DE2123847A1

DE2123847A1 - Wasserstrahlbelüfter

Info

Publication number: DE2123847A1
Application number: DE19712123847
Authority: DE
Inventors: Der Anmelder Ist
Original assignee: Knapp, Alfons, Dr , 7950 Biberach
Priority date: 1970-07-20
Filing date: 1971-05-13
Publication date: 1972-02-03
Also published as: BE766831R; IT953065B; US3672574A; GB1330201A; NL7108545A; SE371234B; DE7118779U; FR2098113A6

Description

Dr. AIfons KNAPP, Biber seh / Riss, Bleicherstraße 3

Wasserstrahlbelüfter
Zusatz zu Patent... (Patentanmeldung P 20 35 150.2)

Die Hauptanmeldung bezieht sich auf einen Wasserstrahlbelüfter mit einem Strömungsteiler, in welchem Jeweils von einem Teil der zu belüftenden Strömung durchströmbare Durchlaßöffnungen derart geformt und angeordnet sind, daß damit gegenseitig konvergierende, in einer Zone mit hoher Geschwindigkeit aufeinandertreffende und eich in dieser Zone*gegenseitig zerstäubende Einzel- oder Teilstrahlen erzeugbar sind.

Für bestimmte Verwendungszwecke, oder auch gemäß den Bestimmungen in_;gewissen Ländern, ist es erforderlich, daß eine Vorrichtung zum Belüften eines Wasserstrahls auch noch bei einer Wasserströmung von stark verringertem Volumen wirksam arbeitet. Der in der Hauptanmeldung offenbarte Wasserstrahlbelüfter hat auch in dieser Hinsicht im Vergleich zu herkömmlichen Vorrichtungen eine beträchtlich verbesserte Wir-

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kung. Dabei stellte es sich heraus, daß bei einer verringerten Durchströmung die größte Wirkung dann erzielbor ist, wenn die gegenseitig konvergierenden Teilstrahlen im wesentlichen radial gerichtet sind, während die Wirksamkeit der Belüftung bei geneigt zur Strömungsachse verlaufenden Teil strahlen bei verringerter Durchströmung abnimmt.

Die Konstruktion eines Strömungsteilers, welcher in der Lage ist, in radialen Richtungen konvergierende Teil strahlen zu erzeugen, bietet beträchtliche technische Schwierigkeiten, welche sich nachteilig auf die Kosten auswirken. Dies trifft besonders dann zu, vienn zur Gewährleistung einer befriedigenden Wirkung auch bei starker Durchströmung ein großer Durchlaßquerschnitt erforderlich ist. Dadurch werden dann eine größere Anzahl radialer Durchlässe notwendig, was sich beim Formen des Strömungsteilers sehr erschwerend auswirken würde. Eine weitere Schwierigkeit ergibt sich bei verringerter Strömung des belüfteten Strahls hinsichtlich der Stabilisierung des Strahls, welche mit gebräuchlichen Einrichtungen nicht erzielbar ist.

Ein wichtiges Ziel der Erfindung besteht darin, einen Strömungsteiler zu schaffen, mittels dessen im wesentlichen radial konvergierende Teilstrahlen mit großem Querschnitt und starker Zerstäubungswirkung erzeugbar sind und welcher für eine billige Massenherstellung geeignet ist.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Strahlstabilisators, welcher einem Strahl mit großem Volumen nur geringen Widerstand bietet und einen Strahl mit verringertem Volumen wirksam zu stabilisieren vermag.

Bei einem Strahlbelüfter der eingangs genannten Art ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß über dem Strömungsteiler ein Ablenkteil angeordnet ist, welches die Durchlässe des Strömungsteilers bis auf deren untere Enden abdeckt-, so daß die erzeugten konvergierenden Teilstrahlen in im wesentlichen radialen Richtungen gerichtet sind.

