-
"Vierwege-Drehmischer" Zusatz zu Patent ... (Anm. K 43 418 XII/47g)
Das Hauptpatent .:. (Anm. K 43 418 XII/47g) bezieht sich auf einen Vierwege-Drehmischer
für Warmwasserheizung, bei dem an einem zylindrischen Gehäuse je ein Stutzen zum
AnachluB vom Kessel, nach dem Verbraucher, vo.m Verbraucher und nach dem Kessel
in einer gemeinsamen Mittelebene vorgesehen und mittels eines Drehschiebers untereinander
verbindbar sind, mit einem stets offenen kleineren DurchlaB zum Beimischen von Warmwasser
zum Rüeklaufwasser und einer im Stutzen nach dem Kessel angeordneten von der vom
Durchlaß kommenden Flüssigkeit umströmten injektorartigen Düse und mit den Mündungen
der Anschlüsse angepaßten Sehieberkanälen. Ein solcher Drehschieber
ist sehr einfach und gewährleistet trotzdem auch bei stärkstem
Heizwasserverbrauch eine genü-
gend hohe Tehperatur des Rücklaufwassern
beim Rückfluß in den
Kessel, eo daß sich am Kessel kein
Schwitzwasser und dadurch
Rost bilden kann, und zwar dank dem
Ansaugen des Warmwassers durch das die Düne durchströmende Rücklaufwasser,
Die an sich be-
kannte Anpassung der Sahieberkanäle an
die Anschlußatutzen den
Sahiebergehäusen auf der Außenseite
der Krümmung der Strömungen verbessert dabei den möglichst
stoßfreien Durchfluß der Strömung,
so daß der Drehmischer
möglichst klein ausgeführt werden kann. Die Erfindung
bezweckt eine Verbesserung der Anschlüsse der
Schieberkanäle
des Drehschiebers an die anschließenden Kanäle zur weiteren
Herabsetzung der Strömungswiderstände im Schieber.
-
Gemäß der Erfindung sind die Schieberkanäle
bei größter Öffnung auf der Außenseite der Krümmungen
der Strömung bis etwa
zum halben Querschnitt der Kanäle
sowohl den größeren und kleine-
ren Anschlußstutzen
des Gehäuses als auch dem Eintrittsquerschnitt der injektorartigen
Düne angepaßt. Dies hat den Vorteil,
daß bei den beiden größten
Öffnungen des Drehschiebers die Strömungswideretände wenigstens im
Bereich der schnellsten Strömung,
d.h. auf .der Außenseite
der Krümmungen der Strömung möglichst klein werden, und zwar
auch in der Düse, so daß die Wirkung des
die Düse
durchströmenden Wassers bei stärkstem Rücklauf des Was-
sers aus
den Heizkörpern, also bei größter Abkühlung des Reiz-
wassern
besonders groß wird und eine größte Menge von unmittelbar
aus dem Kessel kommendem Warmwasser durch den stets offenen klei-
neren
Durchlaß den Schiebergehäuses ansaugen kann. Dadurch wird
die Sicherheit
gegen die Bildung von Schwitzwasser am Kessel in
der Nähe
den Eintritts den Rücklaufwassern verbessert und die Rostgefahr in.
diesem Bereich verringert.
-
Eine vorteilhafte Ausführungsform ergibt sich, nenn
die
Kanäle des Drehschiebern zum Übergang von großen
nach kleineren Anschlüssen mit möglichst allmählichen (schrägen) übergängen
aus-
gebildet sind. Hierdurch wirden auch die Sträsungewiderstände
in den Sohieberkanälen selbst möglichst klein.
-
Eine weitere vorteilhafte Aueführungaform ergibt sich,
wenn die *ohne des Drehschiebern nur aus oberen und
unteren Zapfen be-
steht, die nicht durch den ganzen
Drehschieber hindurchlaufen. Dies hat den Vorteil
, saß die Kanalwände des Drehschiebers im
Bereich
der Achse dünn und glatt nein können, also keine Vorsprünge
verursachen, so daß die Kanäle im Bereich der stärksten
Strömung, d.h. auf der Außenseite der Krümmung der Strömung,
keine unnötige Strömungswiderstände verursachen.
