Misch- und Temperaturregelvorrichtung in einem Gehäuse mit mehreren Anschluss-Stutzen für Warmwasserheizungs- und -bereitungsanlagen Es sind Mischvorrichtungen und Mischpumpen mit mehreren Anschlussstutzen bekannt geworden,
die in ihrem Inneren ausser einer Kreiselmaschine Regelorgane in Form von Mehrweg-Drehschiebern oder anderen Ar- maturen aufweisen,
die zur Beschleunigung des Heiz- wassers von Warmwasser- und Heisswasserheizungen sowie von Warmwasserbereitunfgen und zum Mischen der Rückläufe mit dem Vorlauf der Heizungsanlage be stimmt sind.
,Bisher wurden davon getrennt Temperatur-Rege- lungsvorrichtungen mit oder ohne Ste lmotoren in diese Anlagen eingebaut,
die durch Drosselung der Heizwas- sormengen oder durch Beimischung und somit durch Veränderung .der Wassermengen in den verschiedenen Stromkreisen die Temperaturen des Heizungsvorlaufs entsprechend den jeweiligen Wärmebedürfnissen regulie- ren sollen.
.Diese bekannten Misch- und Regelorgane, welche getrennt oder m einer Mischpumpe Anwendung finden, stellen dem WasserdurcHu,ss einen sehr nohe,n Wider stand -entgegen. Werden in einem Rohrnetz die Wasser mengen geändert,
so ändern sich dadurch auch die Widerstände tim gesamten Rohrnetz einer Anlage.
Diesen Nachteid beseitigt die erfindungsgemässe Misch- und Temperaturregelvorrichtung in einem Ge häuse mit mehreren Anlschlus,s@stutzen für Wanmwasser- heizungs- und -bere@itungsanlagen, bestehend aus einer Kreiselpumpe, einem gleichachsig zu dieser angeordne ten,
aus verschiedenen Kammern beistehenden zylirndri- Schon Drehschieber und mehreren am Pumpengehäuse angeordneten Aäischluss,stutzen, wovon zwei oder mehr für den Eristssitromkreis des Kesselvorlaufs,
des Rück laufs des Warmwasserbereiters und des Rücklaufs von der Mischpumpe zum Kessel und weitere zwei oder mehr Ansdhlluesstutzen für den Zweitstromkreis des Vor- und Rücklaufs des Heizwassers vorhanden sind, welche dadurch gekennzeichnet ist,
dass der aus mehre ren Kammern bestehende zylindrische Mehrwag-Dreh- schieber beim Verdrehen im Umlaufsinn die ihm radial zugeführten Wasserarten des Erst- und Zweitstrom- kreses durch steine Trennwände im gewünschten Ver hältnis teilt oder umleitet unfd dem vorgelagerten <RTI
ID="0001.0128"> Pum- pen1aufrad achs1a'1 so zu- und radial so abführt, dass entweder a) das Gemisch des Kesselvorlaufwassers und des Rücklaufwassers d !es Warmwasserbereiters ganz oder teilweise unmiittelbar dem Kessel oder b)
dass das Gemisch ganz oder teilweise dem Heäzungs- @stromkreis oder c) dass das Rücklaulfwass er ides Heizungsstromkreises ohne oder mit dem Gemisch ganz oder teilweise oder d)
dass das Rücklaufwass er des Heizungsstromkreises ohne oder mit dem Gemisch ganz oder teilweise dem Kessel zugelehet wird.
In der nachfolgenden Beschreibung ist ein Ausfüh rungsbeispiel der Erfndung anhand der Zeichnung er läutert.
In der Fig. 1 ist ein Widerstandsdiagramm einer Pumpen-Warmwasserheizung dargestellt. Darin bezeich net 1 -die Gesamtwiderstandshöhe, 2 und 3 die Wider stände im Vor- bzw. im Rücklauf, 4 die Umwälzpumpe, 5, 6, 7, 8 und 9 die Heizkörper mit Armaturen, 10 ein Regelorgan und 11 die verminderte Gesamtwiderstands- höhe.
