztátelem löketmozgása következtében a meleg víznek 57 °C hõmérsékletre való fokozatos felmelegítésénél tovább mozog a 12 szelepülésgyûrû irányába. Ennek során a 15v elülsõ csapszakaszt és a hátsó 15h csapszakaszt összekötõ, domborúan hajló átmeneti szakasz áthalad a 83 nyíláson. Az ezután 57 °C hõmérsékletnél elért szelepállást a 13. ábra szemlélteti. Ennél a szelepállásnál a 15h hátsó csapszakasz elülsõ szélét a 83 nyílás körülveszi. A szelepen átjutó térfogatáramot a 83 nyílás belsõ palástfelülete és a 15h hátsó csapszakasz külsõ palástfelülete közötti 17 gyûrûs rés határozza meg. Az adódó térfogatáram a szelep minimális térfogatárama (vö. a 18. ábrával). Az átvezetett meleg víznek 57 °C hõmérséklet fölé való erõsebb felmelegedésénél a 14. ábrán szemléltetett helyzet alakul ki. A 10 termosztátelem löketének következtében a 11 szabályozódugattyú a 22 visszaállító rugó visszaállító erejével szemben tovább tolódik a szelepülésgyûrû irányában. Ekkor azonban a 17 gyûrûs rés nagysága nem változik, ami a 18. ábra szerinti hõmérsékletgörbén a Tb hõmérséklet-tartományban egy konstans vonalként jelentkezik. Más szavakkal, a kv¹min-érték állandó marad. A 15. ábra a 10 termosztátelemet szemlélteti maximálisan kitolt 19 tüskénél, mintegy 90 °C hõmérsékletnél. Járulékosan a 9 szelepbetét 47 menetes idomdarabjának kézi úton történõ mûködtetésével a 12 szelepülésgyûrû irányában oly mértékben ki lett tolva, hogy a 15h hátsó csapszakasz mögött kialakított 81 tisztítóelem, amely a 11 szabályozódugattyún forgácsolómegmunkálással van kialakítva, behatolt a 83 nyílásba. Ennél a helyzetbeállításnál a 13 átömlõnyílás tömítéséhez a 80 tömítõelemnek a 12 szelepülésgyûrûn való felfekvése útján a 13 átömlõnyílásban megtapadt szennyezések eltávolításra kerülnek. Amennyiben az átvezetett víz hõmérséklete a 15. ábrán szemléltetett helyzetben lecsökken, úgy a 10 termosztátelem 19 tüskéje befelé mozog. A 46 túlemelõ rugó rugóereje következtében a 10 termosztátelem itt elõfeszítés alatt a 20 ellentámasznak nyomódik, ezzel szemben a 11 szabályozódugattyú helyzete a 12 szelepülésgyûrûhöz képest a 47 menetes idomdarab helyzete következtében változatlan marad. A szelep a 16. ábra szerinti helyzetnél, amely 57 °C hõmérsékletnél állítódik be, zárva marad. A 17. ábrán a 9 szelepbetét lényeges elemeinek elrendezése van szemléltetve az elõírt melegvíz-hõmérséklet alatti – vagyis 50 °C alatti – hõmérsékletnél. Itt is a 9 szelepbetét elõremozgása következtében a 47 menetes idomdarab helyzetébõl kifolyólag a szelep zárva marad. A 46 túlemelõ rugó a 16. ábrán szemléltetett helyzetével szemben ismét fesztelenítve van, és a 10 termosztátelemet továbbra is a 20 ellentámasznak nyomja.