-
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform ergibt sich, wenn
der
Vorlauf etut$en des Gehäuses und gegebenenfalls auch die Düse
anschließend an ihre Einlaßöffnungen vom Drehschieber her bis annähernd zum
halben Querschnitt des Stutzens oder der Düse reiahende der Strömung
bei vollgeöffnetem Drehschieber glatt angepaßte kleine Buchten aufweisen,
die die am Schieber entlangetrömende Strömung möglichst stoßlos in
die Richtung der inneren Wandungen der Stutzen bzw. Düse umlenken.
Hierdurch werden Stoßverluste
beim Übergang der Strömung vom Drehschieber
auf die anschließenden Stutzen bzw. Dose auf der Außenseite
der Ki -mung der Strömung weitgehend verhütet. Auf der Innenseite
der Strömung bildet
sich andererseits ein der jeweiligen Bucht
angepaßter Wirbel des
strömenden wassere, der etwas in die Innenseite
der Hauptstrbmung eingreift und die Hauptströmung auch auf der Innenseite
stetig
umlenkt und den Strömungswiderstand verkleinert. Eine Einsohnürung
der Strömung wird dadurch nicht verursacht, weil ja such auf
der
gegenüberliegenden Seite des Stutzens bzw. der Düse eine den
Querschnitt
des Stutzens bzw. der Düse vergrößernde Bucht vor-
handen ist.
-
Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung. Es zeigen: Fig. 1 einen waagerechten Querschnitt
durch einen Vierwege-.
Drehmischer nach der Erfindung, Fig.
2 eine Ansicht des Drehschiebers dazu in Richtung der
Kanäle,
Fig. 3 eine Ansicht des Drehschiebers in Richtung senkrecht
zur
Achse der Kanäle und Fig. 4 einen senkrechten Schnitt durch den Brehschieber. Nach
Fig. 1 enthält ein Misehergehäuse 22 ein zylindrisches, oben und unten durch auf
schraubbare Deckel abschließbares Mittelstück 23 mit vier Anschlußstutzen 24,25,26,27
vom Kessel, nach dem Verbraucher, vom Verbraucher und nach dem Kessel. Zwischen
den Stutzen 24 und 27 ist ein stets offener kleinerer Nebenkanal 28 in das Gehäuse
eingegossen, und in den Stutzen 27 ist eine injektorartige Düse 29 eingegossen,
die von dem durch den Nebenkanal 28 kommende warme Flüssigkeit stets umströmt und
je nach der Stellung des in dem zylindrischen Gehäuse untergebrachten Drehschiebers
30 mit Achse 31 (vergl. Fig. 2 bis 4) von Flüssigkeit durchströmt wird, die entweder
vom Verbraucher oder vom Kessel oder anteilmäßig von beiden kommt, so daß stets
genügend warmes Wasser nach dem Kessel zurückgefördert wird und sich somit am Anschluß
des Rückflußrohres an den Kessel kein Schwitzwasser und dadurch Rost bildet.
-
Der Drehschieber 30 ist als Küken mit angegossenen oder eingesetzten
kurzen den Schieber nicht &ZLychdringenden Achszapfen 31 und zwei nach den Seitenoffenen
und im Grunde glatten Kanälen 32 und 33 ausgebildet, die parallel zu einem Durchmesser
des Kükens (Fig. 1) verlaufen und im Grunde einen halbkreisförmigen Querschnitt
34,35 aufweisen, der in beiden größten Öffnungsstellungen dem Querschnitt der Einlaßmündungen
der Stuten 25,26 und der Düse 29 entspricht. Der Kanal 32 weist außerdem
in seinem offenen Mittelteil einen größeren etwa halbkreisförmigen Querschnitt
36 auf, der dem Querschnitt der größeren Stutzen 24 und 27 angepaßt
ist und sich im vorderen Teil etwa über einen Winkelbereich von
90o
erstreckt. Zwischen dem Kanalteil 36 und den Kanalteilen 34
sind oben
und unten schräge gut abgerundete Übergangsstufen 37
vorgesehen,
die die Strömung aus dem weiteren Kanalteil 32 in den engeren
Kanalteil 34 möglichst ohne Stoßverluste überleiten.
