DE2163235A1 - Vorrichtung zum Belüften und zum Verhindern des Heberns in einem Warmwasserversorgungssystem - Google Patents

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. F. Weickmann,

Dipl.-Ing. H. Weickmann, D1PL.-PHYS. Dr.K. Fincke Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

8 MÜNCHEN 86, DEN

POSTFACH 860 820

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 48 39 21/22

Schu/No

Gory Corporation, 3200 West Peterson Avenue, Chicago

Illinois, 7.St.A.

Vorrichtung zum Belüften und zum Verhindern des Heberns in

einem Warmwasserversorgungssystem.

Die Erfindung betrifft Warmwasserversorgungssysteme und insbesondere Einrichtungen, um die Abgabe von kaltem Wasser an einen Heißwasser-Erzeugungsbehälter zu steuern.

Bei einer bekannten Heißwasserversorgungseinrichtung wird kaltes Wasser durch eine Einlaßleitung an einen unteren Teil eines Heißwasserbehälters abgegeben, wodurch heißes Wasser verdrängt und nach außen durch eine Auslaßleitung abfließt, die mit einem oberen Teil des Behälters in Verbindung steht. Die Auslaßleitung wird zu allen Zeiten gegen die Atmosphäre hin geöffnet gehalten, und die Steuerung des Wasserflusses erfolgt durch ein Absperrventil in der Kaltwasserzuführeinrichtung.

Es ist bei derartigen Heißwasserversorgungssystemen erwünscht, ein Hebern des Wassers aus dem Behälter zurück durch das Absperrventil für den Fall zu verhindern, daß ein Druckausfall in der Kaltwasserzuführung auftritt. Es ist weiterhin bei diesen Heißwasserversorgungasystemen erwünscht, den oberen

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Teil des Behälters zu belüften, wobei die Auslaßleitung eine Syphoneinrichtung aufweist, so daß in dem oberen Teil des Behälters automatisch ein Ausdehnungsraum gebildet wird, durch den die Ausdehnung des eingeführten kalten Wassers während der Aufheizung dieses Wassers in dem Behälter ermöglicht wird. Obgleich eine Vielzahl von verschiedenen Belüftungsvorrichtungen in Verbindung mit derartigen gegen die Atmosphäre hin geöffneten Aufheizbehältern vorgesehen wurde, so ist dennoch bis jetzt keine vollständig zufriedenstellend arbeitende Belüftungseinrichtung bekannt geworden, die gleichzeitig das Hebern verhindert.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Heißwasserversorgungssystem mit verbesserten Antihebern- und Belüftungseinrichtungen für eine verbesserte Heißwasserversorgung mit Hilfe eines gegen die Atmosphäre hin geöffneten Heißwasserbehälters angegeben.

Insbesondere wird gemäß der Erfindung eine Steuereinrichtung vorgesehen, die stromabwärts von dem Absperrventil des Kaltwasserzuführsystems installiert wird, die automatisch so arbeitet, daß die gewünschte Antihebern- und Belüftungsfunktion erzielt wird. Die Steuereinrichtung kann eine aus einem Stück bestehende Ventileinrichtung umfassen, die ein bewegliches Ventilglied besitzt, das wahlweise den Rückfluß von Flüssigkeit zu dem Absperrventil verhindert, wenn der Druck in der Kaltwasserzuführung durch das Absperrventil unter einen vorbestimmten Wert abfällt. Gleichzeitig bildet das Ventil eine öffnung von dem Behälter zu der Atmosphäre hin, um den Behälter zu belüften.

Wenn dem Steuerventil über das Absperrventil kaltes Wasser unter normalem Druck zugeführt wird, schließt das bewegliche Ventilglied die Belüftungseinrichtung und bildet einen kontinuierlichen Durchgang von dem Absperrventil zu dem Einlaß an dem Heißwasserbehälter, um dem Behälter in normaler

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Weise kaltes Wasser zuzuführen.

Die Steuereinrichtung ist äußerst klein und weist einen wirtschaftlichen Aufbau auf, während sie dennoch die äußerst erwünschte Antihebern- und Belüftungsfunktion, wie sie oben erläutert wurde, voll erfüllt. Die Vorrichtung kann leicht in bestehende Installationen eingebaut werden, um die erwünschte Antihebern- und Belüftungsfunktion zusätzlich zu der normalen Absperrsteuerung der herkömmlichen Heißwasserversorgungssysteme zu erreichen.

