DE2748387C3 - Selbstregulierendes Überströmventil - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein selbstregulierendes Überströmventil für den Kreislauf einer Schwimmbeckenwasserumwälzanlage, welches in einer Hauptleitung in Strömungsrichtung nach der Abzweigung einer Nebenleitung mit gegebenenfalls eingebauter Schwimmbekkenwasserheizanlage angeordnet ist, so daß ein Teilstrom des Mediums mit auf einen konstanten Wert geregelter Geschwindigkeit durch die Nebenleitung zu einem Vorratsbehälter ausfließt, während der Reststrom über das Überströmventil in der Hauptleitung zum Vorratsbehälter ausfließt.

Geräte zur Schwimmbeckenbeheizung werden üblicherweise im Umwälzstrom hinter der Filterumwälzanlage installiert. Um den Druckverlust möglichst klein zu halten beziehungsweise um die Leistungsfähigkeit der Umwälzanlage nicht zu beeinträchtigen, sollte nur ein Teüslrotn der Wassermenge über eine abgezweigte Nebenleitung, d. h. über den Bypass, durch die Heizanlage geleitet werden. Insbesondere wenn zum Aufheizen eine Wärmepumpe eingesetzt wird, ist eine derartige Nebenleitung besonders wichtig, da bei diesen Anlagen der Strömungswiderstand des Wärmetauschers konstruktionsbedingt relativ groß ist. Zur Erzielung optimaler Heizleistungen soll ferner das umgewälzte Schwimmbeckenwasser mit einer definierten und möglichst konstanten Strömungsgeschwindigkeit durch die Nebenleitung fließen. Einmal soll nämlich die Kondensationstemperatur des Kältemittels besonders niedrig sein, so daß hohe Strömungsgeschwindigkeiten wichtig sind. Andererseits besteht aber auch bei zu hohen Strömungsgeschwindigkeiten eine größere Gefahr der Korrosion und Erosion.

Strömungsgeschwindigkeiten bei üblichen Bypass-Schaltungen werden bisher durch handelsübliche, mit der Hand einstellbare Drosselventile reguliert, die entweder im Hauptstrom vor der Abzweigung oder in der Nebenleitung selbst angeordnet sind. Heizanlagen für Schwimmbeckenwasser werden aber häufig nachträglich in bereits fertiggestellte Filterumwälzanlagen eingebaut. Dann muß das Drosselventil entsprechend den Förderleistungen der vorgefundenen Umwäkanlage, die vor allem durch ihre Pumpenleistung und ihre Beckenwasserführung bedingt ist, umständlich jedesmal neu eingestellt werden. Ferner ändern sich auch die Förderleistungen von Umwälzanlagen insbesondere durch den Grad der jeweiligen Filterverschmutzungen, da diese den Strömungswiderstand entsprechend beeinflussen.

Selbstregulierende Überströmventile in einer Hauptleitung, weiche die Durchflußmenge in einer Nebenleitung regeln, sind an und für sich aus dem Stand der Technik bekannt. So ist das Überströmventil der DE-PS 7 53 831, welches zur Regulierung des Brennstoffkreislaufes in einem Flugzeig dient, entsprechend kompliziert aufgebaut In anderen selbstregulierenden Überströmventilen nach der DE-PS 8 34 144, der DE-PS 8 42 574 und der DE-PS 9 07 837 werden auch die Gegenflächen der Drosselkörper von der Strömung umflossen, so daß bei SchwimmbadwasMranlagen sich der durch unterschiedlichen Wasserstand oder durch Luftdruckschwankungen bewirkte Rückstaudruck auf die Durchflußmengen unerwünscht bemerkbar macht.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein einfaches und preiswertes Überströmventil zu schaffen und es in einem Strömungskreislauf einer Schwimmbedkenwasserumwälzanlage mit abgezweigter Nebenleitung so anzuordnen, daß ohne besondere Einstellmaßnahmen und ohne Nachregulation mit der Hand ein Medium durch die Nebenleitung mit definierter und konstanter Größe, unabhängig von der Förderleistung des Strömungskreisl.?-ufes, dem Luftdruck und vom Flüssigkeitsstand des Vorratsbehälters, fließt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Maßnahmen des Anspruchs I gelöst. Das selbstregulierende Überströmventil ist dabei in der Hauptleitung in Strömungsrichtung hinter der Ableitung für die Nebenleitung angeordnet. Vor der Drossel bildet sich jetzt ein bis über die Abzweigung der Nebenleitung von ihr erzeugter Staudruck aus, der den Mediumsdurchsatz durch die Nebenleitung bestimmt.