s Eine
begrenzte Ringnut 42 des Schiebers dient gemeinsam mit
einem
Anschlag am Gehäusedeckel zur Einstellung der äußersten
Drehstellungen
den Schiebers.
-
Gemäß Fig. 1 sind in den Anschlußatutzen 25 und in
der Düse 29 auf beiden Seiten Buchten 38.39.40,41 vorgesehen, die
an-
schließend an die Einiaßöffnungen vom Drehschieber
her oben und
unten bis annähernd zum halben Querschnitt
des Stutzens bsw. der
Düse reichen und bei voll geöffnetem
Drehschieber der Strömung glatt angepaßt sind und die am Schieber
entlangatrömende Strömung
möglichst stoßlos und stetig in die Richtung
der inneren Wandungen der Stutzen bzw. Düse umlenken.
-
In der in Big. 1 gezeigten Stellung des Drehschiebers
gelangt somit die Strömung den Warmwassers vom Kessel her in
den
mittleren Teil 36 den Kanals 32 und dann über die
rampenartigschrägen Stufen 37 in den Stutzen 25 und strömt hierbei auf der
Außenseite
der Strömung vom Kanalteil 34 glatt in die Bucht 39
und
wird von dieser stetig ungelenkt und nach dem Auslaß des
Stutzens
25 geführt. Auf der Innenseite der Strömung bildet sich
ein
durch die Strömung angeregter flacher stehender Wirbel in
der Bucht
31, der in die Strömung selbst etwas hineinragt, so daß
auch
hier die Strömung ziemlich glatt verläuft. Eine Einachnürung
der Strömung wird hierdurch nicht verursacht, da gegenüber der
Bucht
38 die Buht 39 eine entsprechende Erweiterung den Stutzens
25 bildet. In ähnlicher Weise gelangt die Strömung
aus den Rück-
lauf stutzen 26 stoßlos aus dem Kanal 33,35
in die Düse 29 unter
entsprechender Wirkung der Buchten 40 und 41. Diese Strömung
beschleunigt beim Austritt aus der Düse 29 die aus den Stutzen
24
durch den gebenkanal 28,kommende Warmwaseerströmung, so daß mög-
liehst
viel Warmwasser nach dem Einlaß in den Kessel für das
Rücklaufwasser gefördert
wird und sich dort kein Schwitzwasser und Rost bilden können.
-
Nach Verschwenken des Drehschiebers 30 um
etwa 45o in die
andere äußerste Stellung gelangt das Rücklaufwasser
aus dem
Stutzen 26 im Bereich der stärksten Strömung dank der Bucht 38
stoßlos vom Kanal 33, 35 zurück in den Vorlaufstutzen 25 und fer-ner das
vom Kessel kommende Heißwasser fast stoßlos durch den
Nebenkanal 28 und
den Schieberkanal 36,34 in den Stutzen 27 bzw.
die Düse 29 und von dort ebenfalls
in den Stutzen 27 und nach dem Kessel zurück.
-
Da die Achse 31 nicht durch den ganzen Schieber durchläuft, sondern
nur aus oberen und unteren Zapfen besteht, sind die Schieberkanäle durch keine Verdickung
in der Mitte unterbrochen,
so daß auch dadurch Stoßverluste
vermieden werden.
-
Da Strömungsverluste somit weitgehend vermieden werden, kann
der Vierwege-Drehmischer bei bestimmter Durchsatzleistung
beson-
ders klein ausgebildet werden.