NO140512B - Termostatisk styrt blandekran. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en termostatisk styrt blande-

kran som omfatter et hus der det er glidbart montert en innsats hvis indre er utstyrt med et termostatelement og innrettet for blanding av tilført varmt og kaldt vann, idet såvel huset som innsatsen oppviser innløpsporter for varmt vann og innløpsporter for kaldt vann samt en utløpsport for blandet vann, og idet innsatsen er anordnet for å virke som en sleideventil for innløpsportene samt er anordnet for i en av sine ytterstillinger å stenge forbindelsen mellom inn-

satsen og husets utløpsport for blandet vann. En blandekran av denne art er omhandlet eksempelvis i det norske utlegningsskrift nr. 139.392.

Foreliggende oppfinnelse går ut på å forbedre reguleringsegenskapene for en slik kran, og dette er i henhold til oppfinnelsen oppnådd ved at det ene sett av innløpsporter munner ut ved en ledeanordning som forløper aksialt i retning mot det annet sett av innløpsporter og med sin indre flate avgrenser en aksial kanal for blandet vann til utløpsporten,

og at en annen ledeanordning er anordnet ved det annet sett av innløpsporter, for å lede innstrømmmende vann slik at dette møter en motsatt rettet strøm av innstrømmende vann i den første ledeanordning i en blandesone som ligger i en viss radial avstand fra termostatelementet, idet den frie ende av den første ledeanordning avgrenser en relativt trang passasje for det blandede vann.

Oppfinnelsen gjør det mulig for strømmene av kaldtvann og varmtvann å støte direkte mot hverandre, og gir følgelig en bedre blanding av de to strømmer i aksialretningen for kranen, hvorved reguleringsegenskapene blir bedre ved at det oppnås kortere reaksjonstid, perfekt regulering av temperaturen og eliminering av variasjoner selv i det tilfelle hvor kranen er forbundet med hovedledninger med variable parametere (strømning, trykk og temperatur).

I henhold til en foretrukket utførelsesform der termostatelementet har en mitre flens og påvirkes av to innbyrdes motsatt virkende fjærer som understøttes av endepartiene av innsatsen,

har den fjær som understøttes av bunnen i innsatsen anlegg mot flensen på termostatelementet og omgir den første ledeanordning, hvilken utgjøres av en hylse som ligger an mot bunnen i innsatsen og fastholdes radialt på bunnen.

Videre kan, når en av fjærene er komprimert mellom flensen

på termostatelementet og det øvre endeparti av innsatsen,

denne fjær fordelaktig befinne seg inne i den annen ledeanordning, idet denne også utgjøres av en hylse.

Ytterligere trekk og fordeler ved oppfinnelsen vil fremgå av den følgende beskrivelse, idet det vises til vedføyde tegning som viser en eksempelvis utførelsesform.

Fig. 1 viser et skjematisk oppriss, i aksialsnitt, av en kran i

henhold til oppfinnelsen.

Fig. 2 og 3 viser i perspektiv de to ledeanordninger i kranen

i fig. 1.

Kranen har stort sett form som et omdreiningslegeme om en akse X-X, og omfatter et hus 1 hvori der er anordnet en innsats 2 og, over huset 1, et hode 3 som bærer en temperatur-regulerings-knapp 4 og en strømningsreguleringsknapp 5.

Huset 1 er sylindrisk og har en bunnvegg 6, og er ved den annen ende lukket av et deksel 7 med en aksial kanal 10 hvis tverrsnitt er kvadratisk eller sekskantet. Innsatsen 2 er sylindrisk og har en endevegg 11, og er ved den motsatte ende lukket av en sylindrisk, hul hette 12, og innsatsen 2 og hetten 12

er sammen anordnet for glidebevegelse i huset 1 og det til-hørende deksel 7. Innsatsen 2 omslutter en temperatur-regulerende enhet som omfatter en hul sylindrisk sleideventil 14 som er innrettet til å gli aksialt mellom to anleggsflater 15 og 16 i innsatsen 2. På et indre boss 14a i ventilen 14 hviler en flens 17a på et termoelement 17, og ventilen 14 og elementet 17 er begge utsatt for motsatt rettede aksiale krefter fra to skruefjærer 18 og 19, hvorav den ene er anordnet mellom enden av hetten 12 og bosset 14a, mens den annen er anordnet mellom flensen 17a og endeveggen 11 i innsatsen 2. Den indre diameter på det sylindriske hulrom 12a i hetten 12 er noe større enn den ytre diameter på bosset 14a, som er forbundet med ventilen 14 ved hjelp av radiale armer 14b, men mindre enn den indre diameter i ventilen.

