189503. lajstromszámú szabadalom • Szabályozó szelep egycsöves fűtőrendszerekbe beépített csőtagos radiátorok átkötőszakaszának kiképzésére
1 2 189 503 A találmány tárgya szabályozó szelep egycsöves fűtőrendszerekbe beépített csőtagos radiátorok átkötőszakaszának kiképzésére, amely egyrészről a folyékony hőhordozót szállító vezetéknek az adott radiátorba bekötött bevezetőszakaszába van beépítve, másrészről a radiátor belső terében elrendezett szeleptestből, az ebben elforgathatóan ágyazott, kiváltásokkal ellátott szabályozó hengerből van összeállítva. A technikai gyakorlatban nem új megoldás, hogy a fűtőtest belsejében igyekeznek bizonyos fűtőtest teljesítmény módosulást elérni. Ezekeneíc a műszaki megoldásoknak az egyik példája a magyar gyártmányú ún. Radal radiátor, amelyben az első tag után a tagokat kiszolgáló összekötő csőbe egy pillangó szelep van beépítve. Ez a pillangó szelep alkalmas arra, hogy a beépítési hely után következő tagokon átáramló vízmennyiséget változtassa, s ezáltal fütőteljesítmény változást hozzon létre. A technikai gyakorlatban jól ismertek az egypontos csatlakozású radiátor szerelvények. Ezeknek az a lényege, hogy a fűtőtest lehetséges négy csatlakozási lehetőségéből csak egyet használnak, s a víz bevezetését és elvezetését egyaránt ebben az egy pontban oldják meg. Ezt úgy érik el, hogy a becsatlakozást követő első tagot használják fel arra, hogy a fűtővizet a felső elosztó csőbe vezessék, ahonnan a víz az egyes tagokba jut, majd azokon leszállva, az alsó gyűjtőcsövön összegyűlve a radiátor szelep egy másik járatán keresztül kivezetésre kerül a fűtőtestből. Ez a szelep is alkalmas a fűtőteljesítmény módosítására, de ezt a fűtőtesten keresztüláramló vízmennyiség megváltoztatása árán teszi. Az egycsöves fűtések problémája a következő. A fűtőtestek sorba vannak kapcsolva egy hidraulikai áramkörben, tehát a rendszer működésének alapvető feltétele az, hogy mindegyik fűtőtesten keresztül jusson minden vízmennyiség. Ezt a feltételt az eddigi műszaki gyakorlatban kétféle módszerrel biztosították. A legegyszerűbb egycsöves fűtési rendszer az ún. átfolyós kialakítású. Fő jellemzője, hogy semmiféle elzáró szerelvényt nem alkalmaz a fűtőtestek előtt. Ennek a rendszernek az egyszerűség nyújtotta előny mellett van egy igen súlyos hátránya is - nem szabályozható a fűtőtestek hőleadása. E hátrány kiküszöbölése érdekében születtek az ún. átkötőszakaszos egycsöves fűtések. Ezek közös lényege, hogy a fűtőtestben pillanatnyilag felesleges vizet egy, a fűtőtesten kívül megszerelt, azzal párhuzamosan kötött vezetéken engedi el, amely vízmennyiség így megkerüli a fűtőtestet. Az átkötőszakaszos fűtések leggyakrabban alkalmazott változata az, amikor a vezetékbe az átkötőszakasz és a fűtőtest közé egyútú radiátorszelepet építenek be. Ennek fojtása azt eredményezi, hogy a fűtőtesten átáramló víz csökken, s a vízfelesleg a radiátoron megnövekedett nyomáskülönbség következtében az átkötőszakaszon halad keresztül. Ennek a rendszernek van egy igen nagy hátránya az átfolyós rendszerhez képest. A víz egy része ugyanis minden szelepállás mellett - még ha az teljesen nyitva van is - a hidraulika törvényei szerint a párhuzamos ágon halad. így a fűtőtesten a kevesebb víznek nagyobb lesz a hőmérsékletcsökkenése, de ezzel, a fűtőtest közepes hőmérséklete is alacsonyabb lesz - így viszont nagyobb fűtőtest 5 felületekre lesz szükség. Az átkötőszakaszos fűtés egyik elvi lehetősége, hogy kétútú szelepet alkalmaz a víz szétosztására a fűtőtest és az átkötőszakasz között. Ez a megoldás műszakilag ideális. Elterjedésének akadálya a 10 megfelelő, kétútú szelep beszerzésének nehézsége és viszonylag magas ára. Tárgyi találmány szempontjából azonban ennek a megoldásnak is van egy hátránya, mégpedig az, hogy az átkötő ág itt is a fűtőtesten kívül helyezkedik el. Ez növeli a költsé- 15 geket, a műszaki megoldást bonyolulttá teszi, s esztétikai szempontból is hagy kívánnivalót maga után. Abban az esetben, ha pl. a pillangószeleppel ellátott fűtőtestekkel létesítünk egycsöves fűtési rend- 20 szert, akkor rendelkezésre áll ugyan valamiféle beavatkozási lehetőség a fűtőteljesítménybe, de ez a beavatkozás szabályozástechnikai szempontból értéktelen. A fűtőtest szerelvénynek ugyanis, azon kívül, 25 hogy változást idéz elő a fűtőteljesítményben, az alábbi funkcióknak is eleget kell tennie :- kettős beállítással kell rendelkeznie, annak érdekében, hogy a beszabályozás során a teljesítmény eltérések hidraulikai módszerekkel korrigálhatok 30 legyenek. A szelep biztosítsa, hogy a beállított maximumnál nagyobb vízmennyiséget a fűtőtesten ne lehessen a szelep elállításával létrehozni.- legyen egyértelmű összefüggés a szelepszár helyzete és a fűtőteljesítmény között. Ez azt jelenti, 35 hogy a szelep rendelkezzék kedvező és megbízható karakterisztikával. A pillangószelepes megoldás e feltételek egyikének sem tesz eleget. Kettős beállítással nem rendelkezik (nem is értelmezhető egy ilyen megoldás sza- 40 balyozástechnikai okok miatt). A pillangószelep állása és a fűtőteljesítmény között nincsen előre megadható, szigorú összefüggés. Ennek okai a szabályozástechnika összefüggéseiben keresendők. Egyrészt a pillangó szelep geomet- 45 riailag sem rendelkezik olyan tulajdonsággal, hogy szigorú feltételeket lehetne rá szabni. Másrészt a szelep saját kis ellenállása következtében a zárás közvetlen környezetében igen nagy erősítéssel - s ezzel együtt instabilitással - rendelkezik, viszont a 50 félig nyitott helyzet felett az erősítés olyan kicsi, hogy nagy szelepelmozdulásokhoz is jelentéktelen fütőteljesítmény változások tartoznak. A DD 106 687 sz. alapszabadalomból függőleges, a DD 128 510 sz. pótszabadalomból pedig 55 vízszintes egycsöves fűtőrendszerbe épített radiátorok átkötőszakaszaihoz alkalmazható szelep, az utóbbinál az ún. nyeregszelep vált ismertté. A két megoldás működési elve azonos, a szelepházban elforgathatóan ágyazott szabályozó tag egyik szélső 60 helyzetében a fűtőviz teljes mennyisége a radiátoron áramlik át, másik szélső helyzetében viszont fütő víz nem jut a radiátorba. A két szélső helyzet között a fűtővíz egy része áramlik át a radiátoron. Az ismert megoldásoknál mind a szelepházon, 65 mind a szabályozótagon téglalap alakú nyílások 2
