CN108368697B - 具有热隔离装置的用于连接至少一个管件和管道的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于连接至少一个管件(28)和管道(24,26)的装置(2)，具有至少一个输入口(4)，具有至少一个输出口(6)，具有至少一个连接口(8)并且具有内部通道(10)，该内部通道将输入口(4)和输出口(6)可流通地连接，其中设置有一个排出管道(12)，该排出管道将内部通道(10)和连接口(8)可流通地连接。给出一种用于连接至少一个管件(28)和管道(24,26)、可以保护管件(28)并且改善卫生条件的装置(2)的目的如此解决，即，排出管道(12)具有至少一个用于将内部通道(10)和连接口(8)热隔离的区段(14)。此外本发明还涉及一种具有至少一个根据本发明的装置(2)的系统(22)。

Description

具有热隔离装置的用于连接至少一个管件和管道的装置
技术领域
本发明涉及一种用于连接至少一个管件和管道的装置，该装置具有至少一个输入口，具有至少一个输出口，具有至少一个连接口并且具有内部通道，该内部通道将输入口和输出口可流通地连接，其中设置有一个排出管道，该排出管道将内部通道和连接口可流通地连接。此外本发明还涉及一种具有至少一个根据本发明的装置的系统。
背景技术
尤其在饮用水管道或暖气管道的家庭铺设中使用开头所述种类的装置，用于提供支线管道的分叉以连接管件。在具有冷水管道和热水管道以及其上连接的、例如在洗涤槽、淋浴或浴缸上用于从管道中取水的管件的系统中，热量会在管件和管道之间传递。这里，管件会被连接在其上的热水管道加热或被冷水管道冷却。尤其在使用循环管道时，这种效应出现得更加明显，因为此处热水管道具有恒定高的或低的温度并且热量会传递到管件或由管件传递。
但是通过热量传递会出现管件上的损伤并且会缩短其使用寿命。这尤其在混合管件中出现，这种混合管件尤其同时连接在热水管道和冷水管道上而经受温度梯度。
此外，在这种系统中也会出现卫生问题。例如通过管件直接将热量从热水管道传递至冷水管道上，由此冷水管道中的温度会超过在细菌滋生方面所允许的阈值。
发明内容
本发明的目的在于，给出一种用于连接至少一个管件和管道的装置和其系统，用以保护管件并且改善卫生条件。
在装置方面，该目的由此解决，即排出管道具有至少一个用于与内部通道和连接口热隔离的区段。
可连接至装置的输入口和输出口的管道与可连接至连接口的管件之间的热量传递部分通过装置的材料本身出现。通过排出管道具有至少一个用于热隔离的区段，降低了这种热量传递。
由此，在热水管道方面出现显著减轻的对管件的加热并且在冷水管道方面出现了显著减轻的对管件的冷却。因此，所连接的管件得到了保护并且可以抑制卫生问题。
这里，该装置可以实施为墙板或双墙板，并且尤其具有用于固定在墙内或墙上的装置。连接口适用于连接管件并且例如具有内螺纹或者外螺纹。输入口和输出口也可以具有用于与管道元件相连的装置，例如内螺纹，外螺纹或连接件，如压接件。
将用于热隔离的区段主动加热或冷却也是可行的。
在装置的第一个设计方案中，用于热隔离的区段具有比排出管道剩余部分和/或内部通道更小的导热性。该装置的构成内部通道和排出管道剩余区段的部分例如可以由金属，尤其红色黄铜或铜构成。内部通道和排出管道的尤其至少一部分尤其形成为铸件或者车削件。如红色黄铜或者铜的金属具有相对较高的导热性。
如果用于热隔离的区段具有导热性较小的材料，由此有效避免了沿排出管道的热量传递。
在该装置的一个设计方案中，用于热隔离的区段至少部分由不锈钢、塑料和/或陶瓷构成。这些材料例如具有相对于红色黄铜或铜更小的导热性。此外，这些材料也可适用于饮用水应用并且由此保证了该装置的宽泛的适用范围。作为塑料可尤其使用聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)，聚甲醛(POM)，聚酰胺(PA)，聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或者聚砜。普遍来讲，可以使用加固形式以及未加固形式的、具有良好强度特性和高的耐温性的热塑性塑料。