Huset 1 har en kaldtvanns-innløpsport 20, en varmtvanns-innløps-port 21 og blandingsvanns-utløpsport 22, og innsatsen 2 har også en radial kaldtvanns-innløpsport 23, en radial varmtvanns-innløpsport 24 og en aksial blandingsvanns-utløpsport 25 som er dannet i endeveggen 11 i kapslen utfor et stengeelement 26 som er laget av gummi og er festet til endeveggen 6 i huset 1,

og rundt hvilken er dannet et ringformet kammer som fortsetter til blandingsvanns-utløpsporten 22 fra huset 1. Ringformede kammere 28 og 29 i huset muliggjør permanent forbindelse mellom portene 23 og 24 i innsatsen 2 og portene 20 og 21 i huset 1.

Endene av sleideventilen 14 avgrenser sammen med anleggsflåtene 15 og 16 i innsatsen 2 en kaldtvannskanal 15a og en varmtvanns-kanal 16a med et tverrsnitt som varierer i overensstemmelse med posisjonen for sleideventilen. En stang 45 strekker seg aksialt gjennom hetten 12 på innsatsen 2 og hviler mot termoelementet 17, og forskyves aksialt ved dreining av den tem<p>eraturregulerende knapp 4 hvorved stillingen for innsatsen 2 og sleideventilen - 14 endres. Konstruksjonen som er beskrevet hittil er i overensstemmelse med en kran vist i norsk utlegningsskrift nr. 139392.

Inne i det blandekammer 48 som avgrenses av innsatsen 2 og dennes hette 12 er det anordnet to ledeanordninger 49 og 50

på hver sin side av den mitre flens 17a på termoelementet 17. Disse ledeanordninger er dannet av sylindere med tynne og glatte vegger anordnet i det ringformede parti hvortil det åpner seg en rekke kaldtvanns- og varmtvanns-porter 23 og 24. Den øvre ledeanordning 49 har en ytre diameter som er stort sett lik diameteren for bosset 14a på sleideventilen 14, og den er festet ved sin ene ende til den øvre overflate av bosset mens dens annen ende strekker seg inn i hulrommet 12a i hetten 12, og sideveggen omslutter fjæren 18 over den vesentlige del av dennes lengde. Den nedre ledeanordning 50 har ved en av sine ender en ytre flens 51 hvis ytre diameter er lik den indre diameter for det sylindriske hulrom 2a i innsatsen, mellom anleggsflaten 16 og endeveggen 11, mens diameteren på den sylindriske vegg for ledeanordningen 50 er større enn diameteren for termoelementet 17. Denne ledeanordning er festet ved hjelp av flensen 51 til endeveggen 11 i innsatsen slik at dens annen ende sammen med flensen 17a på termoelementet 17 danner en radial ringformet kanal 50a, hvis sidevegg videre er anordnet innenfor fjæren 19, som således ligger mot flensen 51. Diameterene på ledeanordningene er slik at det mellom den ytre overflate på sideveggen i den øvre ledeanordning 49 og den indre overflate på hulrommet i hetten 12 er en ringformet kanal som tillater forbistrømning av vann, og mellom den glatte ytre overflate på termoelementet 17 og sideveggen på ledeanordningen 50 er en aksial ringformet kanal 50b som er tilstrekkelig stor

til utstrømningen av blandet vann men også så liten som mulig, slik at det i dette parti oppnås maksimal strømningshastighet.

Den ovenfor beskrevne blandekran virker på følgende måte: Regulering av temperaturen oppnås ved dreining av knappen 4, hvilket bevirker en aksial forskyvning av stangen 45 og termo elementet 17 og følgelig av sleideventilen 14 som termoelementet hviler mot hvorved sleideventilen avdekker kaldtvanns-innløpsporten 23 og varmtvanns-innløpsporten 24 i et forhold tilsvarende de ønskede strømninger, slik at blandingsvannet får en temperatur som innstilt ved hjelp av knappen 4.

Regulering av strømningen oppnås ved dreining av knappen 5, hvilken dreining bevirker en forskyvning i retning oppover eller nedover av hetten 12 og innsatsen 2 som glir aksialt inne i huset 1 og beveges mot eller bort fra stengeelementet 26 for derved å avdekke, i større eller mindre grad, den ringformede kanal mellom stengeelementet 26 og endeveggen 11 for blandingsvannet.

Kaldtvannet, hvis bane er vist med stiplede linjer, strømmer

inn gjennom innløpsporten 20 i huset 1 og innløpsporten 23 i innsatsen 2, strømmer derfra mellom sleideventilen 14 og anleggsflaten 15 på hetten 12 og støter radialt på ledeanordningen 49. Denne vender den radiale strømning av kaldtvann til en aksial-strømning nedover i retning parallelt med aksen X-X. Kaldtvannet som sendes oppover treffer bunnen av hulrommet i hetten og strømmer deretter tilbake mellom ledeanordningen og den indre overflate av hulrommet, og følger deretter den normale nedad-rettede strømning.

