AT390142B - Anschlusselement fuer einen heizkoerper - Google Patents

Description

Nr. 390142

Die Erfindung bezieht sich auf ein Anschlußelement für einen Heizkörper einer Warmwasserheizung mit mindestens einem Anschlußstutzen für den Anschluß einer Heizmediumleitung, wobei in den Anschlußstutzen ein Veijüngungselement eingesetzt ist, dessen Strömungsquerschnitt sich in Fließrichtung verändert.

Die Heizleistung von Heizkörpern für Warmwasserheizungen wird bei gegebener Temperatur des einströmenden Wassers bekanntlich durch Ventile gesteuert, die einen kleineren oder größeren Strömungsquerschnitt freigeben oder den Wasserdurchfluß auch ganz absperren. Die Einstellung der Ventile erfolgt von Hand oder mittels Heizkörper-Thermostaten. Auch bei voll geöffnetem Ventil hat der Heizkörper einen gewissen Strömungswiderstand, sodaß auch dann bei gegebener Druckdifferenz am Eingang und am Ausgang des Heizkörpers nur eine gewisse Wassermenge pro Zeiteinheit den Heizkörper durchströmt. Wenn nun diese Strömungsmenge bei dem vorhandenen Wärmebedarf wesentlich zu groß ist, muß der Heizkörper mit fast geschlossenem Ventil betrieben werden, um eine Überheizung zu vermeiden.

Der Betrieb mit nur ganz wenig geöffnetem Ventil ist deshalb nötig, weil die üblichen Heizkörperventile nur am Anfang ihrer Öffnungsbewegung einen wesentlichen Einfluß auf die Strömungsmenge haben, während im Verlaufe der weiteren Öffnungsbewegung der Durchsatz nur noch wenig verändert wird. Eine richtige Einstellung ist unter diesen Verhältnissen von Hand kaum möglich, zumal bei geringer Öffnung der Öffnungsquerschnitt durch Wärmedehnungen spürbar beeinflußt wird. Mit thermostatgesteuerten Ventilen läßt sich ein Heizkörper zwar besser regeln, jedoch treten wegen des kleinen Querschnittes oft unerwünschte Strömungsgeräusche auf.

Diesen Schwierigkeiten kann man dadurch abhelfen, daß der Strömungswiderstand jedes Heizkörpers etwa auf den am Einbauort des Heizkörpers vorhandenen Wärmebedarf abgestimmt wird, weil dann das Ventil nicht im fast geschlossenen Zustand betrieben werden muß. Dies läßt sich durch Einsetzen von künstlichen Widerständen erreichen.

Bekannte Anschlußelemente der eingangs genannten Art (US-PS 1 942 831, FR-PS 1 156 057) sind für Radiatoren von Dampfheizungen bestimmt. Die Verjüngungselemente sind bei den bekannten Anschlußelementen Injektordüsen mit kreisrundem Querschnitt, die sich in Strömungsrichtung des Dampfes verjüngen. An eine Veränderung des Strömungsquerschnittes ist nicht gedacht. Bei dem Anschlußelement nach der US-PS 1 942 831 hat die Düse ein Außengewinde, mit dem sie in ein Gewindeloch eines stopfenartigen Elementes eingeschraubt ist. In der eingeschraubten Stellung liegt ein an der Düse befindlicher Flansch an dem stopfenartigen Element an. Bei dem Anschlußelement nach der FR-PS 1 156 057 ist die Düse in ähnlicher Art und Weise gehalten. Bei einem weiteren bekannten Anschlußelement (CH-PS 86 336) ist hinter einer ersten, sich erweiternden Düse eine zweite, sich verjüngende Düse angeordnet, die über seitliche Zutrittsöffnungen mit dem die Düse umgebenden Raum kommuniziert Durch diese Öffnungen soll zu forderndes Medium angesaugt werden. An eine Veränderung der Düsenquerschnitte ist auch bei diesem Anschlußelement nicht gedacht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Anschlußelement der eingangs genannten Art so auszubilden, daß damit der gesamte Strömungswiderstand eines Heizkörpers einer Warmwasserheizung den Erfordernissen angepaßt werden kann, ohne daß eine Vielzahl verschiedener Widerstandselemente gebraucht wird.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß das Veijüngungselement ein Blendenelement ist von dem ein Endquerschnitt durch Abtrennen von Abschnitten veränderbar ist.