1
HU 005 606 T2
SZABADALMI IGÉNYPONTOK 1. Szabályozószelep egy szelepházzal (4), amely egy beömlõnyílást (5) és egy kiömlõnyílást (6) képez, amelyek egymással összeköttetésben vannak, és amelyek között egy átömlõnyílás (13) helyezkedik el, és amely szabályozószelepre egy szelepbetét (9) van felszerelve, amely egy termosztátelem (10) által állítható szabályozódugattyúval (11) rendelkezik az áramlás fojtásához az átömlõnyílásban (13), azzal jellemezve, hogy a szelepbetét (9) egy, az átömlõnyílást (13) körülvevõ szelepülésgyûrûvel (12) együtt egy egységes szerkezeti elemként van kiképezve és a szelepházba (4) beillesztve, és hogy a szabályozódugattyú (11) szabad végén egy, az átömlõnyílásba (13) benyúló szabályozócsap (15) van kialakítva, amelynek révén a szelep térfogatárama a szabályozócsap (15) külsõ kerülete és az átömlõnyílás (13) belsõ kerülete közötti rés változtatásával oly módon fojtható, hogy a termosztátelem (10) állítómozgása következtében egy elõre meghatározott melegvíz-hõmérséklet (Tw) alatti vízhõmérsékletnél egy maximális térfogatáram (Kvmax) és egy elõre meghatározott üzemi hõmérséklet (Tb) feletti vízhõmérsékletnél egy minimális térfogatáram (Kvmin) kerül beszabályozásra. 2. Az 1. igénypont szerinti szabályozószelep, azzal jellemezve, hogy a szabályozócsap (15) egy elülsõ csapszakasszal (15v) és egy, az elülsõ csapszakaszhoz (15v) képest megnövelt átmérõjû hátsó csapszakasszal (15h) rendelkezik, és hogy az elülsõ csapszakasz (15v) a maximális térfogatáram (Kvmax) szabályozásánál az átömlõnyílásban (13) helyezkedik el. 3. A 2. igénypont szerinti szabályozószelep, azzal jellemezve, hogy vagy a szabályozócsap (15) külsõ palástfelületén, az elülsõ csapszakaszhoz (15v) csatlakozóan egy gyûrûs rátét (16) van kiképezve, amely a minimális térfogatáram (Kvmin) szabályozásához az átömlõnyílásban (13) helyezkedik el, vagy az átömlõnyílás (13) belsõ palástfelületén egy kúposan összefutó gallér (83) van kiképezve, amely egy olyan gallérnyílást hagy szabadon, amely kismértékben nagyobb, mint a hátsó csapszakasz (15h) külsõ átmérõje. 4. Az elõzõ igénypontok bármelyike szerinti szabályozószelep, azzal jellemezve, hogy a minimális térfogatáramot szabályozó rés (17) szinte nem rendelkezik axiális kiterjedéssel. 5. Az elõzõ igénypontok bármelyike szerinti szabályozószelep, azzal jellemezve, hogy a minimális térfogatáram (Kvmin) elõnyösen kevesebb mint 0,08 m3/h, elõnyösen kevesebb mint 0,05 m3/h. 6. Az elõzõ igénypontok bármelyike szerinti szabályozószelep, azzal jellemezve, hogy a termosztátelem (10) egy, a szabályozódugattyúnak (11) a szelepülésgyûrûvel (12) átellenes végében (11b) kialakított befogadóüregbe (18) van beillesztve, és egy, a szelepbetétben (9) rögzített ellentámasz (20) és a befogadóüreg (18) között van a termosztátelem (10) hatásirányában megtámasztva. 7. Az elõzõ igénypontok bármelyike szerinti szabályozószelep, azzal jellemezve, hogy a befogadóüreg
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 10
2