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Somit ist der Strömungsteiler gemäß der Erfindung ims zwei einzelnen Teilen zusammengesetzt, welche durch axialer» Formpressen, also in einem sehr wirtschaftlichen Herstellungsverfahren, gefertigt sind. Das erste dieser Teile ist das bereits in der Hauptanmeldung beschriebene und bereits für sich allein geeignet, konvergierende, geneigt verlaufende Teil strahlen zu erzeugen. Das zweite, das Ablenkteil darstellende Teil ist dem ersten Teil derart angepaßt, daß dadurch im wesentlichen radial konvergierende Teilstrahlen erzeugbar sind, so daß bei verringerter Durchströmung eine verbesserte Wirksamkeit der Belüftung erzielbar ist. Sind die vorstehend angeführten Bedingungen nicht gegeben, so ist das erste Teil auch allein verwendbar. Daraus ergibt sich eine bauliche Standardisierung von Strahlbelüftern mit unterschiedlichen Betriebseigenschaften.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, daß ein Wasserstrahlbelüfter der genannten Art einen Strahlstabilisator aufweist, welcher im wesentlichen die Form einer durchbrochenen Prallscheibe hat und in den Ströraungsweg des belüfteten Strahls eingesetzt ist.

Die den Strahlstabilisator bildende durchbrochene Prallscheibe weist relativ große Durchlässe auf und wirkt somit wie ein nach dem Zerstäuben und vor dem Austritt in den Sttömungs- , weg des Strahls eingesetztes grobmaschiges Sieb. ™

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Darin zeigen:

Fig. 1 eine vergrößerte Axial-Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Wasserstrahlbelufters,

Fig. 2 eine auseinander^ezoRene Schnittansicht der Einzelteile der Vorrichtung nach Fig. 1,

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Fig. 3 eine Draufsicht auf das Ablenkteil des Strömungsteilers,

Fig. 4 eine Draufsicht auf die den Strahlstabilisator bildende Prallscheibe,

Fig. 5 eine Schnittansicht des konisch zulaufenden Halters des Strahlbelüfters mit einer einen Strahlstabilisator bildenden Prallscheibe etwa in natürlicher Größe, und

Fig. 6 bis 8 weitere Ausführungsformen der den Strahlstabilisator bildenden Prallscheite.

Entsprechend der in der Hauptanmeldung gezeigten Vorrichtung weist der jln Fig. 1 dargestellte Strahlbelüfter einen zum Anschrauben an die Mündung 2 eines Zapfventils bestimmten Halter 1 auf. Ferner enthält er einen Strömungsteiler 5 bis 5, eine Muffe 7 zur Begrenzung eines Zwischenraumes 8, welcher

über Lufteinlässe 9 mit der freien Umgebung verbunden ist, und schließlich eine nahe dem Auslaß 11 des Halters 1 angeordnete als Stabilisator wirkende Kugel 12. Diese Teile entsprechen den in der Hauptanine-ldung beschriebenen und brauchen hinsichtlich ihrer Form und Wirkungsweise nicht im einzelnen erläutert zu werden.

Um die durch den Strömungsteiler 3 bis 5 erzeugten konvergierenden Teilstrahlen erforderlichenfalls im wesentlichen radial auszurichten, ohne damit die Ausbildung des StrömüngBteilers zu komplizieren, ist ein auf diesen aufsetzbares Ablenkteil 14 vorgesehen, welches den Zutritt des Wassers zum Strömungsteiler nur in im wesentlichen radialen Richtungen zuläßt. Das Ablenkteil 14 weist innen und außen Kegelstumpfform auf. Ebenso sind jedoch auch andere Formen dafür möglich und geeipgnet. Das Umlenkteil 14 hat eine scharfe Umlenkkante 15,. welche zur Zerstäubung der Wasserströmung in erheblichem Maße beitragt. Bei der dargestellten Ausführung ist die scharfe Kante 15 zwischen der inneren und der äußeren Kep-el stumpf fläche