Wenn ein Heizkörper ohne Blendenelement betrieben wird, hat er den geringstmöglichen Strömungswiderstand, sodaß die größtmögliche Heizleistung erreicht werden kann. Wenn das Blendenelement eingesetzt ist ohne daß ein Abschnitt abgetrennt wurde, ist der größte Strömungswiderstand eingestellt. Diese Einstellung wird man dann vornehmen, wenn der allgemeine Wärmebedarf wesentlich kleiner ist als die mögliche Leistung des Heizkörpers. Bei zwischen diesen beiden Extremen liegenden Bedingungen ist das Blendenelement eingesetzt, jedoch so abgetrennt, daß der gewünschte Strömungsquerschnitt erreicht wird.

Das Blendenelement ist vorzugsweise gemäß Anspruch 2 ein Kunststoffteil. Dies ermöglicht einmal eine billige Herstellung und zum anderen eine leichte Montage, da das Abtrennen von Abschnitten durch Abschneiden mit einem Messer erfolgen kann.

Vorzugsweise ist das Blendenelement gemäß Anspruch 3 stufenförmig ausgebildet. Man kann aber auch den Strömungsquerschnitt stufenlos veijüngen. Die Unterteilung in Stufen hat den Vorteil, daß der Monteur genau weiß, welchen Strömungsquerschnitt er jeweils eingestellt hat. Bei stufenlosem Übergang könnte man Markierungen anbringen, um dem Monteur dadurch einen Anhaltspunkt über den jeweiligen Querschnitt an einer bestimmten Stelle zu geben.

Das Blendenelement hat, wie dies aus den eingangs genannten Druckschriften an sich bekannt ist, gemäß Anspruch 4 vorzugsweise einen kreisrunden Querschnitt, wenngleich dies nicht Bedingung ist In dem Bereich, in dem sich die Abschnitte verschiedenen Querschnittes befinden, kann die Form des Querschnittes beliebig ausgebildet sein. Da aber Anschlußstutzen im allgemeinen kreisrunde Bohrungen haben und das Blendenelement in den Stutzen passen soll, wird man dort, wo das Blendenelement direkt an der Innenseite des Stutzens anliegt ohnehin eine kreisrunde Form vorsehen müssen.

Bei der Ausführungsform nach Anspruch 5 mit durchbrochenem Boden erhält man ohne zusätzliche Verlängerung des Blendenelementes einen weiteren Querschnitt, d. h. nach Abtrennung des Bodens erhält man einen anderen Querschnitt als bei noch vorhandenem Boden.

Im allgemeinen wird der kleinste Strömungsquerschnitt stromabwärts liegen, wie dies aus der US-PS 1942 831 und der FR-PS 1 156 057 an sich bekannt ist Die Erfindung ist jedoch hierauf nicht beschränkt; wenn -2-

Nr. 390142 es die Einbauverhältnisse gestatten, kann der kleinste Strömungsquerschnitt auch stromaufwärts liegen, wie dies bei der ersten Düse des Anschlußelementes nach der CH-PS 86 336 bekannt ist.

Die Erfindung ist sowohl für gewöhnliche Anschlußfittings mit einem Anschlußstutzen, wie z. B. für T-Stücke geeignet, als auch für kompliziertere Anschlußelemente. Die Kombination des Blendenelementes mit einer Einsteckhülse, mit der ein Anschlußelement wahlweise für Einrohr-Heizungsanlagen oder Zweirohr-Heizungsanlagen verwendet werden kann, ist im Anspruch 6 angegeben. In diesem Fall muß die Einsteckhülse den größtmöglichen Querschnitt bieten. Wenn jedoch das Blendenelement nur eine Funktion als Widerstandselement hat, bietet es den größtmöglichen Strömungsquerschnitt nicht Wenn dieser gewünscht ist, wird ein Blendenelement überhaupt nicht eingebaut