Im folgenden soll die Erfindung näher anhand eines in der Zeichnung dargestellten vorzugsweisen Ausführungsbeispiels erläutert werden. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Teilvorderansicht eines Heißwasserversorgungs— systems mit einer Antihebern- und Belüftungssteuereinrichtung, gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei der Heizbehäl"Cer im senkrechten Schnitt dargestellt ist; und

2 einen senkrechten Schnitt durch die Antihebern- und Belüftungssteuerungseinrichtung in einer Anordnung zur Belüftung des Behälters und zur Verhinderung des Heberns.

Bei dem gemäß der Erfindung ausgebildeten, in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Heißwasserversorgungssystem allgemein mit 10 bezeichnet, das einen Heißwasserbehälter 11 umfaßt, der mit einer Syphonauslaßleitung 12 aus* gestattet ist, die einen Einlaßteil 13 aufweist, der mit einem oberen Teil 14 des Raumes 15 in dem Behälter 11 in Verbindung steht. An den Behälter 11 wird kaltes Wasser von einer unter Druck stehenden Versorgungsquelle 16 über eine Leitung 17 zugeführt, die mit einem herkömmlichen, durch ein Magnetventil betätigtes Absperrventil 18 versehen ist. Die Leitung 1? weist einen Endteil 19 auf, der sich durch eine

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obere Einlaßöffnung 20 in dem Deckel 21 des Behälters erstreckt, um kaltes Wasser in den Behälterraum 15 einzuführen. Ein Führungsrohr 22 kann in dem Behälter vorgesehen sein, das von einem Ausleger 23 herabhängt, der von dem Deckel 21 gehalten wird, um das kalte Wasser von dem oberen Raum 14 abwärts in den unteren Teil des Behälterraumes 15 in die Nähe der unteren Wand 24 des Behälters zu führen. Eine herkömmliche elektrische Heizvorrichtung 25 kann in dem Behälter in der Nähe der unteren Wand 24 vorgesehen sein, um das in dieser Weise eingeführte kalte Wasser zu erhitzen.

Das in den Behälterraum 15 eingeführte kalte Wasser wird durch die Heizvorrichtung 25 erhitzt und dehnt sich von der in Fig. 1 gezeigten Wasserhöhe L nach aufwärts in den Ausdehnungsraum 14 hinein aus. Zu dieser Zeit wird der Ausdehnungsraum Ί4 zur Atmosphäre hin durch eine allgemein mit 26 bezeichnete Steuervorrichtung belüftet, die in die Leitung 17 strömungsunterhalb des Absperrventils 18 mit. Hilfe einer Zwischenleitung 35 eingeschaltet ist.

Im einzelnen enthält die Steuervorrichtung 26 ein Gehäuse 27, das eine Kammer 28 bildet, in der ein bewegliches Ventilglied 29 beweglich angeordnet ist. Das Gehäuse 27 umfaßt einen unteren Stöpselteil 30, der in eine mit Gewinde versehene öffnung 31 eingeschraubt und gegenüber dem Gehäuse durch einen geeigneten O-Ring 32 abgedichtet ist. Der Stöpsel bildet an dem oberen Ende einer Einlaßöffnung 34, mit der eine Leitung 35 mit Hilfe eines herkömmlichen, geeigneten Verbindungsstückes 36 verbunden ist, einen Ventilsitz 33· Das Gehäuse weist weiterhin einen ersten Auslaß 37 von der Kammer 28 auf. Aus dem Auslaß 37 ragt ein nach abwärts gewandtes Knie 38 heraus. In dem Gehäuse ist weiterhin noch ein zweiter Auslaß 39 vorgesehen, mit dem der Leitungsteil 19 durch ein geeignetes, herkömmliches Verbindungsstück 40 verbunden ist.