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des Ablenkteils 14 gebildet. Ebenso kann sie jedoch auch zwischen eine zylindrischen und einer kegelstumpfförmigen Wandung oder zwischen einer zylindrischen oder kep;el stumpfförmi;"en und einer ebenen Wandung gebildet sein. Die äußere Oberfläche des Ablenkteils 14 ist vorzugsweise aufgerauht. In der dargestellten Ausführung weist sie eine Anzahl Warzen 16 auf, welche in Axialrichtung hervortreten und daher ohne Schwierigkeit formbar sind. Die Warzen 16 bewirken eine Verzögerung der Strömung in unmittelbarer Nachbarschaft des Ablenkteils 14 zur Erleichterung des anschließenden Umlenkens und Zerstäubens der Strömung. Das Äblenkteil 14 hat eine Mittelöffnung 17» mittels welcher es im Preßsitz auf einen am Strömungsteiler 3 bis 5 hervorstehenden Zapfen 18 befesti^- bar ist. An der dem Zapfen 18 gegenüberliegenden Seite kann der Strömungsteiler 3 bis 5 einen weiteren Zapfen 19 tragen, an dem die Stabilisatorkugel 12 im Preßsitz befestigbar ist. In diesem Falle weist die Kugel 12 eine Blindbohrung 20 auf. Die durch den Strömungsteiler 3 bis 5 erzeugten konvergierenden Teilstrahlen treffen dann zum Teil aufeinander und zum Teil auf den Zapfen 19, wodurch die Wirkung der Vorrichtung jedoch nicht beeinträchtigt ist.

Die Muffe 7 hat am oberen Rand eine Zinnenkrone, welche Lufteinlässe 21 bildet und auf welcher der abdichtend an der Mün- ^ dung 2 anliegende Strömungsteiler 3 bis 5 aufliegt. ^

Eine besonders wirksame Stabilisierung des belüfteten Strahls läßt sich bei verringertem Durchfluß dadurch erzielen, daß man den Strahl durch eine im wesentlichen wie ein grobmaschiges Sieb ausgebildete Prallscheibe leitet. Die Prallscheibe kann in der in Fig. 4 gezeigten Weise ausgeführt sein. Darin besteht die Prallscheibe 22 aus zu einem Rand hin verlaufenden radialen Elementen, von denen eine Anzahl Verzweigungen in der Weise ausp;ehen, daß eine Anzahl gedrosselter Durchlässe für den Strahl gebildet sind. Der bei dieser Ausführung vorhandene große Durchlaßquerschnitt behindert den Durchtritt des Strahls selbst bei starker Durchströmung nicht nennens-

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wert. Iß*-der Ausführung nach Fig. 5 ist die Prallscheibe 22 einstückig mit dem Halter 1' der Vorrichtung ausgeführt, welcher sich auch in anderer Weise von der Ausführung nach Fig. unterscheidet. In der Ausführung nach Fig. 6 ist die Prallscheibe 22' einstückig mit der Kugel 12' gebildet, wobei die verzweigten Elemente radial aus dieser hervortreten. Ferner kann die Prallscheibe 22' einstückig mit der Muffe 7' ausgeführt sein (Fig. 7). Besonders vorteilhaft ist die Prallscheibe 22" als Teil eines unteren Fortsatzes 23 der Muffe 7" gebildet, so daß sie nach dem Einsetzen der Muffe nahe dem Auslaß 11 des Halters 1 liegt, wie in Fig. 1 gestrichelt angedeutet.

Der Strömungsteiler 3 bis 5 setzt der Strömung aufgrund seiner Form nur einen geringen Widerstand entgegen und bewirkt daher nur einen geringen Druckanstieg in der Zuleitung. Demgegenüber verursacht das Ablenkteil 14 einen spürbaren Druckanstieg in der Zuleitung und trägt dadurch zur Verminderung von Geräuschen bei. Dementsprechend ist der erfindungssemäß verbesserte Strahlbelüfter besonders für Verwendungszv/ecke geeignet, bei denen eine Geräuschdämpfung wichtig ist, während er für Verwendungen, bei denen jeglicher Druckanstieg zu vermeiden ist, beispielsweise in einem gasbeheizten Warmwasserbereiter, weniger geeignet ist.