In der Fig. 2 ist eine Warmwasserheizung mit einer Warmwässerberefung schematisch dargestellt und es bezeichnen 12,den Kessel, 13 die Mischpumpe, 14 den Heizkörper, 15 den Warmwasserbereiter, 16 den Rück lauf des Warmwassorbereiters, 17 den Heizungsvorlauf, 18 den Heizungsrücklauf zur Mischgruppe, 19 den Kosselrücklauf, 20 den Kesselvorlauf.
Die Fig. 3, 4 und 5 sind Querschnitte durch einen Doppelmischer, Fig.6, 7 und 8 zeigen Querschnitte durch einen Drehschieber einer Mischpumpe.
Die Fig. 9 ist ein Längsschnitt durch eine Misch pumpe und die Fig. 10 ist eine Vorderansicht der Misch pumpe.
.Die Fig. 11 und 12 :stellen Schaltungsschemata der Mischpumpe dar. ;Die Fig.13 zeigt einen Querschnitt durch eine Mischpumpe und die Fig. 14 eine Vorderansicht.
In der Fig. 15 ist die elektrische Schaltung gezeigt. In der Fig. 2 bildet der Kessel. mit dem Vorlauf 20 mit der Pumpe 13 sowie dem Rücklauf 19 den Erst- Stromkreis.
,Der Zweitstromkreis wird gebildet durch die Pumpe 13, den Vorlauf 17, den Heizkörper 14 und .den Rück lauf 18.
Der Stromkreis des Warmwasserbereiters wird durch den Vorlauf 20, den Rücklauf <B>16</B> sowie die Pumpe 13 gebildet.
Wird z. B. Idas Regelorgan 10 in der Fig. 1 zur Re gelung der Wärme .teilweise geschlossen und dadurch die Wassermenge gedrosselt, so verringert sich der Ge- sarntwiderstaud 1 am Ausgang dieses Regelorgans auf 11,
aber die Widerstände in den der Heizkörper 1 und 2 verringern sich hierbei nicht in dem selben Verhältnis wie idie Widerstände in den Aus- schlusslek Lungen der Heizkörper 5 und 6,
denn durch die Verringerung der Gesarntwassernnenge sinken die Widerstände in den Ausschlussleitungen 5 und 6 mehr wie in 1 und 2 und damit verkleinern ;sich auch die Wärmeleistungen der unigünstigsten Heizkörper 5 und 6.
Demzufolge ist els praktisch unmöglich, durch die Veränderung der Wassermengen m einem Stromkreis die generelle, genaue und gleichmässige Temperatur regelung aller Heizkörper durchzuführen,
da sich hiebei die Widerstände nicht in demselben Verhältnis wie die Wassermengen ändern.
Die generelle, .genraue und gleichmässige Tempera- iunregelung aller Heizkörper erfordert die Einhaltung konstanter Waisenmengen im Zweitstromkreis und die Regelung durch @die, Temperaturänderungen des Vor laufs oder des Wärmegefälls.
In Erkenntnis :dieser Verhältnisse wurden bisher zur Konstanthaltung -der Wassermengen in den Erst- und Zweitstromkreis je eine Pumpe zingebaut.
In den Fig. 3, 4 ist ein Doppelmischer 16 mit vier Anschlussstutzen 17, 18, 19 und 20 dargestellit, dessen Regelorgan 21 mit der Achse 22 drehbar gelagert ist und in Form eines Sterns msit den vier Flügeln 23, 24 25 und 26 die verschiedenen Wasserarten absperrt,
teilt, umleket und regelt. Da das Regelorgan 21 in seiner Form so ausgebildet ist, dass in jeder Stellung des Sterns die messerscharfen Flügel und die gleichbleibenden Durchflussquerschnitte den Flüssigkeiten keinen Wider stand entgegensetzen, ;
so bleibt der Gesamtwiderstand in dem angeschlossenen Rohrnetz konstant, was für eine generelle, .genaue und gleichmässige Temperaturregelung Grundbedingung ist.
