AT228442B - Einrichtung zum Umwälzen des Wassers in Warmwasserheizungsanlagen und Warmwasserheizungskessel mit einer solchen Einrichtung - Google Patents

Description

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  Einrichtung zum Umwälzen des Wassers in Warmwasserheizungsanlagen und Warmwasserheizungskessel mit einer solchen Einrichtung 
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Umwälzen des Wassers in Warmwasserheizungsanlagen, die eine Pumpe und ein Pumpengehäuse, das die Saugseite von der Druckseite trennt, aufweist, sowie einen   mit dieser Einrichtung ausgerüsteten Warmwasserheizkessel. Bei   den sich immer mehr durchsetzenden Ölheizungen werden in zunehmendem Masse   BeÜI1lschemrichtungen   verwendet, da sie es ermöglichen, im Kessel die für einen günstigen Betrieb erforderlichen hohen, in den Radiatoren dagegen eine der
Aussentemperatur angepasste niedrigere Wassertemperatur zu erhalten. 



   Bei einem mit Öl beheizten Kessel muss die Temperatur im Vorlauf etwa 800 betragen, damit in den
Brennpausen die Temperatur nicht so weit sinkt, dass sich aus den Abgasen schwefelsaure Kondensate niederschlagen und damit während der Verbrennung die Abgase mit einer Temperatur von etwa 200-250  in den Kamin abgehen. Ohne Beimischregelung wird bei dieser hohen Vorlauftemperatur die Temperatur in den Radiatoren durch entsprechend lange Brennpausen niedrig gehalten. Es kann aber nicht vermiedep werden, dass sich beim Aufheizen der Anlage wahrend der Brennzeit auf die hohe Vorlauftemperatur in dieser eine beträchtliche Wärmemenge speichert, die nur allmählich abgegeben werden kann. Die Temperatur in den einzelnen   Arbeitsspielen   schwankt daher beträchtlich und das Einhalten einer bestimmten Temperatur in den zu beheizenden Räumen ist nicht möglich. 



   Mit der Beimischeinrichtung kann die Temperatur im Kessel hoch und in der Anlage dagegen ungehindert von der Kesseltemperatur auch dadurch niedrig gehalten werden, dass durch das Beimischventil nur jeweils so viel von dem heissen Kesselwasser in die Anlage abgegeben wird, wie zum Aufrechterhalten der gewünschten Temperatur erforderlich ist. Es liegen dann zwei getrennte Kreisläufe vor, die über das Beimischventil veränderlich miteinander verbunden werden. 



   Um bei dem geringen Temperaturunterschied zwischen Rücklauf und Vorlauf des Heizungskreislaufes eine ausreichend hohe Wassergeschwindigkeit zu erhalten Lnd um die sich durch das Beimischventil ergebenden höheren Strömungswiderstände zu überwinden, wird in diesen Kreislauf eine Umwälzpumpe eingesetzt. 



   Bei bekannten Anlagen mit Beimischregelung liegt das Beimischventil an der Stelle in der Leitung, an der der Vorlauf des Kessels und des Heizungskreislaufes aufeinandertreffen. Die Umwälzpumpe wird in den Vorlauf oder den Rücklauf des Heizungskreislaufes eingesetzt. Beimischventil und Umwälzpumpe werden getrennt als einzelne Einheiten geliefert und getrennt während oder nach dem Aufstellen des Kessels in die Anlage eingebaut. Neben den hiedurch entstehenden, nur einmal auftretenden Lohnkosten ergibt sich als ständiger Nachteil, dass die Anlage durch die getrennte Lage von Beimischventil und Umwälzpumpe vergrössert wird. Dies wirkt sich besonders dann als Nachteil aus, wenn eine bisher mit Koks beheizte Anlage auf Öl umgestellt werden soll, da dann ohnehin erhebliche Umbaukosten anfallen.

   Von besonderer Bedeutung ist die Beimischregelung bei sogenannten Zweistufenkesseln oder Ölkesseln, insbesondere, wenn der Kessel aus dem billig bauenden. Stahlblech hergestellt ist. 



   Erfindungsgemäss werden diese Nachteile beseitigt, indem die Pumpe im Wasserraum des Heizungskessels angeordnet ist und diese die Umwälzung des Wassers sowohl in dem Kessel als auch in dem Heiz- 

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 kreis bewirkt. 