Banen for varmtvannet, som er vist med prikkede linjer, er nøyaktig symmetrisk, gjenom innløpsporten 21 og innløpsporten 24 og mellom sleideventilen 14 og anleggsflaten 16 på inn-

satsen idet strømningen er rettet oppover. Kaldtvanns- og varmtvannsstrømmene treffer hverandre inne i kammeret 48 i et parti som kan reguleres i overensstemmelse med trykkforholdene for varmtvannet og kaldtvannet, men som alltid ligger i området for flensen 17a på termoelementet 17. Blandingen av varmtvann og kaldtvann blir dermed oppnådd helt perfekt ved at de to aksiale strømmer møter hverandre direkte, og det blandede vann unnslipper mellom termoelementet 17 og den indre overflate på ledeanordningen 50 i retning mot blandingsvann-utløpsporten 25, hvor strømningen er vist med heltrukket linje.

Bortsett fra de fordeler som oppnås ved konstruksjonen vist

i det norske utlegningsskrift nr. 139392, utgjør foreliggende oppfinnelse en forbedring ved at montering og demontering kan gjennomføres hurtig og enkelt uten behov for ny innstilling,

og hvor kranen har videre viktige fordeler med hensyn til reguleringsegenskapene.

Ved at blandingen av varmtvann og kaldtvann skjer ved at de to vannstrømninger treffer hverandre direkte, i retningen for aksen X - X, oppnås en intim blanding eller omrøring og en i praksis øyeblikkelig homogenisering av temperaturen. Reaksjons-tiden for kranen er derfor meget liten. Strømningen av blandingsvannet delvis gjennom fjæren 19 øker ytterligere blandekvaliteten som følge av den turbulens som dannes av fjæren. Transport av blandingsvannet mellom termoelementet 17 og det indre av ledeanordningen 50 muliggjør en ytterligere blanding og homogenisering.

Videre er anordningen av ledeanordningen 50 inne i fjæren 19

og det minimale tverrsnitt av kanalen 50b mellom ledeanordningen og termoelementet forenelig med den ønskede strømning, det muliggjøres oppnåelse av tynn laminær strømning med høy hastig-het med tilhørende begrenset temperaturgradient i tykkelsen av væskestrømmen, og en økning i hurtighet for varmeutveksling (regulering og reaksjonstid).

Endelig forhindrer nærværet av ledeanordningene at termoelementet kan utsettes direkte for tilførsel av varmtvann, henholdsvis kaldtvann. Det er bare blandingsvannet som kommer frem til termoelementet, og elementet er følgelig utsatt for lavere varmepåkj enninger.

Claims (3)

1. Termostatisk styrt blandekran .som omfatter et hus (1, 7) der det er glidbart montert en innsats (2, 12) hvis indre er utstyrt med et termostatelement (17) og innrettet for blanding av tilført varmt og kaldt vann, idet såvel huset som innsatsen oppviser innløpsporter (21, 24) for varmt vann og innløpsporter (20, 23) for kaldt vann samt en utløpsport (22, 25) for blandet vann, og idet innsatsen er anordnet for å virke som en sleideventil for innløpsportene samt er anordnet for i en av sine ytterstillinger å stenge forbindelsen mellom innsatsen og husets utløpsport for blandet vann, karakterisert ved at det ene sett av inn-løpsporter (24) munner ut ved en ledeanordning (50) som forløper aksialt i retning mot det annet sett av innløpsporter (21) og med sin indre flate avgrenser en aksial kanal for blandet vann til utløpsporten (25), og at en annen ledeanordning (49) er anordnet ved det annet sett av innløps-porter (23), for å lede innstrømmende vann slik at dette møter en motsatt rettet strøm av innstrømmende vann i den første ledeanordning (50) i en blandesone som ligger i en viss radial avstand fra termostatelementet (17) , idet den frie ende av den første ledeanordning (50) avgrenser en relativt trang passasje (50a) for det blandede vann.

2. Blandekran som angitt i krav 1, der termostatelementet har en midtre flens og påvirkes av to innbyrdes motsatt virkende fjærer som understøttes av endepartiene av innsatsen, karakterisert ved at den fjær (19) som understøttes av bunnen (11) i innsatsen har anlegg mot flensen (17a) på termostatelementet (17) og omgir den første ledeanordning (50), hvilken utgjøres av en hylse som ligger an mot bunnen (11) i innsatsen og fastholdes radialt på bunnen.

3. Blandekran som angitt i krav 2, der en av fjærene er komprimert mellom flensen på termostatelementet og det øvre endeparti av innsatsen, karakterisert ved at denne fjær (18) befinner seg inne i den annen ledeanordning (49), som likeledes ut-gjøres av en hylse.