In der Fig. 3 tritt das Heizwasser im Winter vom Kessel 12 und Warmwasserbereiter 15 kommend durch den Stutzen 20 radial in den Doppelmischer \ 13 und durchströmt praktisch widerstandslos den Mischer,
um durch den Stutzen 17 denn Sekundärstromkreis zuge- führt zu werden. An den Sekundärstromkreis std'urch den Stutzen 18 der P rh, angeschlossen. So mit durchströmt das Heizwasser den Mischer gleichfalls praktisch widerstandslos .durch den .Stutzen 19 und zum Kessel 12 zurück.
,Die Fig. 4 zeigt die Stellung ,des Regelorgans 21 in Iden Überganlgszeiten Frühjahr und Herbst.
Hier regelt das Regelorgan durch Teilen und Umleiten die zu- und abfliessenden Wasserarten praktisch widerstandslos ent sprechend dem Wärmebedürfms der Anlage.
Das durch den Stutzen 20 zufliessende Heizwasser kann hierbei ganz oder teilweise dem Primär- oder Se- kundärstromkreis und das vom Sekundärstromkreis durch den Stutzen 18 ankommende Rücklaufwasser kann ganz oder teilweise d em Primär- oder Sekundär- stromkre;ks zugefügt werden.
Inder Fig. 5 ',ist die Sommerstellung des Regelorgans 21 eingetragen, wobei der Primärstromkreis für das Heizwasser des Warmwasserbereiters vollständig geöff net und der Sekundärstromkreis für die Heizung ge schlossen ist.
Der in. der Fig. 6, 7, 8 und 9 dargestellte Drehschie- ber 27 ist indem zylindrischen Gehäuse 13, welches vier Anschlussstutzen 17, 18, 19 und 20 der Mischpumpe trägt, drehbar ungeordnet und besteht aus den Kam mern 28 und 29, @die einerseits von einem kegelförmigen Boden 30, der in die Nabe 31 ausläuft, und anderseits von denn Boden 32 begrenzt sind.
RTI ID="0002.0246"WI="6" HE="4" LX="1201" LY="845"> Die Kammer 28 ist weiter begrenzt von den geraden Zwischenwänden 33 und 34 und der halbkreisförmigen Zwischenwand 36.
Die halbkreisförmige Zwischenwand 36 bildet mit dem Gehäuse 13 die Kammer 29 und ist in dem Drehschieber zwischen den ;geraden Trennwän den 33 und 34 sowie dem Pumpengehäuse 13 eine Ein buchtung 38 zum Wasseraustritt durch den Stutzen 17 angeordnet.
Dem Mehrweg-Drehschieber 27 ist in der Längs- aahseder Pumpe das Pumpenlaufrad 37 vorgelagert. Bei der Winterstellung Fig. 6 tritt das Heizwasser radia'ldurch den Stutzen 20 in die Kammer 28 und von die achsial in das Laufrad 37,
wobei es über die Vertei- lungskammer 39 über die Einbuchtung 38 und den Stutzen 17 dem Sekundärstromkreis zugeführt wird.
Vom Sekundärstromkreis kommend strömt Idas Heiz- wasser radial durch den Stutzen 18 in die Schieberkam- mer 29 und verlässt durch den Stutzen 19 den Schieber, um dem Kessel 12 zugeleitet zu werden.
Bei der übergangszei#ten,Stehung des Drefsahebers in Fig. 7 tritt das durch den Stutzen 20 zufliessende Heizwasser radial entweder ganz oder teilweise in die Kammer 28 und wird von da vom Laufrad 37 der Pumpe angesaugt,
und von da entweder ganz oder teil weise durch die Kammer 28 und die Einbuchtung 38 derm Sekundärstromkreis oder durch die Kammer 29 ganz oder teilweise durch dem Stutzen 19 denn Primär stromkreis und damit in den Kessel 12 zugeführt.