(18) homlokoldala felõl egy, a szelepbetétben (9) forgathatóan befogadott orsóelem (21) van elrendezve, amely egy mûködtetõelemmel (78) elfordulás ellen biztosítottan össze van kötve, és menetes kapcsolatban áll egy menetes idomdarabbal (47), amely elfordulás ellen biztosítottan, azonban a szelepbetétben (9) eltolhatóan van elrendezve, és a mûködtetõelem (78) mûködtetésével hatáskapcsolatba hozható a szabályozódugattyúval (11), annak hosszirányú eltolásához. 8. Az elõzõ igénypontok bármelyike szerinti szabályozószelep, azzal jellemezve, hogy a szabályozódugattyú (11) egy, a termosztátelem (10) állítóereje ellenében ható visszaállító rugó (22) segítségével a termosztátelem (10) hatásirányában elõfeszítés alatt van tartva. 9. A 8. igénypont szerinti szabályozószelep, azzal jellemezve, hogy a termosztátelem (10) egy kifelé és befelé mozgatható tüskével (19) egy, a szelepbetétben (9) lévõ ellentámaszon (20) támaszkodik, és ahhoz képest elfordulás ellen biztosítottan van befogva. 10. Az elõzõ igénypontok bármelyike szerinti szabályozószelep, azzal jellemezve, hogy egy állítócsavarral (24) rendelkezik a szabályozócsappal (15) ellátott szabályozódugattyú (11) elõbeállításához, amely az elõírt hõmérséklet elõbeállításához egy hallható és/vagy érzékelhetõ raszteres beállításban van megtartva. 11. Az elõzõ igénypontok bármelyike szerinti szabályozószelep, azzal jellemezve, hogy a termosztátelem (10) állítóereje nagyobb, mint a szabályozódugattyú (11) visszaállító rugójának (22) rugóereje. 12. Az elõzõ igénypontok bármelyike szerinti szabályozószelep, azzal jellemezve, hogy a szelepülésgyûrû (12) hosszanti bordák (14) által van a szelepbetétben (9) megtartva. 13. Az elõzõ igénypontok bármelyike szerinti szabályozószelep, azzal jellemezve, hogy egybe van építve egy kézileg mûködtetett, utánkapcsolt elzáró és/vagy szabályozó felsõrésszel (3) egy szelepházban (4), amely egy beömlõ- és egy kiömlõcsatornával (5, 6) rendelkezik, amelyek egy közbensõ csatornán (7) keresztül vannak egymással összekötve. 14. A 13. igénypont szerinti szabályozószelep, azzal jellemezve, hogy a süllyesztett kiviteli alaknál egy, a szelepház (4) csatlakozócsonkján (29) rögzített, a falazat (26) fölé kiálló süllyesztett tokja (37) van, amely egy hozzáférési csatornával (38) rendelkezik az elzáró és/vagy szabályozó felsõrész (3) szabályozócsapjának (15) állításához a karbantartási és javítási munkáknál. 15. Az elõzõ igénypontok bármelyike szerinti szabályozószelep, azzal jellemezve, hogy egy levehetõ rozettával (40) van ellátva a szabályozó felsõrésznek, illetve a szabályozó felsõrészeknek (2, 3) a falazat (26) fölé kinyúló süllyesztett tokja (27), illetve süllyesztett tokjai (27, 37) higiéniailag tökéletes lezárásához, ahol a rozetta (40) a lezáró felsõrész (3) fölött egy kezelõfogantyú vagy egy biztonsági zárókupak (42) befogadására egy nyílással (41), és a szabályozó felsõrész (2) fölött egy zárósapka befogadására egy további nyílással rendelkezik.
1
HU 005 606 T2
16. Az elõzõ igénypontok bármelyike szerinti szabályozószelep, azzal jellemezve, hogy a termosztátelem (10) a szabályozódugattyúnak (11) a szelepülésgyûrûvel (12) átellenes végén (11b) egy zsákfuratba (45) van behelyezve, és egyrészrõl egy, a szabályozódugattyú (11) befogadónyílásába (30, 45) behelyezett túlemelõrugónak (46), másrészrõl pedig egy ki¹ és behúzható tüskével (19) egy ellentámasznak (20) támaszkodik, amely egy felsõ menetes idomdarabban (47) helyezkedik el, és abban az elõre meghatározott hõmérséklet elõbeállításához a szelepbetét (9) hossztengelyének (23–23) irányában a szabályozódugattyú (11) szelepbetétben elrendezett, a termosztátelem (10) állítóereje