   Hiedurch werden kostspielige Ventile und besondere Pumpengehäuse überflüssig, gleichzeitig wird die gesamte Anlage raumsparend. Auch dort, wo Beimischeinrichtungen nicht erforderlich sind, findet die erfindungsgemässe Massnahme eine vorteilhafte Anwendung. 



   Für den Bau des Beimischventils ergibt sich als einfachste Möglichkeit, ein Kesselglied von vorn- herein so herzustellen, dass es gleichzeitig ein Gehäuse für das Beimischventil bildet, und in diesem Ge- häuse eine unter einem Winkel von 450 an einer waagrechten Welle befestigte, elliptische Platte anzu- ordnen. In dieses Gehäuse strömt von'vorn das erwärmte Kesselwasser ein, nach oben ist es zum Vor- lauf des Heizungskreislaufes geöffnet, nach hinten zum Rücklauf des Heizungskreislaufes und nach unten gibt es das   Rücklaufwasser-zum   Kessel zurück. Die die elliptische Platte tragende Welle ist durch den ganzen Kessel nach vorn bis durch dessen Vorderwand durchgeführt und dort mit einem Griff versehen, über den sie zum Regeln der Ventilöffnung gedreht werden kann. 



   Diese Anordnung bringt den bautechnischen Vorteil, dass eigene Gehäuse für das Beimischventil und die Umwälzpumpe wegfallen. Weiter wird das Leitungssystem vereinfacht, da ein getrennter Einbau der beiden Aggregate nicht mehr erforderlich ist. 



   Als strömungstechnischer Vorteil ist anzufahren, dass die Strömung zwischen Bemischventil und Um- wälzpumpe in einer Ebene, u. zw. in der Ebene des hinteren Kesselgliedes vor sich geht. Die bisher zur
Zufuhr des Wassers an die Umwälzpumpe benötigten Umlenkungen sind überflüssig. Die Strömungswider- stände werden verringert. Der wärmetechnische Vorteil ist der, dass die Wirkung der Umwälzpumpe zwangsläufig auch dem Umlauf im Kessel zugute kommt und dadurch eine gleichbleibende hohe Wassergeschwindigkeit erzielt wird, was erfahrungsgemäss einen hohen Wärmeübergang mit sich bringt und auch die tiefer   liegendenBereiche   des Kessels vor Korrosionen schützt. Dies ermöglicht es ausserdem, die Wärmeübergangsflächen und damit den Kessel insgesamt zu verkleinern. 



   Die Beimischratenregelung erfolgt bei dieser   Ausführungsform   der Erfindung durch ein Ventil, wel- ches entweder von Hand oder durch einen Stellmotor mittels Fernsteuerung bewegt wird. Erfindungsgemäss wird die Regelung bei fernbedienten Einrichtungen vorteilhaft durch einen mehrstufigen Aussenthermostaten gesteuert, denn es hat sich erwiesen, dass die günstige Vorlauftemperatur mit der   Aussentempe-   ratur in fester Beziehung steht. 



   Ein weiterer Schritt der Erfindung sieht Beimischanlagen vor, bei denen die Veränderung der Beimischrate nicht mehr durch ein besonderes Ventil erfolgt, sondern durch Änderung der Drehzahl und/oder Drehrichtung und/oder Einschaltdauer des oder eines Pumpenmotors. Dabei bedient sich die Erfindung verschiedener Wege. So kann beispielsweise die Ablenkung eines durch das Kesselwasser hindurchgeführten Wasserstrahles in Abhängigkeit von seiner Temperaturdifferenz zum Kesselwasser oder vom Impuls eines mit senkrechter Komponente dazu geführten zweiten Strahles oder von der turbulenten Vermischung oder der Geschwindigkeit zur Änderung der Beimischrate herangezogen werden.

   Es kann ferner ein besonderer Pumpenkreis vorgesehen werden, wobei dieser gegebenenfalls von demselben Motor angetrieben wird, von dem der eigentliche Umwälzkreislauf angetrieben wird, und auch eine andere Charakteristik als die erste Pumpe in Abhängigkeit von der Drehzahl haben kann. 