so Das Überströmventil ist so ausgelegt, daß bei normaler Strömungsgeschwindigkeit der gewünschte Mediumsdurchsatz durch die Nebenleitung erfolgt. Wird aber die Förderleistung und damit der Staudruck zu groß, so öffnet sich die Drossel automatisch, und es fließt entsprechend dem geforderten Staudruck mehr Medium ab. Fällt dagegen die Förderleistung, so schließt sich die Drossel automatisch, und es fließt entsprechend dem geforderten Staudruck weniger Medium ab. In beiden Fällen pendelt sich vor der Drossel durch automatisches

Schließen und Öffnen des Ventiles ein konstanter Staudruck unabhängig von der Förderleistung des Systemes ein, so daß die Strömungsgeschwindigkeit des Mediums in der Nebenleitung konstant bleibt.

Bei der erfindungsgemäßen Konstruktion des vorzugsweise eingesetzten Ventiles wurde von dem Gehäuse eines an sich bekannten Freiflußventiles ausgegangen, welches aus einem in den Strömungskreislauf einbaubaren RohrstUck besteht. Der in Schrägstel-

lung eingeführte und mit der Hand ober ein Gewinde verstellbare Drosselkörper wird erfindungsgemäß durch einen in Schrägstellung eingebauten Drosselkörper ersetzt, welcher durch eine dahinterliegende Druckfeder in Richtung auf den senkrecht dazu angeordneten Ventilsitz im Gehäuse gedrückt wird. Die Feder hat dabei eine möglichst flache Kennlinie, so daß unabhängig von der Jeweiligen Stellung der Drosselkörper die Gegenkraft der Feder immer nahezu konstant ist. Damit wird automatisch bei einem höhreren Druck das Ventil geöffnet, so daß mehr Medium durch den Hauptstrom fließt Bei niedrigem Druck schließt sich umgekehrt das Ventil, und weniger Medium fließt ab. Damit stellt sich entsprechend der Ventiauslegung ein konstanter Staudruck unabhängig von der Förderleistung der Anlage ein, und die Strömungsgeschwindigkeit des Meidums in der Nebenleitung bleibt konstant.

Der Drcjsselkörper ist ferner gegen die Atmosphäre mit einem Faltenbalg aus elastomerem Material abgedichtet, so daß die Regelung nur zwischen dem Atmosphären- und dem Strömungsdruck erfolgt Dies bewirkt daß bei einem höheren Gegendruck beziehungsweise Druckverlust in der Austrittsdüse des Hauptstromes sich das Ventil öffnet Der Gesamtdruckabfall im Hauptstrom bleibt somit weitgehend konstant und damit auch die durch die Nebenleitung fließende Mediumsmenge. Deshalb braucht bei einer Montage in einem Schwimmbeckenwasserkreislauf das Ventil nicht umständlich auf die unterschiedliche Gestaltung des Wasserrücklaufes in das Becken einreguliert zu werden.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Ventiles und seine erfindungsgemäße Anordnung in einem Strömungskreislauf lassen sich unabhängig von der Konstruktion der Anlage und unabhängig von Schwankungen der Förderleistung vor dem Ventil konstante. Staudrucke automatisch einregeln, so daß ständig konstante Mengen durch die Nebenleitung fließen. Insbesondere für Heizanlagen in einem Schwimmbeckenwasserumwälzkreislauf, und zwar insbesondere b-^i Verwendung von Wärmepumpen als Heizanlagen, lassen sich somit optimale Heizleistungen ohne Korrosions- und Erosionsschäden sowie ohne umständliche Nachregulation des Ventiles mit der Hand erzielen.

Veränderungen der Strömungsverhältnisse im Umwälzkreislaui werden ferner vor allein durch den Grad der Filterverschmutzung hervorgerufen. So bewirkt eine größere Verschmutzung des Filters einen Abfall des Strömungsdruckes, der eine Verringerung des Durchlaufes am Ventil verursacht, indem der Drosselkörper in Richtung auf den Ventilsitz gedrückt wird. Die Stellung des Drosselkörpers kann aber von außen abgelesen werden, und ein gegebenenfalls dort angebrachter Maßstab kann als Grad der Filterverschmutzung dienen,

Das erfindungsgemäße Ventil ist ferner preisgünstig und einfach herstellbar und läuft nahezu wartungsfrei im Umwälzkreislauf. Weiterhin wird gleichzeitig das Ventil bei der Montage einer Heizanlage eingebaut. Das Ventil braucht daher nur entsprechend der Konstruktion der

to Heizanlage ausgelegt zu werden, und Einstellungen während der Montage entfallen.