用于热隔离的区段也可以具有特氟龙，特氟龙也可以用于将用于热隔离的区段到排出管道剩余部分的过渡区段的密封。特氟龙同样具有较小的导热性。
用于热隔离的区段尤其可以通过套筒形成。由此可以以简单的方式生产该装置。例如将该套筒与排出管道的剩余部分通过内螺纹或者外螺纹拧紧在一起。此外，该套筒可具有外表面形状，例如六边形，以简化安装。
根据该装置的另一个设计方案，用于热隔离的区段沿着排出管道具有对应于内部通道直径的至少一半的长度。该长度优选至少对应于内部通道的直径。通过使用具有相应长度的用于热隔离的区段，进一步减小了排出管道的导热性，其中所述的最小长度实现了热隔离和尽可能紧凑和稳定的几何构型之间的良好折中。最大长度可以为内部通道直径的5倍，优选2倍。
总体而言也可以设置多个用于热隔离的区段，其中总长度，也就是说各个区段长度的总和可能是至关重要的。
此外，借助于排出管道的壁厚或者材料来确定用于热隔离的区段的最小长度和最大长度也是可行的
根据该装置的另一个设计方案设置有用于将内部通道和排出管道在流动技术方面进行隔离的装置。除上面已经说明的通过排出管道本身的热隔离之外，在使用该装置时，热量也会通过在该装置中流动的水传递。用于将内部通道和排出管道流动技术方面的隔离的装置可以减少内部通道和排出管道之间的水交换并且由此抑制这种热量传递。
用于将内部通道和排出管道流动技术方面的隔离的装置也可以独立于前述用于热隔离的区段设置。但在装置的一个优选实施形式中，用于流动技术方面隔离的装置有利地与至少一个用于热隔离的区段结合。已经证明，通过这种结合可以实现所连接的管件和管道或内部通道之间热量传递特别有效的抑制。
用于流动技术方面的隔离的装置例如包括回流阻止件或回流阀，在使用管件时，该回流阻止件或回流阀仅允许从内部通道到排出管道的水流并且阻止回流。替代地或额外地，可以在内部通道和/或在排出管道中设置薄板或者引导板，其保证了内部通道之内改善的流动能力并同时减少了与排出管道的水交换。
在该装置的一个设计方案中，内部通道以及排出管道的表面具有不同的粗糙度作为用于流动技术方面的隔离的手段。由此可以促进内部通道之内的流动并且减少了与排出管道的交换。这里，可能的是，将内部通道和排出管道的表面通过其生产，例如在浇铸中，进行不同程度的粗糙化。也可以设定进行机械的或者化学的粗糙化，或者施加一个或者多个表面涂层。
在装置的另一个设计方案中，用于流动技术方面的隔离的装置具有弧形段。通过弧形段也可以以简单的方式带来流动技术效果，这种效果促进内部通道之内的流动并且减少了与排出管道的交换。
内部通道尤其可以接近于在一个平面内延伸。内部通道可以实施为直的。但内部通道尤其呈弧形延伸。例如内部通道划出U形，尤其输入口和输出口尤其彼此基本平行，也就是说，所连接的管道彼此之间具有150°至210°的角度。由此实现了内部通道内部有利的流动条件。弧形段可以将排出管道从内部通道延伸的平面中引出。由此抑制了内部通道和排出管道之间的水交换。
该弧形段尤其可提供大于45°，优选大于70°的角度。弧形段的角度优选在70°和110°之间，由此该装置实现了与管道基本呈直角地安装管件。
在装置的另一个设计方案中，弧形段安置在用于热隔离的区段和连接口之间。由此可以达到更高的隔离和更紧凑的构建方式。
根据装置的另一个设计方案，排出管道从内部通道到连接口之间的长度对应于内部通道直径的至少3倍，优选对应于内部通道直径的至少5倍。利用排出管道相应的最小长度已经可以提供有利的用于将内部通道和排出管道流体技术隔离的手段，因为流动阻力也随着排出管道的长度增长。
但为了保证紧凑的几何构型以及到管件处足够的水流，排出管道从内部通道到连接口之间的长度最高对应于内部通道直径的15倍，优选最高对应内部通道直径的10倍。
根据装置的另一个设计方案，排出管道具有为内部通道横截面积的最高90％，优选最高75％的横截面积。通过相对于内部通道降低排出管道的横截面积同样提高了排出管道中的流动阻力并且减少了内部通道中的水和排出管道中的水的混合。
此外，根据排出管道的壁厚或者材料确定排出管道一定的最小长度和最大长度也是可行的。