   Bei der   erfindungsgemässen. Einrichtung   werden zweckmässig Pumpen verwendet, bei denen die Durchströmung senkrecht zur Drehachse erfolgt. Im Inneren der beidseitig abgedeckten Läufer wird ein Potentialwirbel erzeugt, der sich der Durchsatzströmung überlagert und zu einer Geschwindigkeitsverteilung führt, die für einen Teil des Durchsatzes   einenimpulsaustausch mithoher Geschwindigkeit   ermöglicht. Es hat sich gezeigt, dass die Druckziffern solcher Pumpen um ein Mehrfaches höher liegen als die der bisherigen radialen Axialpumpen. Dementsprechend können derartige Pumpen mit sehr kleiner Umfangsgeschwindigkeit und entsprechend kleiner Drehzahl betrieben werden. 



   Ein weiterer Vorteil dieser Pumpe besteht darin, dass infolge zweidimensionaler Durchströmung Pumpengehäuse mit parallelen senkrecht zur Drehachse verlaufenden Wänden Verwendung finden. Hiedurch ist es möglich geworden, ein Kesselglied, z. B. das hintere Kesselglied eines Heizkessels als Pumpengehäuse zu verwenden. Ein weiterer Vorteil dieser Pumpenart jedoch liegt darin, dass die Pumpe nur Ge.schwindigkeitsdruck erzeugt, so dass man ohne nachgeschaltete Düse einen Strahl erzeugen kann.   Schliess-   lich erübrigt sich ein Dichtungsspalt zwischen S aug- und Druckseite, dass der Wirbelkern über den Umfang des Läufers hinausragt und gleichsam einen immaterielle Sperrkörper bildet. Hiedurch ist die Verstopfungsgefahr durch Schmutzteilchen, insbesondere Kalk, praktisch unmöglich geworden.

   Selbstverständlich ist die Integration von Kessel und Pumpe nicht auf die hier aufgeführten querdurchströmten Pumpen beschränkt. Die Erfindung bezieht sich also auch auf die Integration eines Kessels mit konven- 

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 tionellen Pumpen. Ferner kann die aufgezeigte Pumpe auch mit einem eigenen Gehäuse umgeben wer- den, ohne dass die Vorteile dieses Pumpenprinzips verloren gehen. Die Erfindung erstreckt sich also auch auf die neuartige Pumpe an sich, u. zw. nicht nur für das Anwendungsgebiet der Heiss wasserumwälzung in
Zentralheizungsanlagen, sondern ebenso für andere Zwecke. 



   Die Erfindung soll in einer Reihe von Zeichnungen erläutert werden, wobei nur einige prinzipielle
Kombinationen gezeigt sind, während die Erfindung auch die weiteren sich aus den einzelnen Erfindungs- merkmalen ergebenden Kombinationen umfasst. 



     Fig. l   zeigt einen Zentralheizungskessel im Längsschnitt. An der Vorderwand ist ein Ölbrenner 1 an- geordnet, durch die Öffnung 2 treten die Rauchgase in den Kamin 3 ein. Das rückwärtige Glied 4 bildet gleichzeitig das Gehäuse für die Pumpe 5, die durch den Motor 6 angetrieben wird. Der Durchmesser des
Läufers 5 ist so gewählt, dass er durch den zum Flansch 7 gehörigen Durchbruch in der Kesselwandung hindurchgeführt werden kann. Die Pumpe fördert entsprechend den Pfeilen 8 und bewirkt damit eine Um-   wälzung   des Wassers im Kessel. Der Rücklauf 9 ist rechtwinklig zum Vorlauf 10 angeschlossen. Am
Schnittpunkt der beiden Rohrachsen ist ein Drehschieber 11 angeordnet, der über ein Bedienungsglied 12 verdreht werden kann. In der gezeigten Stellung tritt praktisch der gesamte Durchsatz in den Vorlauf ein. 



   Fig. la zeigt einen Schnitt nach Linie 2-2 in Fig. 1. Die einzelnen Bauelemente sind mit den glei- chen Nummern versehen wie in Fig. 1. Gleichzeitig ist das Gehäuse der Pumpe zu erkennen, welches aus dem Leitblech 13 besteht, das vom Pumpenrotor 5 auch an der engsten Stelle 14 einen ausreichenden Abstand aufweist, um Verstopfungen zu verhindern, alsdann mit dem Rad einen divergierenden Kanal 16 einschliesst und dann in die Diffusorwand 17 übergeht. Die andere Leitwand 18 bildet ebenfalls einen Spalt 19 mit dem Rotor, der sich-gegen die Drehrichtung gesehen-erweitert, alsdann geht auch sie in eine Diffusorwandung 20 über. Die Ansaugung erfolgt im Bereich 21 : hinter dem Diffusor teilt sich die Strömung gemäss den Pfeilen22 und 23 auf ; die senkrecht dazu liegende Wand hat einen Abstand von et- wa der halben Austrittsweite des Diffusors. 