Bei auf den Strömungsteiler 3 bis 5 aufgesetztem Ablenkteil bildet ersterer die Halterung für dieses. Dabei läßt sich seine Formgebung erheblich abändern, ohne daß sich dadurch, die Wirksamkeit der Vorrichtung ändert.

Ebenso können im Rahmen der Erfindung weitere Teile der Vorrichtung hinsichtlich ihrer Form, ihren Abmessungen und ihrer Anordnung abgeändert werden.

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Claims

Patentannprü>he

Wasserstrahlbelüfter mit einem Strömungsteiler, in welchem jeweils von einem Teil der zu belüftenden Strömung durchströmbare Lurchlaßöffnungen derart f?eformt und angeordnet sind, daß damit gegenseitig konvergierende, in einer Zone mit hoher Geschwindigkeit aufeinandertreffende und sich in der Zone ^rerenseitif? zerstäubende Einzel- oder Teilstrahlen erzeufcbar sind, nach Patent * .... '(Patentanmeldung 20 35 Ί50·2), dadurch gekennzeichnet, daß über dem Strömungsteiler (3 bis 5) ein Ablenkteil (14) ange- Ä ordnet ist, welches die Durchlässe (5) des Strömungsteiler bis auf deren untere Enden abdeckt, so daß die erzeugten konvertierenden Teilstrahlen in im wesentlichen radialen Richtungen Rerichtet sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ablenkteil (14) eine im wesentlichen scharfe Umlenkkante (15) aufweist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2» iadurch gekennzeichnet , daß das Ablenkteil (14) im wesentlichen die Form eines Kegelstumpfs besitzt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3i dadurch ■' gekennzeichnet, daß auf der Außenfläche des Ablenkteils (14) mehrere Erhebungen (16) als Widerstandselemente zur Verzögerung der Strömung in ihrer Nachbarschaft gebildet sind.
5. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ablenkteil (14) eine Mittelöffnung (17) hat, mittels welcher es auf einen in der Mitte des Strömungsteilers (3 bis 5) angeordneten Zapfen (18) aufsetzbar und darauf befestigbar ist.

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6. Vorrichtung nach wenigstens einejn der Ansprüche 1 bis 5, mit einem Strahlstabilisator in Form einer Kugel, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungsteiler (3 bis 5) einen axial verlaufenden Zapfen (19) zum Befestigen des Strahlstabilisators (12) aufweist.
7. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er einen Strahlstabilisator aufweist, welcher im wesentlichen die Form einer durchbrochenen Prallscheibe (22) hat und in den Strömungsweg des belüfteten Strahls eingesetzt ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch ?, dadurch gekennzeichnet, daß die Prallscheibe (22) mit dea Halter (1¹) der Vorrichtung einstückig ist,
9· * Vorrichtung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Prallscheibe (22⁽) mit dem Stabilisator (12«) einetückig ist.
10· Vorrichtung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Prallscheibe (22") einstückig mit der den Zwischenraum 08) für den Luftzutritt begrenzenden Muffe (7) ausgeführt ist.
T1. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch g e k e η η -· zeichnet, daß die Prallscheibe (22") einstückig mit einem unteren Fortsatz (2J) der Muffe (7¹) ausgeführt ist, so daß sie sich im in die Vorrichtung eingebauten Zustand zunächst dem Auslaß (11) aus dem Halter (1) befindet.
12. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die den Zwischenraum (8) für den Luftzutritt begrenzende Muffe (7) am oberen Ende eine Luftdurchläsee (21) bildende Zinnenkrone aufweist, welche dem um die Mündung (2) der Wasser-Zuleitung eine Dichtung bildenden Strömungsteiler (3 bis 5) als Auflage dient.

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