ellenében hatást kifejtõ visszaállító rugójának (22) rugóereje ellenében állítható, ahol a szabályozószelep (43) lezárásához a menetes idomdarab (47) a szabályozódugattyúval (11) és az abban elhelyezkedõ termosztátelemmel (10) együtt a szabályozódugattyú (11) visszaállító rugójának (22) rugóereje ellenében a szelepbetét (9) hossztengelyének (23–23) irányában egy tömítõgyûrûnek (48) a szelepülésgyûrûn (12) való felfekvéséig állítható, amely tömítõgyûrû (48) a szelepülésgyûrûbe (12) benyúló szabályozókúp (15) felsõ végén (15a) egy gyûrûs horonyban (49) van elhelyezve, és egy, a szabályozódugattyú (11) alsó végén (11a) kialakított gyûrûs vállon (50) támaszkodik meg, ahol a termosztátelemnek (10) a szabályozószelep (43) zárását követõen bekövetkezõ állítólöketét a túlemelõ rugó (46) fogja fel. 17. A 16. igénypont szerinti szabályozószelep, azzal jellemezve, hogy egy, a menetes idomdarabba (47) az állítható ellentámasszal (20) koncentrikusan behelyezett üreges orsója (55) van a menetes idomdarabnak a szabályozódugattyúval (11) és a szabályozó- és lezárókúppal (15) együttes elcsavarásához a szelep-
5
10
15
20
25
30
35
11
2
betét (9) hossztengelyének (23–23) irányában a szabályozószelep (43) zárásához és nyitásához. 18. Az elõzõ igénypontok bármelyike szerinti szabályozószelep egy szelepházzal (4), amely egy beömlõnyílást (5) és egy kiömlõnyílást (6) képez, amelyek egymással összeköttetésben vannak, és amely között egy átömlõnyílás (13) helyezkedik el, és amely szabályozószelepre egy szelepbetét (9) van felszerelve, amely egy termosztátelem (10) által állítható szabályozódugattyúval (11) rendelkezik az átömlõnyíláson (13) keresztüli áramlás fojtásához, azzal jellemezve, hogy egy, a szabályozócsapon kiképzett és az átömlõnyílásba (13) bevezethetõ tisztítóelemmel (81) van ellátva. 19. A 18. igénypont szerinti szabályozószelep, azzal jellemezve, hogy a tisztítóelem (81) egy hengeres szakaszt foglal magában, amelynek az átmérõje lényegében akkora, vagy kismértékben nagyobb, mint a szelepülésgyûrû (12) belsõ átmérõje. 20. A 18. vagy 19. igénypont szerinti szabályozószelep, azzal jellemezve, hogy a tisztítóelem (81) egy, a szabályozócsapon (15) kialakított és az átömlõnyílás (13) tömítéséhez a szelepülésgyûrûn (12) felfektethetõ tömítõelemmel (80) azonos anyagból van elõállítva. 21. A 20. igénypont szerinti szabályozószelep, azzal jellemezve, hogy a tömítõelem (80) és tisztítóelem (81) egy darabból van kiképezve. 22. Az elõzõ igénypontok bármelyike szerinti szabályozószelep, azzal jellemezve, hogy a tisztítóelem (81) a szabályozódugattyún (11), azzal egy darabban van kiképezve. 23. A 22. igénypont szerinti szabályozószelep, azzal jellemezve, hogy a tisztítóelem (81) a szabályozódugattyú (11) forgácsolómegmunkálásával és az átömlõnyílás (13) vonatkozásában megfelelõ illesztéssel van kiképezve.
HU 005 606 T2 Int. Cl.: G05D 23/02
12
HU 005 606 T2 Int. Cl.: G05D 23/02
13
HU 005 606 T2 Int. Cl.: G05D 23/02
14
HU 005 606 T2 Int. Cl.: G05D 23/02
15
HU 005 606 T2 Int. Cl.: G05D 23/02
16
HU 005 606 T2 Int. Cl.: G05D 23/02
17
HU 005 606 T2 Int. Cl.: G05D 23/02
18
HU 005 606 T2 Int. Cl.: G05D 23/02
19
HU 005 606 T2 Int. Cl.: G05D 23/02
20
HU 005 606 T2 Int. Cl.: G05D 23/02
21
Kiadja a Magyar Szabadalmi Hivatal, Budapest Felelõs vezetõ: Törõcsik Zsuzsanna Windor Bt., Budapest