   Fig. 2 zeigt die Ventilscheibe 11 in einer Endstellung, bei der der gesamte Durchsatz, der vom Rücklauf 9 kommt, durch den Kessel hindurchgedrückt wird und   gemäss   Pfeil 24 durch den Stutzen 10 wieder in den Vorlauf strömt. 



   Fig. 2a zeigt die andere Endstellung der Scheibe 11, bei der fast der gesamte Förderstrom der Pumpe 5 gemäss Pfeil 25 im Kessel selbst umgewälzt wird, während nur ein sehr kleiner Anteil gemäss Pfeil 26 in den Vorlauf strömt. Der Vorlauf 10 ist mit dem Rucklauf 9 praktisch unmittelbar verbunden. 



   Fig. 3 zeigt eine abgewandelte Ausführung, bei welcher der Diffusor 30 perforiert ausgebildet ist. 



  Die Durchbrüche 31 sind über den Kanal 32 mit dem Ansaugbereich 33 verbunden. Gleichzeitig ist in dieser Figur eine besondere Ausbildung des Gehäuses dargestellt, die zur Verhinderung einer Blockierung führt. Die an das Rad axial angrenzende Wandung 34 ist aus Federblech ausgebildet, welches bei 35 befestigt ist. Sobald sehr grosse Schmutzteile in die Pumpe gelangen, kann das Federblech bis zur Wandung 36 zurückweichen. Hiedurch wird ein Blockieren unmöglich gemacht. 



   Fig. 4 zeigt schematisiert einen Warmwasserheizkessel, bei welchem im rückwärtigen Glied die Pumpe 40 eingebaut ist, die durch einen drehzahlregelbaren Motor 41 angetrieben wird. Das Rücklaufrohr 42 mündet annähernd lotrecht oberhalb der Pumpe 40, das Vorlaufrohr 43 ist mit dem Druckstutzen der Pumpe verbunden. In Abhängigkeit von der Drehzahl ändert sich die Temperatur des Vorlaufes 43, da die Temperatur im Kessel konstant bleibt. Solange nämlich die Drehzahl klein ist, tritt der Strahl 44 mit sehr kleiner Geschwindigkeit in das fast ruhende heisse Wasser des Kesselinnern ein und fällt auf Grund seiner sehr geringen Temperatur und des damit höheren spez. Gewichtes bis zur Pumpe 40 durch. So wird der grössere Teil des Strahles wieder angesaugt.

   Wird dagegen die Drehzahl der Pumpe vergrössert, so wird die Geschwindigkeit im Ansaugbereich der Pumpe gross gegenüber der Relativgeschwindigkeit, diesich zwischen dem Strahl und dem fast ruhenden heissen Wasser im Kessel infolge des Gewichtsunterschiedes ergibt. Es wird also mehr warmes Wasser mit angesaugt und die Vorlauftemperatur steigt. Dieser Effekt wird noch dadurch verstärkt, dass bei Anstieg der Vorlauftemperatur auch die Rücklauftemperatur ansteigt und damit der Unterschied der spez. Gewichte kleiner wird, während gleichzeitig die Relativgeschwindigkeiten im Kesselinneren und damit die Vermischung grösser werden. 



   Fig. 5 zeigt eine Anordnung mit zwei Pumpen   50   und 51, die von einem Motor 52 angetrieben werden. Der Rücklauf wird durch des Rohr 53 zum Ansaugbereich der Pumpe 50 geleitet und tritt von dort durch den Fangdiffusor 54 in den Vorlauf 55. 



   Die Pumpe 51 dient der Umwälzung im Kessel, der Austritt erfolgt ganz oder teilweise durch eine 

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Düse, die einen Strahl 56 erzeugt, der mit dem Strahl der Pumpe 50 einen Winkel bildet. Da die Strahl- wurfweite vom Strahlimpuls abhängig ist, ist die Beeinflussung des Durchsatzstrahles 57 durch den
Strahl 56 klein, solange die Pumpe langsam läuft. Bei grosser Geschwindigkeit dagegen wird der Strahl 57 abgelenkt, so dass infolge des Überdruckes im Kesselinneren immer mehr heisses Wasser durch den Fang- diffusor 54 in den Vorlauf tritt. Auch hier ist eine stufenlose Regelung durch die Motordrehzahl erziel- bar. 