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Das Ventilglied 29 umfaßt einen verhältnismäßig schweren Körper 41, der eine Ringdichtung 42 trägt, die in der Beluftungsstellung des Ventils, wie sie in Pig. 2 dargestellt ist, wahlweise auf dem Ventilsitz 33 aufsitzt. An einem oberen Wandteil 44 des Gehäuses 27 ist ein Mihrungsstift 43 befestigt, der von einer nach aufwärts geöffneten, zylindrischen Aussparung 45 in einem aufrecht stehenden, röhrenförmigen Teil 46 des Ventilgliedes 29 aufgenommen wird. Das Gehäuse bildet einen oberen Ringsitz 47, gegen den die Abdichtung 42 gedruckt wird, wenn sich das Ventil in der einen Durchfluß gestattenden Stellung befindet, wie es in Fig. 1 gezeigt ist, wobei gleichzeitig die Belüftungsöffnung 37 verschlossen wird, während ein Strom von kaltem Wasser frei durch den Raum 28 zu dem Auslaßleitungsteil 19 und in den Behälter 11 fließen kann.

Das Steuerventil 26 weist einen äußerst einfachen und wirtschaftlichen Aufbau auf, während es eine geringe Gesamtausdehnung aufweist, die etwa bei weniger als annähernd 246 cnr liegt. Wie aus der Zeichnung hervorgeht, ist die Belüftungsanordnung über der Höhe des Absperrventils 18 angeordnet, wobei sich die Leitung 35 nach aufwärts in das Steuerventil 26 hinein öffnet, so daß das Ventilglied 29 durch die Schwerkraft in Abhängigkeit von dem Wasserdruck gesteuert werden kann, der aufwärts aus dem Leitungsteil 35 gegen das Ventilglied wirkt.

Die Arbeitsweise des Heißwasserversorgungssystems 10 ist äußerst einfach. Wenn heißes Wasser durch die Auslaßleitung 12, wie etwa einen Sprühkopf 48 (wie er in einem Kaffeeaufbrühgerät verwandt wird) austreten soll, so betätigt die Bedienungsperson geeignet das Absperrventil 18, so daß kaltes Wasser von der Druckquelle16 über das Absperrventil und das Steuerventil 26 in den Behälter 11 fließen kann. Das

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kalte Wasser gelangt in den unteren Teil des Behälterraumes 15 und verdrängt heißes Wasser nach aufwärts, so daß dieses durch die Auslaßleitung 12 ausfließt und durch den Sprühkopf 48 fließt, um den Aufbrühvorgang auszuführen. Durch den dynamischen Druck des Wassers, das in dieser Weise abgegeben wird, wird das gewichtsmäßig beschwerte Yentilglied 29 in die in Fig. 1 gezeigte obere Stellung angehoben, wodurch die Belüftungsöffnung 37 verschlossen und eine kontinuierliche Strömung des kalten Wassers von dem Leitungsteil 35 zu dem Leitungsteil 19 ermöglicht wird.

Wenn dem Behälter 11 die gewünschte Menge an kaltem Wasser zugeführt worden ist, wird das Absperrventil 18 geeignet verschlossen, wodurch die Abgabe von kaltem Wasser durch den Eohrleitungsteil 35 über die Steuereinrichtung 26 beendet wird und sich das Ventilglied 29 wieder abwärts in die in Ifig. 2 gezeigte Stellung bewegen kann, in der es dichtend auf dem Ventilsitz 33 aufsitzt. Das Ventilglied sitzt in ähnlicher Weise auf dem Ventilsitz 33 auf, wenn in der Kaltwasserzuführung ein niedriger Druck oder kein Druck herrscht, so daß kein Wasser in dem System durch die Leitung 35 und das Absperrventil 18 zurück angesaugt werden kann, was den in vielen Städten bestehenden Vorschriften entspricht. Gleichzeitig öffnet sich die Ventilkammer 28, wie es in Fig. 2 gezeigt ist, über den Auslaß 37 zur Atmosphäre hin, um den oberen Raum 14 des Behälters 11 zu belüften und um ein freies Hebern bzw. Ansaugen durch den Auslaßsyphon 12 zu ermöglichen, bis die Wasserhöhe in dem Behälter 11 die Höhe L an dem unteren Ende des Einlasses des Auslaßsyphons erreicht. An diesem Punkt wird der Ansaugvorgang unterbrochen, und die weitere Abgabe von heißem Wasser aus dem Behälter 11 wird zwangsläufig beendet. Die Belüftung des oberen Raumes 14 stellt einen zwangsläufigen Ansaug- bzw. Überlauf vorgang und die Beendigung dieses Überlaufens bzw. des Ansaugvorgangs sicher, so daß eine verbes-