Anstelle des umgerüsteten Freiflußventiles können im Sinne der Erfindung auch andere Absperrventilgehäuse mit dem erfindungsgemäßen selbstregulierenden Drosselkörper umgerüstet werden. Diese Ventile besitzen jedoch dann meist einen höheren Durchflußwiderstand, so daß die optimale Lösung ein erfindungsgemäß umgerüstetes Freiflußventil ist

In den beiden Abbildungen ist das bevorzugt eingesetzte Ventil und seine Anordnung in einem Schwimmbeckenwasserumwälzkreisiatif bei Verwendung einer Wärmepumpe dargestellt Und zwar zeigt
F i g. 1 die Anordnung des Ventiles
F i g. 2 einen Querschnitt des Ventiles.

In Fig. 1 ist 1 das Filter und 2 die Umwälzpumpe, durch die in Pfeilrichtung 3 Schwimmbeckenwasser gefördert wird. Über das T-Stück 4 fließt Schwimmbekkenwasser in einem Nebenstrom 5 durch eine Wärmepumpe 6 und wird dort aufgeheizt. Das

selbstregulierende Überströmventil 7 ist im Hauptstrom 8 nach der Abzweigung 4 angeordnet und erzeugt einen konstanten Staudruck, so daß die Strömungsgeschwindigkeit in der Nebenleitung ständig konstant ist.
In Fig.2 ist 9 das Gehäuse eines an sich bekannten Freiflußventiles mit seinem Ventilsitz 10, durch.das Schwimmbeckenwasser in Strömungsrichtung 3 fließt. Der in Schrägstellung eingeführte Drosselkörper 11 wird von einer Schraubendruckfeder 12 in Richtung auf den Ventilsitz 10 gedruckt Er ist ferner durch den Faltenbalg 13 gegen die Atmosphäre abgedichtet. Entsprechend dem Staudruck in Strömungsrichtung 3 vor dem Ventilsitz 10 wird der Drosselkörper 11 nach oben beziehungsweise unten gedrückt, so daß die Öffnung 14 sich vergrößert beziehungsweise verkleinert und mehr oder weniger Wasser abfließt. Damit wird ein konstanter Staudruck vor dem Ventilsitz 10 einreguliert, und Schwimmbeckenwasser fließt mit konstanter Strömungsgeschwindigkeit durch die Nebenleitung 5. Über den Maßstab 16 am Kopf des Drosselkörpers 11 kann der Grad der Filterverschmutzung abgelesen werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnragsn

Claims (3)

Patentansprüche;

1. Selbstregulierendes Überströmventil for den Kreislauf einer Sehwimmbeckenwasserumwälzanlage, welches in einer Hauptleitung in Strömungsrichtung nach der Abzweigung einer Nebenleitung mit gegebenenfalls eingebauter Schwimmbeckenwasserheizanlage angeordnet ist, so daß ein Teilstrom des Mediums mit auf einen konstanten Wert geregelter Geschwindigkeit durch die Nebenleitung zu einem Vorratsbehälter ausfließt, während der Reststrom über das Oberströmventil zum Vorratsbehälter ausfließt, dadurch gekennzeichnet, daß das Oberströmventil aus dem Gehäuse (9) eines an sich bekannten, mit der Hand regulierbaren Absperrventils besteht, in das ein Drosselkörper (11) eingebaut ist, der mit einem Faltenbalg (13) gegen Atmosphärendruck abgedichtet ist, und der von einer Druckfeder (12) mit flacher Kennlinie in Richtung auf den Ventilsitz (10), mit diesem zusammenwirkend, gedrückt wird.

Z Selbstregulierendes Oberströmventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Ventilgehäuse (9) das Gehäuse (9) eines an sich bekannten Freiflußventils verwendet ist, bei dem der Drosselkörper(ll) in Schrägstellung eingebaut ist.

3. Selbstregulierendes Überströmventil nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß am Kopf des Drosselkörpers (11), von außen sichtbar, ein Maßstab (15) angebracht ist, der die Stellung des Drosselkörpers (11) im Ventilgehäuse (9) anzeigt.