   Der dargestellte Strömungsverlauf entspricht einer niedrigen Drehzahl der Pumpe. 



   Fig. 6 zeigt dieselbe Anordnung bei der höchsten Drehzahl. Der Strahl 60 lenkt den Durchsatz- strahl 61 so stark ab, dass der gesamte Durchsatz der Pumpe 50 in das Kesselinnere eintritt, so dass eine gleichmässig heisse Wassermenge gemäss den Pfeilen 62 in den Fangdiffusor 54 gelangt. 



   Fig. 7 zeigt eine Anordnung mit nur einer Pumpe. In dem symbolisch dargestellten Kessel ist eine
Pumpe 70, die naturgemäss auch ausserhalb des Kessels angeordnet sein könnte, so eingebaut, dass die
Saugseite der Pumpe mit dem Rücklauf 71 verbunden ist. Aus dem Austrittskanal 72 der Pumpe tritt das kalte Rücklaufwasser in den Kessel ein, wo es infolge des Strahlimpulses eine Bahnkurve in Richtung des
Pfeiles   73   beschreibt. Infolge des hohen spez. Gewichts jedoch beschreibt es gleichzeitig eine Bewegung nach unten in Richtung 74, so dass die tatsächliche Strömungsbahn umsomehr nach unten abgelenkt ist, je geringer der Strahlimpuls und je niedriger die Vorlauftemperatur ist. Der Strahlimpuls ist umso gerin- ger, je langsamer der Motor läuft.

   Bei Langsamlauf wird der Strahl so stark abgelenkt, dass fast der ge- samte Durchsatz in den Fangdiffusor 75 eintritt und damit wieder den Vorlaufrotor 76 durchströmt. Je höher die Motordrehzahl gewählt wird, umso mehr richtet sich der Strahl auf. Der Anteil des kalten Was- sers, der den Fangdiffusor 75 trifft, wird also kleiner. 



   Fig. 8 zeigt das gleiche Gerät bei sehr schnell laufender Pumpe. Der Strahl hat einen sehr hohen
Impuls und dementsprechend eine sehr geringe Ablenkung. Die gesamte Durchsatzmenge, die aus dem
Rücklauf 71 angesaugt und nunmehr in das Kesselinnere gedrückt wird und dort zu einer entsprechend schnellen Umwälzung des Wassers führt, verdrängt eine gleichmässige Menge Heisswasser 80, die durch den Fangdiffusor 75 in den Vorlauf 76 eintritt. 



   Fig. 9 zeigt eine andere Einrichtung, bei der zwei Pumpenkreise Verwendung finden. Die Pumpe 90 ist druckseitig mit dem Vorlaufrohr 91 verbunden. Auf der gleichen Welle ist die Pumpe 92 angeordnet, die lediglich der Erzeugung einer   Zirkulationsströmung93 im   Kesselinneren dient. Durch den Rücklauf 94 strömt das abgekühlte Wasser aus der Heizungsanlage in den Kessel zurück. Der kalte Strahl 95 durch dringt das heisse Wasser im Kesselinnern umso leichter, je grösser der Temperaturunterschied zwischen dem Strahl und dem Kesselwasser ist und je geringer die   Umwälzgeschwindigkeit   der Strömung 93 ist. Bei Langsamlauf des Motors 96 wird ein grosser Teil des Strahlvolumens des Strahles 95 durch die Pumpe 90 wieder angesaugt.

   Je schneller der Motor läuft, umso stärker wird die Ablenkung des Strahles durch die Strömung 93 und 93a, umso grösser ist also der Heisswasseranteil, den die Pumpe 90 in den Vorlauf 91 fördert. 



   Fig. 10 zeigt dieselbe Einrichtung wie Fig. 9, wobei jedoch der Motor 96 mit höchster Drehzahl betrieben wird. Die   Strömungsgeschwindigkeit   der Zirkulation 100 und 100a ist so gross geworden, dass der Durchsatzstrahl 101 so stark abgelenkt wird, dass die Pumpe 90 nur noch heisses Wasser ansaugen kann. In diesem Falle ist die Vorlauftemperatur so hoch wie die Wassertemperatur im Kesselinnern. 