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serte Heißwasserabgabe erfolgt. Wie oben bereits erläutert wurde, wird durch die Aufheizung des kalten V/assers in dem Behälterraum 15 bewirkt, daß sich das kalte Wasser ausdehnt; der Raum 14 ist jedoch so bemessen, daß sich das Wasser vollständig ausdehnen kann, so daß verhindert wird, daß heißes Wasser durch den Auslaß 12 ausgetrieben wird und daß wirksam ein Tropfen infolge der Wasserausdehnung verhindert wird. Die Luft in dem Raum 14 über dem unteren Ende des Einganges 13 wird leicht nach aufwärts über die Rohrleitung 19 und das Steuerventil 26 abgeführt, da der Auslaß 37 zu· diesem Zeitpunkt geöffnet ist, wie es in Fig. 2 dargestellt ist.

Sollte der Druck für die Kaltwasserzuführung aus irgendeinem Grunde abfallen, während das Absperrventil 18 geöffnet ist, so verhindert die Steuervorrichtung 26 wirksam irgendeinen Wasserrückfluß aus dem Behälter 11, da durch irgendeine Saugwirkung über das Ventil und den Rohrleitungsteil 35 lediglich die Abdichtung 42 fester gegen den Sitz 33 gedrückt wird, während die Ventilkammer 28 unter Atmosphärendruck verbleibt, um ein Zurücksaugen bzw. Zurückhebern von Wasser aus dem Behälter unter diesen Bedingungen zwangsläufig zu verhindern.

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Claims (9)

1. - 8 Patentansprüche

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   \ iL Vorrichtung zur Belüftung und zur Verhinderung einer Saugwirkung in einem Heißwasserversorgungssystem mit einem Behälter, an dem ein Einlaß ausgebildet ist, mit Einrichtungen, um das Wasser in dem Behälter zu erhitzen, mit Leitungen, um dem Behältereinlaß kaltes Wasser zuzuführen, und mit einem Absperrventil in diesen Leitungen, um den Durchfluß von kaltem Wasser durch diese Leitungen zu dem Einlaß des Behälters wahlweise zu gestatten oder zu unterbinden, gekennzeichnet durch eine Steuereinrichtung (26) in diesen Leitungen zwischen dem Absperrventil (18) und dem Einlaß (20), um wahlweise einen ^ kontinuierlichen Durchgang zum Durchleiten eines Kaltwasserstromes von dem Ab sperrventil so eingestellt ist, daß dieser Kaltwasserstrom fließen kann, und die Öffnung dieses Durchgangs zur Atmosphäre hin zu ermöglichen, wenn das Absperrventil so eingestellt ist, daß ein Kaltwasserstrom unterbunden wird, um den Behältereinlaß zu belüften und um einen Wasserrückfluß durch die Leitungen zu dem Absperrventil zu verhindern.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (26) im Abstand von dem Absperrventil (18) angeordnet ist.
3. 3· Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (11) mit einem Auslaß (12) versehen ist, der zu allen Zeiten zur Atmosphäre hin geöffnet ist.
4. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungen (17) einen senkrechten Teil (35) aufweisen, der zu der Steuereinrichtung (26) hinführt.

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5. 5· Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (26) ein Volumen von weniger als ungefähr 246 cnr einnimmt.
6. 6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (26) ein kleines Ventilglied (29) und ein Gewicht aufweist, um das Ventilglied mit Hilfe der Schwerkraft gegen die Stellung hin zu drücken, in der der Behälter belüftet wird.
7. 7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (26) über der Höhe des Absperrventile (18) angeordnet ist.
8. 8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrventil (18) eine durch eine Magnetspule betätigte Einrichtung enthält.
9. 9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaß (20) an dem oberen Ende des Behälters (11) angeordnet ist und daß der Behälter weiterhin einen Auslaßsyphon (12) umfaßt, der mit einem oberen Teil des Behälters in Verbindung steht, wobei die Belüftungseinrichtung ein freies Ansaugen bzw. freies Ablaufen des
   Wassers aus dem Behälter bis zu der Höhe des Einlasses (13) zu diesem Syphon (12) in dem Behälter ermöglicht.

   2 G § Ii 0 5 / G b 3 (1

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