Eine Formgestaltung nach den Ansprüchen 7 und 8 ergibt auf einfache Weise einen guten Sitz des Blendenelementes am Anschlußstutzen, wobei die Abstützung mittels eines Flansches aus der US-PS 1942 831 und der FR-PS 1 156 057 an sich bekannt ist.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt Es zeigen:

Fig. 1 ein Diagramm über den Zusammenhang zwischen der Öffnung eines Heizkörperventils und der durchströmenden Wassermenge,

Fig. 2 ein entsprechendes Diagramm für verschiedene Strömungsquerschnitte an einem Blendenelement,

Fig. 3 einen Schnitt durch ein T-Fitting mit eingesetztem Blendenelement und

Fig. 4 einen Teilschnitt durch ein Anschlußelement, das wahlweise für Einrohranlagen und für Zweirohranlagen verwendbar ist

Zunächst sollen zur Erläuterung des Nutzens der Erfindung die Diagramme nach den Fig. 1 und 2 betrachtet werden. In beiden Diagrammen ist auf der Abszisse (1) der Öffnungsweg eines Heizkörperventils in Millimeter aufgetragen, während auf der Ordinate (2) der Wasserdurchsatz durch einen Heizkörper in Kubikmeter pro Stunde angegeben ist, und zwar der Durchsatz, der sich ergibt, wenn die Druckdifferenz zwischen Einlaß und Auslaß ein Bar beträgt. Wie die Kurve (3) zeigt, ist eine wesentliche Änderung des Durchflusses nur im ersten Teil des öffnungsweges gegeben. Bei einem Öffnungsweg von nur 1 mm ist bereits ein Durchfluß von mehr als 2 m^/h erreicht. Während der nächsten 2 mm des Öffnungsweges erhöht sich der Durchsatz nur noch unwesentlich.

Dies bedeutet, daß dann, wenn der Heizkörper nur in einem Bereich zwischen 0 und 2 m^/h durchflossen werden soll, die Ventilöffnung stets im Bereich zwischen 0 und weniger als 1 mm liegen muß. Noch ungünstiger werden die Verhältnisse, wenn z. B. maximal 1 m^/h durchgesetzt werden soll. In diesem Fall arbeitet das Ventil in einem Öffnungsbereich von wenigen Zehntel Millimetern. Es wurde schon eingangs erwähnt, daß eine Regelung von Hand in einem solchen Bereich kaum möglich ist Bei der Regelung mit einem Thermostatventil ergeben sich wegen der sehr geringen Strömungsquerschnitte Strömungsgeräusche, die in der Regel unerwünscht sind.

Im Diagramm nach Fig. 2 sind außer der Kurve (3) weitere Kurven (4), (5), (6) und (7) dargestellt. Diese Kurven ergeben sich, wenn der Strömungswiderstand im Heizkörper künstlich erhöht wird, wobei die Kurve (7) einem kleinsten Strömungsquerschnitt, also einem größten Strömungswiderstand, entspricht.

Wenn ein Heizkörper z. B. bis zu einem Durchsatz von maximal 1 m^/h betrieben werden soll, kann man einen Strömungsquerschnitt derart wählen, daß eine Charakteristik gemäß der Kurve (6) erreicht wird. Man kann dann den Durchsatz bequem regeln, da einer bestimmten Verstellung des Ventils nur eine verhältnismäßig geringe Änderung des Durchsatzes entspricht. Dadurch ist auch eine Regelung von Hand bequem möglich. Bei Verwendung von Thermostaten werden unerwünschte Strömungsgeräusche vermieden.

In den Fig. 3 und 4 sind Anschlußelemente mit eingesetzten Blendenelementen gezeigt, die die Einstellung eines Heizkörpers derart ermöglichen, daß eine der Kurven (3), (4), (5), (6) oder (7) eingestellt werden kann.

Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch ein T-Fitting, das einen in der Mitte kugelförmig erweiterten Verteilerkanal (8) und einen Anschlußstutzen (9) aufweist. Die Enden des Verteilerkanales (8) werden an Platten eines Plattenheizkörpers angeschweißt

In den Anschlußstutzen ist ein insgesamt mit (11) bezeichnetes Blendenelement eingesetzt. Das Blendenelement ist ein Kunststoffspritzteil und hat Abschnitte (12), (13) und (14) von verschieden großem kreisrundem Querschnitt Die Abschnitte gehen an Stufen (15), (16) ineinander über. Am Ende des Abschnittes (12) befindet sich ein Boden (17), der von einer Öffnung (18) durchbrochen ist Am Ende des Abschnittes (14) befindet sich ein Flansch (19), von dem sich insgesamt vier Äbstützelemente (20) erheben.

Der Abschnitt (14) hat einen so großen Durchmesser, daß das Element mit Spiel in die Bohrung (21) des Stutzens (9) paßt. Der Flansch (19) ist zur Anlage an einer Schulter (22) im Stutzen (9) bestimmt. Die Abstützelemente (20) sind für die Abstützung an der Endfläche (22a) eines Einschraubnippels (22) bestimmt. Eine Überwurfmutter (23) umgreift einen Flansch (22b) des Nippels und dient zum Anschluß der Vorlaufleitung einer Warmwasseranlage. Die Strömungsrichtung von zufließendem Wasser ist durch einen Pfeil (24) angegeben.

Fig. 3 zeigt den Zustand, bei dem der geringstmögliche Strömungsquerschnitt vorhanden ist. Der Strömungsquerschnitt ist gleich dem Querschnitt der Öffnung (18) im Böden (17). Dieser Strömungsquerschnitt entspricht der Kurve (7) in Fig. 2. Würde man das Blendenelement im Bereich des Abschnittes (12) abschneiden, d. h. den Boden (17) entfernen, so hätte sich der Strömungsquerschnitt -3-

Claims (8)