   Fig.   11 zeigt   ebenfalls symbolisiert einen Heizungskessel, teilweise aufgebrochen, bei dem zwei Pumpen vorgesehen sind, die unabhängig voneinander reguliert werden können. Die Pumpe 110 wird in der Regel mit gleicher Drehzahl gedreht, sie bewerkstelligt die Zirkulation 111 im Kesselinneren und gleichzeitig die Druckerzeugung im Vorlaufrohr 112. Die Drehzahl der Pumpe 113 ist stufenlos oder in Stufen veränderbar. Die Pumpe 113 saugt Wasser aus dem Rücklaufrohr 114 und drückt es in das Vorlaufrohr 112. Es ist auch möglich, dass die Drehzahlen beider Motoren gegensinnig veränderlich ausgeführt werden, wodurch das Regelintervall vergrössert wird. 



   Fig. 12 zeigt ebenfalls schematisiert einen Kessel, in dessen Inneren zwei Pumpen 120 und 121 auf einer Welle angeordnet sind, wobei die Pumpe 121 für Rechtslauf und die Pumpe 120 für Linkslauf vorgesehen ist. Die Pumpe 120 ist über ein Ansaugrohr 122 mit dem Rücklauf 123 verbunden. Das Rücklaufrohr 122 ist an der Oberseite 124 perforiert ausgebildet. Wenn die Pumpe im Drehsinn 125 betrieben wird, fördert nur die Pumpe 120 und erzeugt einen Strahl 126, der in den Stutzen oder Fangdiffusor 127, welcher mit dem Vorlaufrohr in Verbindung steht, eintritt. Wenn die Pumpe dagegen im Sinne des Pfeiles 128 entgegengesetzt betrieben wird, so fördert nur die Pumpe 121. Diese saugt aus dem-Kesselinnern heisses Wasser und drückt dieses ebenfalls in den Stutzen 127.

   Das Wasser des Rücklaufrohres 123, welches kalt und damit spezifisch schwerer ist als das Wasser im Kesselinnern, tritt nur dann durch die Per- 

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 forationen 124 hindurch in das Kesselinnere ein, wenn dort ein Unterdruck erzeugt wird, also nur, wenn die Pumpe 121 fördert. 



   Bei Drehung der Pumpe im Sinne des Pfeiles 125 ist die Temperatur im Vorlaufrohr am niedrigsten, bei der Drehrichtung 128 fällt sie annähernd mit der Kesselinnentemperatur zusammen, ist also am höch- sten. Alle Zwischentemperaturen werden dadurch erreicht, dass der Motor, bezogen auf ein vorgegebe- nes Zeitintervall, für einen Teil des Intervalles nach rechts und für einen Teil des Intervalles nach links herum läuft, wobei durch Veränderung des Verhältnisses dieser Zeiten der Grad der Beimischrate und da- mit der Temperatur bestimmt wird. 



   Es ist weiterhin ein Merkmal der Erfindung, dass sich die Beimischrate in sämtlichen gezeigten Aus- führungsformen nicht nur durch Änderung der Drehzahl, sondern auch durch sich wiederholendes Ein- und
Ausschalten des Motors im Sinne einer Impulssteuerung oder durch eine Umschaltung auf langsam und schnell nach einem vorzugebenden Zeitprogramm regeln lässt. Hiedurch ist es möglich, die Erfindung auch mit nicht drehzahlregelbaren Motoren oder nur in bestimmtem Verhältnis drehzahlveränderbaren
Motoren,   z.   B. polumschaltbaren Motoren, zu verwirklichen. Schliesslich ist das erfindungsgemässe Prinzip nicht auf   Zentralheizungsanlagen für Wohnungen   beschränkt, sondern auch in andern Anlagen, in denen eine Beimischregelung erforderlich ist, anwendbar. 



   PATENTANSPRÜCHE : 
1. Einrichtung zum Umwälzen des Wassers in Warmwasserheizungsanlagen, die eine Pumpe und ein Pumpengehäuse, das die Saugseite von der Druckseite trennt, aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die
Pumpe (5,40, 50,51, 70,90, 92,110, 120/121) im Wasserraum des Heizungskessels angeordnet ist und die Umwälzung des Wassers sowohl in dem Kessel als auch in dem Heizkreis bewirkt.