,Die Fllg. 8 zeigt die Sommerstellung des Drehschie bers, wobei das Heizwasser nur durch die Schwerkraft- wirkung der Kammer 29 und von da bei Stillstand der Pumpe durch dien Stutzen 19 dem Kessel 12 zufliesst. Die in den Fig. 3, 4, 5, 6, 7, 8 ,
und 9 dargestellten Regel organe setzen bei der Teilung oder Umleitung des Was- serzuflusses demselben keinerlei Widerstand entgegen, so dass die Wassermengen in jeder Stellung des Regel- o@gans'konstant bleiben.
,Die bekanntgewordenen Regelorgane benötigen zu ihrem Antrieb ausser dem Reduktionsgetriebe einen elektrischen Stellmotor.
In -den Fig. 9, 10, 11, 12, 13, 14 und 15 sind zwei Antriebsformen des Regelortgans dargestellt, die keinen Stellmotor benötigen.
.Die in den Fig. 9, 10, 11 und 12 gezeugte Steuerung besteht aus der Verlängerung der Pumpenwelle 35 mit der Knpplungsscheibe 40, aus der Antriebsachse mit Gegenscheibe 41 der Reibungskupplung, des Winkel hebels 42, der Feder 43, des Elektromagneten 44, des Reduktionslgetriebes 45, der Kurbelzwischenwelle 46 mit Gestänge 47, denn Schalter 48 und dem Thermo states 49.
.Auf (der in der Aahsenrichiung beweglich gelagerten Kupplungsachse ist durch einenZungenkeil das Antriebs rad des Reduktionsgetriebes 45 verschiebbar angeordnet und überträgt durch die Zwischenwelpe 46 und das Ge stänge 47 die Umdrehungen auf die Drehschieber- scheibe 50.
Wird der elektrische Stromkreis des Elektromagne ten 44 :durch den Thermostaten 49 geschlossen, @so wird die Reibungsikupplungdadurch bestätigt und der Dreh- schieber 27 "der Pumpe wird entsprechend :
einer halben Umdrehung der Kurbelwelle 48 so weit .gedreht, bis der Schalter 48 den Strom unterbricht. Der Drehschieber 27 bleibt in dieser Stellung, bis der Thermostat 49 von neuem den Stromkreis,des Elektromagneten 44 ,
schliesst und der Schieber durch .die Kurbelscheibe 46 in ent gegengesetzter Richtung gedreht wird.
Die Fig. 11 stellt eine :andere Anordnung :der An- tri:ebsvorriohtung des Drehschiebers 27 dar. Hierbei be findet sieh hie Reibungskupplung zwischen dem Dreh- schieber 27 und -dem PumpenIaufrad 31 im Innern, der Pumpe.
Diese Aulsführung hat den Vorteil, dass sich die Achse mit der Kupplungsscheibe nur dann in .der Stopf- büchsedreht, wenn die Kupplung geschlossen ist.
Eine andere Antriebsart :des Regelorgans, bei der auch :das Reduktionsgetriebe weigfällt und die Drehung des Regelorgauls nur :durch zwei Elektromagnete erfolgt, zeigen,die Fiig. 13, 14 und 15.
Aus den Fig. 6, 7 und 8 ist zu ersehen, :dass die Stutzen 17 und 19 bei jeder Stellung :des Drehschiebers 27 offen bleiben, während dagegen die beiden Öffnungen der Stutzen 18 und 20 geöffnet oder geschlossen werden. Um die Winkeldrehung des Schiebers klein halten zu können,
werden die Öffnungen 18 und 20 allsschmale Schlitze ausgebildet; @so dass,die Drehung :des Schiebers nur etwa 25 beträgt.
Diese geringe Winkeldrehung erlaubt die Anwen dung von Elektromagneten mit .kurzem Hub.
In der Fig. 13, die einen Längsschnitt durch eine Mischpumpe darstellt, bezeichnet 27 den Drehsohieber mit der Achse 51 mit dem Doppel.- oder Quecksilber- Kippschalter 52 und dem Deckel 53, auf dem die beiden Elektromagnte 54 und 55 befestigt sind.