根据另外一个教导，上述目的利用一种系统解决，该系统具有至少一个前述装置并且具有至少一个管道，该管道连接在输入口和输出口上并且部分地延伸经过内部通道。该系统尤其为饮用水系统。管道优选设计为循环管道。
尤其设置有至少一个管件，该管件与连接口相连。
如前所述，在例如涉及热水管道的系统中使用该装置时，出现对管件显著更轻微的加热，并且在冷水管道中出现对管件显著更轻微的冷却。因此，保护了管件并且抑制了卫生问题。
在系统的一个设计方案中，设置有至少一个冷水管道和至少一个热水管道，并且至少一个热水和冷水的混合管件通过该装置与冷水管道和热水管道连接。就是在冷水和热水的混合管件中会出现管件中大的温度梯度，该温度梯度会缩短管件的使用寿命。通过前述装置可以减轻这种问题。
根据另外一种教导，上述目的通过使用前述用于在水系统中连接至少一个管件和至少一个管道的装置解决。
附图说明
关于系统和应用的其它优势和设计形式参照上述关于装置的实施方案。此外引用下面对于图示的说明。图中：
图1示出了装置的第一个实施例的透视图，
图2示出了装置的第二个实施例的透视图，
图3示出了系统的一个实施例的示意性图示。
具体实施方式
图1示出了装置2的第一个实施例的透视图。装置2具有输入口4和输出口6以及连接口8。连接口8构建用于连接管件(未示出)并且例如具有内螺纹或者外螺纹。输入口4和输出口6也可以具有用于连接管道元件的装置(未示出)，例如内螺纹、外螺纹或者连接件，如压接件。
装置2具有内部通道10，该内部通道以可流通的方式连接输入口4和输出口6。设置有红色黄铜制成的U形段，其具有内部通道10，并且允许管道元件基本平行的朝向，该管道元件例如可以连接至输入口4和输出口6上。该装置2实施为具有固定装置11的双墙板，这里是具有至少一个孔的底板形式。
设置有排出管道12，该排出管道以可流通地方式连接内部通道10和连接口8。通过这种方式可以将在输入口4和输出口6上以及部分地通过内部通道10延伸的管道系统，如循环管道，与安置在连接口8上的管件可流通地连接。
排出管道12具有用于热隔离的区段14。该区段14包括套筒16，该套筒由不锈钢、塑料和/或陶瓷构成并且通过螺纹与排出管道12的其余部分相连。螺纹额外地通过特氟龙层18得以加固或密封。通过使得区段14基本由与排出管道12的其余部分或内部通道10的材料，此处例如为红色黄铜或者铜相比，具有更小的导热性的不锈钢、塑料和/或陶瓷构成，将内部通道10和连接口8热隔离。这种热隔离通过特氟龙层18进一步加强。在此，区段14沿着排出管道12的长度至少对应于内部通道的直径。
由此，与例如当整个装置2都由红色黄铜生产时相比，通过装置2的材料进行的热量传递明显更少。
此外，设置有用于将内部通道10和排出管道12在流动技术方面隔离的装置。装置2具有弧形段20，该弧形段将排出管道12从内部通道延伸的平面中引出。该弧形段20实现了排出管道12和内部通道10的平面之间大于45°至大于80°的角度。这里，该弧形段20安置在用于热隔离的区段14和内部通道10之间。通过该弧形段20，尤其与实施为U形的内部通道10相结合，抑制了流过内部通道10的水(例如循环管道中的水)和位于排出管道12中的水的完全混合，由此进一步减弱了内部通道和排出管道12之间的热量传递。
排出管道12从内部通道10到连接口8之间的长度对应于内部通道10的直径的至少3倍。通过这种尺寸选择使得内部通道10和排出管道12在流动技术方面进一步隔离。
通过用于热隔离的区段14，尤其与所述用于流动技术方面隔离的装置相结合，在管件应用在连接口8上时，将该管件在很大程度上与延伸穿过内部通道10的管道隔离。由此在热水管道方面出现显著减轻的对管件的加热并且在冷水管道方面出现了显著减轻的对管件的冷却。由此，管件得到了保护并且减轻了卫生问题。
图2示出了装置2的第二个实施例的透视图。对于彼此相对应的元件使用与图1中相同的附图标记。
与图1中的实施例的一个显著不同是弧形段20的位置。该弧形段20安置在用于热隔离的区段14和连接口8之间。此外，排出管道从内部通道到连接口的长度更大。该长度对应于内部通道10直径的至少5倍。由此可以进一步减弱连接口8上的管件和延伸通过内部通道10的管道之间的热量传递。