Claims (1)

1. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Endglied des Heizungskessels gleichzeitig das Pumpengehäuse (13, 17, 18) bildet (Fig. la).

   3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Pumpenrad oder die Pumpenräder der Pumpe quer zu ihrer Drehachse durchströmte zylindrische Radialschaufelgitter sind, deren beide zur Drehachse senkrechte Stirnseiten geschlossen sind.

   4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass hinter dem dem Pumpenrad nachgeschalteten Diffusor (17,20) eine Querwand angeordnet ist, deren Abstand vom Diffus soraustritt etwa die halbe Austrittsbreite des Diffusors ausmacht (Fig. la).

   5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeicnnet, dass die die Saug- und Druckseite trennende Wandung des Pumpengehäuses, die gleichzeitig eine Wandung des Diffusors (30) bildet, Durchbrü- che (31) aufweist (Fig. 3).

   6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Pumpengehäuses eine annähernd tangential zur Peripherie des Schaufelgitters verlaufende Leitwand (34) aus federndem Material angeordnet ist, die bezüglich des Pumpenrades in radialer Richtung nachgebend ausgebildet ist.

   7. Warmwasserheizungskessel für eine Warmwasserheizungsanlage mit einer Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass an der Stelle, an der der Kesselwasserkreis mit dem Heizwasserkreis, der im Wärmeaustausch mit den zu beheizenden Räumen steht, in Wechselwirkung tritt, eine Beimischanordnung vorgesehen ist, welche die beiden Wasserkreise teilweise oder ganz in Reihe schaltet, so dass bei erhöhter Wärmeabgabe im Heizwasserkreis eine erhöhte Beimischung des aus dem Heizwasserkreis in den Kesselwasserkreis zurückfliessenden Rücklaufwassers erfolgt.

   8. Warmwasserheizungskessel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Beimischanordnung ein ebenfalls im Wasserraum des Heizkessels angeordnetes Ventil (11) ist, durch welches der Vorlauf (10) und der Rücklauf (9) unter Umgehung der Pumpe teilweise oder ganz kurz geschlossen werden können (Fig. 1 und la).

   9. Warmwasserheizungskessel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorlaufrohr (10) mit dem Rücklaufrohr (9) einen Winkel von 900 bildet und in der Nähe der Oberkante des hinteren Kesselendgliedes angeordnet ist, wobei das Beimischventil (11) im Schnittpunkt der Achsen beider Rohre liegt und vorzugsweise aus einer unter einem Winkel von 450 an einer waagrechten Betätigungswelle befestigten elliptischen Platte besteht, die von aussen verdrehbar in einer Endstellung den Rücklauf mit dem Vorlauf kurzschliesst, wogegen sie in der andern Endstellung den Vorlauf und Rücklauf mit dem Kesselinneren verbindet, und diese beiden Rohre gegeneinander absperrt (Fig. 1 und la).

   10. Warmwasserheizungskessel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwecks Beimischung <Desc/Clms Page number 6> eines Teiles des aus dem Heizwasserkreis zurücklaufenden Wassers zu dem in den Vorlauf gedrückten, aufgeheizten Kesselwasser die Pumpe selbst durch ihre Anordnung zwischen Vorlauf- und Rücklaufein- mündung in den Wasserraum des Kessels bei Änderung ihrer n Drehzahl und/oder Drehrichtung des oder der Pumpenräder die Beimischung regelt, indem mehr oder weniger Rücklaufwasser durch die Zirkula- tionsströmung des Kesselwassers von dem Ansaugbereich des Vorlaufs abgedrängt wird (Fig. 4-12).

   11. Warmwasserheizungskessel nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Rücklauf (42 bzw. 94) an der Oberseite des Kessels einmündet und der Vorlauf (43, 9i) mit der Druckseite der Pumpe (40,90) verbunden ist, wobei der Ansaugbereich der Pumpe etwa unterhalb des Rücklaufrohres liegt (Fig. 4,9 und 10).

   12. Warmwasserheizungskessel nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Pumpenräder (90 und 92) auf einer Welle vorgesehen sind, von denen eines (92) zur Umwälzung im Inneren des Kessels und das andere (190) zur Erzeugung von Druck im Vorlauf (91) dient (Fig. 19 und 20).