Die in den Fig. 14 und 15 gezeigte elektromagneti- sehe Steuerung besteht aus denn Wiegeba@l en 56, der auf der Achse 51 befestigt ist, den beiden Gestängen 57 und 58, an denen die Magnetkerne 59 und 60 aufgehängt sind.
Die beiden Magnetkerne können als Kolben aus gebildet sein, die entweder als Luftpuffer, oder durch das Verbindungsrohr 61 mit Regulierorgan 62 zur Um leitung der Luft von einem Magnetzylinder in den anderen dienen.
Fällt z. B. die in einem Raum verlangte Temperatur, so schliesst der darin befindliche Thermostat 47 in Fig. 15 dien Stromkreis des Elektromagneten 54 und der Kern 59 wird in den Magnet 54 hineingezogen und.da- miitder Schieber 27 gedreht. Der auf der Achse 51 be-
findliehe Doppelschalter oder der auf dem Wiegebalken 56 aufgeseitzte Kippschalter 52 schaltet den Schaeer des Magneten 54 aus und den Schalter des Magneten, 55 ein. Da der Drehschieber 27 :
durch seine Drehurig die Öffnungen der Stutzen 20 und 18 freigegeben hat, so strömt das Heizwasser durch den Drehschieber 27 und den Stutzen 17 in die Heizkörper 14 und von da durch den Stutzen 18 durch den Drehschieber und den Stutzen 19 zurück zum Kessel 12.
Dadurch steigt die Raumtemperatur auf die ge- wünschte Höhe und da der Kippschalter 52 bereits ge- schlossen ist,
schliesst der Thermostat 47 den Stromkreis des Elektromagneten 55 und der Drehschieber wird durch den Wiegebalken in umgekehrter Richtung ge- dreht und die Öffnungen der Stutzen 18 und 19 ge schlossen.
Der Drehschieber 27 bleibt in dieser Stellung, bis durch den Thermostaten von neuem der Stromkreis des Magneten 54 geschlossen wird. Die Bewegungen der Magnete können :durch Luftpuffer oder durch Anschläge begrenzt werden.
Weineine fortschreitende Öffnung der Ein- und Austrittsschlitze :der Stutzen 20 und 18 verlangt wird, so kann dies durch Unterteilung der Wicklungen der Magnete geschehen und kann die eine oder andere Wicklung mit Innen- oder Aussenthermostaten in Ver bindung gebracht werden.
,Auch können :die Bewegungen des Drehschiebers durch Zusammenwirken eines Aussenthermostaten mit dem Regelorgan 62 beeinflusst werden.
Desgleichen sind alle bekannten Schaltmöglichkeiten durch !einen Innen- oder Aussenthermostaten bei dem beschriebenen elektromagnetischen Antrieb verwendbar.
,Zur Erhöhung :des Wirkungsigrades des Laufrades 37, welches ausserhalb der Stutzenebene liegt, sind die Austrittsöffnungen :des Laufrades nach der Pumpen achse geneigt.
.Die Herstellung der Mischvorrichtung mit elektro- magnetischem Antrieb ist s ehr einfach und vereinigt in einem Gerät die Beschleunigung des Heizwassers, die Rücklaufmischung mit dem Vorlauf der Heizung sowie die ,generelle, :
genaue und gleichmässige Temperatur regelung aller Heizkörper bei Ausschaltung der An schaffungskosten für :die verschiedenen zusätzlichen Ge räte, wie herkömmliche Besehleunigerpumpe, Doppel mischer, Stellmotor, Reduktionsgetriebe, Rohrverbin dungen zwischen den einzelnen Geräten und elektri- schen Einrichtungen,
sowie der Montagekosten für diese Geräte und Einrichtungen.
.Die vorliegende Erfindung ist durch die in der Bc- sehreIb ung und den Zeichnungen dargestellten Ausfüh- rungsbeispiele in ihrer Ausführung in keiner Weise be grenzt.