图3示出了系统22的一个实施例的示意性图示。均实施为循环管道的热水管道24和冷水管道26分别通过前述装置2连接在管件28上。管件28形成为混合管件并且具有热水调节阀30以及冷水调节阀32，其可以将水引向出水口34。
通过使用装置2将管件28的温度很大程度上与热水管道24和冷水管道26内的温度隔离，这使得管件28经受的负荷更小并且抑制了卫生问题。
为了展示这种效果进行了试验，在这些试验中，分别以图1和图2所示的、装置2具有循环管道的实施例运行示出在图3中的系统。在此并未操纵出水口34并且等待直至到达热平衡。
这里，接下来在表1中示出的温度是在图3中所标出的点处测得：
装置2 T<sub>K1</sub>(℃) T<sub>K2</sub>(℃) T<sub>W1</sub>(℃) T<sub>W2</sub>(℃) T<sub>A</sub>(℃)
图1 25.9 32.2 58.0 49.5 30.2
图2 25.9 23.0 58.0 25.6 23.0
表1
可以看到，利用图1所示的实施例，热水调节阀处的温度TW2和出水口34处的温度TA与热水管道中的温度TW1相比变低。同样地，冷水调节阀处的温度TK2和出水口34处的温度TA与冷水管道中的温度TK1相比仅略微提高。
利用图2所示的实施例甚至可以达到，调节阀上的温度TK2和TW2以及出水口上的温度TA接近于室温。由此达到了管件28与管道24,26基本上完全的隔离。

Claims (11)

1.用于连接至少一个管件和管道的装置，所述装置具有
-至少一个输入口(4)，
-至少一个输出口(6)，
-至少一个连接口(8)和
-内部通道(10)，所述内部通道将所述输入口(4)和所述输出口(6)能够流通地连接，
-其中设置有排出管道(12)，所述排出管道将所述内部通道(10)和所述连接口(8)能够流通地连接，
其特征在于，
所述排出管道(12)具有至少一个用于将所述内部通道(10)和所述连接口(8)热隔离的区段(14)，所述用于热隔离的区段通过套筒形成，并且所述用于热隔离的区段沿着所述排出管道具有的长度对应于所述内部通道(10)的直径的至少一半。
2.根据权利要求1所述的装置，
其特征在于，
所述用于热隔离的区段(14)具有比所述排出管道(12)剩余部分和/或所述内部通道(10)更小的导热性。
3.根据权利要求1或2所述的装置，
其特征在于，
所述用于热隔离的区段(14)至少部分由不锈钢、塑料和/或陶瓷构成。
4.根据权利要求1所述的装置，
其特征在于，
所述用于热隔离的区段(14)沿着所述排出管道具有的长度至少对应于所述内部通道(10)的直径。
5.根据权利要求1所述的装置，
其特征在于，
设置有用于将所述内部通道(10)和所述排出管道(12)在流动技术方面隔离的装置。
6.根据权利要求5所述的装置，
其特征在于，
所述用于流动技术方面隔离的装置具有弧形段(20)，所述弧形段将所述排出管道(12)从所述内部通道(10)延伸的平面中引出。
7.根据权利要求5或6所述的装置，
其特征在于，
所述排出管道(12)从所述内部通道(10)到所述连接口(8)之间的长度对应于所述内部通道(10)直径的至少3倍。
8.根据权利要求5或6所述的装置，
其特征在于，
所述排出管道(12)从所述内部通道(10)到所述连接口(8)之间的长度对应于所述内部通道(10)直径的至少5倍。
9.系统，所述系统具有
-至少一个根据权利要求1至8中任一项所述的装置(2)，以及
-至少一个管道(24,26)，所述管道连接在所述输入口(4)和所述输出口(6)上并且部分地延伸经过所述内部通道(10)。
10.根据权利要求9所述的系统，
其特征在于，
-设置有至少一个冷水管道(24)和至少一个热水管道(26)，并且
-至少一个热水和冷水的混合管件(28)通过所述装置(2)连接到所述冷水管道(24)和所述热水管道(26)。
11.根据权利要求1至8中任一项所述的装置(2)在水系统(22)中用于连接至少一个管件(28)和至少一个管道(24,26)的应用。
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