   13. Warmwasserheizungskessel nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Läufer für beide.

   Pumpen aus drei Radscheiben besteht, zwischen denen die Schaufeln angeordnet sind, wobei die mittlere Radscheibe in der Ebene eine Trennwand zwischen den beiden benachbarten Pumpenrädern läuft (Fig. 9 und 10).

   14. Warmwasserheizungskessel nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Rücklauf (94) oben in den Kessel einmündet und unterhalb des Rücklaufes ein Pumpenrad (90) angeordnet ist, dessen Druckseite in den Vorlauf mündet, wogegen das zweite Pumpenrad (92) Wasser gleichzeitig aus dem Kessel ansaugt und dieses in annähernd horizontaler Richtung wieder in diesen austreten lässt (Fig. 9 und 10).

   15. Warmwasserheizungskessel nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Rücklauf (53) oben in das Kesselglied einmündet und an die Saugseite eines Pumpenrades (50) angeschlossen ist, welches das Rücklaufwasser in vertikaler Richtung nach unten drückt, wogegen der Vorlauf (55) an der Unterseite des Kessels unter dem Rücklauf austritt, und dass ein zweites Pumpenrad das Kesselwasser in Abhängigkeit von ihrer Drehzahl verschieden stark in annähernd horizontaler Richtung zwischen Vorlauf und Rücklauf pumpt (Fig. 5 und 6).

   16. Warmwasserheizungskessel nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass dem Vorlauf (55) ein Fangdiffusor (54) vorgeschaltet ist (Fig. 5 und 6).

   17. Warmwasserheizungskessel nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (70) einen Strahl erzeugt, der annähernd horizontal austritt und dass gegenüber dem Strahlaustritt eine Öffnung, die in den Vorlauf (76) mündet, z. B. ein Fangdiffusor (75), vorgesehen ist, der in vertikaler und horizontaler Richtung gegenüber der Austrittsdüse der Pumpe versetzt angeordnet ist, wobei bei einem grossen Temperaturunterschied zwischen dem Wasser im Kessel und dem Wasser aus dem Rücklauf (71) der nach unten sinkende Strahl annähernd vollkommen von dem Fangdiffusor aufgefangen wird, wogegen bei kleinem Temperaturunterschied der Strahl oberhalb des Fangdiffusors an diesem vorbeistreicht (Fig. 7 und 8).

   18. Warmwasserheizungskessel'nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand der Öffnung (75) von der Austrittsdüse der Pumpe (70) in horizontaler und vertikaler Richtung so gewählt ist, dass bei geringer Austrittsgeschwindigkeit der Strahl zum wesentlichen Teil von der Öffnung bzw. dem Fangdiffusor aufgefangen wird, wogegen bei grosser Austrittsgeschwindigkeit dieser oberhalb desselben vorbeistreicht (Fig. 7 und 8).

   19. Warmwasserheizungskessel nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (110) saug- ; eitig mit dem Rücklauf (114) verbunden ist und das aus dem Rücklauf stammende Wasser in den Kessel vorzugsweise in den unteren Bereich desselben hineinfördert, wogegen eine zweite Pumpe (113) mit einem zweiten Motor unmittelbar zwischen Rücklauf (114) und Vorlauf (112) angeordnet ist (Fig. 11).

   20. Warmwasserheizungskessel nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet ; dass eines der zwei auf einer Achse angeordneten Pumpenräder (120 bzw. 121) für den rechten Drehsinn und das andere für den linken Drehsinn ausgelegt ist, wobei eines der Pumpenräder (120) saugseitig mit dem Rücklauf (123) ver- bunden ist, und druckseitig einen Strahl (126) erzeugt, der in den oben am Kessel ansetzenden Vorlauf (127) eintritt, wogegen das andere Pumpenrad (121) saugseitig mit dem Kesselinneren verbunden ist und druckseitig ebenfalls einen Strahl erzeugt, der in den Vorlauf einmündet, so dass bei einer Drehrich- :

   ung ein grosser Teil des aus dem Rücklauf angesaugten Wassers direkt wieder in den Vorlauf geschleu- lert wird, wogegen bei der andern Drehrichtung nur aus dem Kesselinneren entnommenes heisses Wasser n den Vorlauf gefördert wird (Fig. 12).