1. Nr. 390 142 vergrößert Es gelten dann die Verhältnisse nach der Kurve (6). Beim Abtrennen im Bereich des Abschnittes (13) ergibt sich die Kurve (5), beim Abschneiden im Bereich des Abschnittes (14) die Kurve (4) und bei ganz entferntem Blendenelement die Kurve (3) in Fig. 2. Da das Blendenelement aus Kunststoff besteht, kann das Abtrennen sehr bequem mit Hilfe eines Messers erfolgen. Das Anschlußelement nach Fig. 4 hat zwei Anschlußstutzen (25) und (26). Der Anschlußstutzen (26) ist an einem Verteiler (27) angesetzt, der mit zwei Platten eines doppellagigen Plattenheizkörpers verschweißt werden kann. An den Verteiler (27) ist ein Teil (29) angesetzt, an dem sich der Stutzen (25) befindet. Der Hohlraum (30) im Teil (29) kommuniziert über eine in der Zeichnung nicht dargestellte Bypassbohrung mit dem Innenraum des Verteilers (27). Gegenüber dem Stutzen (25) ist an den Teil (29) ein Rohr (31) angeschweißt, das zu einem weiteren Anschlußelement führt, an dem sich ein Heizköiperventil befindet Wenn das Anschlußelement nach Fig. 4 in einer Zweirohranlage verwendet wird, ist eine insgesamt mit (32) bezeichnete Einsteckhülse eingesetzt, die entsprechend dem Pfeil (33) zuströmendes Vorlaufwasser direkt in das Rohr (31) und damit zur höchsten Stelle des Heizkörpers leitet Wenn die Armatur jedoch in Einrohranlagen gebraucht wird, ist die Einsteckhülse (32) entfernt, sodaß ein Teil des durch den Stutzen (25) eintretenden Wassers über den Raum (30) zum Stutzen (26) fließen kann, an den eine Leitung angeschlossen ist, die zum nächsten Heizkörper fuhrt Die Einsteckhülse (32) hat Abschnitte (34) bis (37) mit zunehmendem Durchmesser. Am Ende des Abschnittes (34) befindet sich wieder ein Boden (38) mit einer Öffnung (39). Am unteren Ende des Abschnittes (7) befindet sich ein Flansch (40), der auf einer Schulter (41) im Stutzen (25) aufliegt Bei der gezeichneten Situation ist der kleinstmögliche Strömungsquerschnitt eingestellt der durch den Querschnitt der Öffnung (39) gegeben ist Diese Einstellung entspricht der Kurve (7) in Fig. 2. Nach Abschneiden im Bereich des Abschnittes (34) gilt die Kurve (6); nach Abschneiden im Bereich des Abschnittes (35) die Kurve (5); nach Abschneiden im Bereich des Abschnittes (36) die Kurve (4) und nach Abschneiden im Bereich des Abschnittes (37) die Kurve (3). Im Falle des Abtrennens im Bereich des Abschnittes (37) muß der Schnitt so gelegt werden, daß die Hülse noch in das Rohr (31) hineinragt Während bei der Ausführungsform nach Fig. 3 bei dem größtmöglichen Querschnitt das Blendenelement vollständig entfernt ist, verbleibt bei der Ausführungsform nach Fig. 4 die Einsteckhülse in der Armatur, wenn der Heizkörper in einer Zweirohranlage installiert ist. Die Einsteckhülse hat dann nicht mehr die Aufgabe eines Blendenelementes. Man kann die Ausführung nach Fig. 4 auch so auffassen, daß nur der obere Bereich der Einsteckhülse (32) das Blendenelement bildet PATENTANSPRÜCHE 1. Anschlußelement für einen Heizkörper einer Warmwasserheizung mit mindestens einem Anschlußstutzen für den Anschluß einer Heizmediumleitung, wobei in den Anschlußstutzen ein Verjüngungselement eingesetzt ist, dessen Strömungsquerschnitt sich in Fließrichtung verändert,· dadurch gekennzeichnet, daß das Verjüngungselement ein Blendenelement (11; 32) ist, von dem ein Endquerschnitt durch Abtrennen von Abschnitten (17, 12, 13,14; 38, 34, 35, 36, 37) veränderbar ist.
2. 2. Anschlußelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das vorzugsweise als Spritzgußteil ausgebildete Blendenelement (11; 32) aus einem wärmebeständigen, korrosionsfesten Kunststoff besteht, z. B. aus einem Polyolefin.
3. 3. Anschlußelement nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß Abschnitte (12,13,14; 34, 35, 36, 37) mit in Fließrichtung gleichbleibendem Strömungsquerschnitt vorhanden sind, die über Stufen (17,15,16) in benachbarte Abschnitte mit anderen Strömungsquerschnitten übergehen.
4. 4. Anschlußelement nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Blendenelement (11; 32) in an sich bekannter Weise runde Querschnitte hat.
5. 5. Anschlußelement nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Blendenelement (11; 32) einen Boden (17; 38) aufweist, in dem sich eine Öffnung (18; 39) befindet, deren Querschnitt der kleinstmögliche Strömungsquerschnitt ist -4- Nr. 390 142
6. 6. Anschlußelement nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Blendenelement (11; 32) einen langen Eingangsabschnitt (37) aufweist, der über seine gesamte Länge einen gleichbleibenden Querschnitt hat und daß sich der Eingangsabschnitt (37) ausgehend vom Anschlußstutzen (25) durch einen Hohlraum (30) in ein zu einem Heizkörperventil führendes Rohr (31) erstreckt, wobei der Hohlraum (30) mit 5 einem Rücklauf-Anschlußstutzen (26) für eine Rücklaufleitung verbunden ist
7. 7. Anschlußelement nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich in an sich bekannter Weise am stromabwärts liegenden Ende des Blendenelementes (11; 32) ein Flansch (19; 40) für die Anlage an einer Schulter (22; 41) im Anschlußstutzen (9; 25) befindet 10
8. 8. Anschlußelement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß von dem Flansch (19) Stützfinger (20) zum Abstützen an einem Einschraubnippel (22) und damit zur axialen Fixierung des Blendenelementes (11) in axialer Richtung abragen. 15 Hiezu 2 Blatt Zeichnungen