DE2805577C2

DE2805577C2 - Drosselstück für einen Heizkörper einer Warmwasserheizung

Info

Publication number: DE2805577C2
Application number: DE19782805577
Authority: DE
Inventors: Hans Ing.(grad.) 5909 Burbach Reichmann; Artur 5241 Mörlen Stein
Original assignee: Schaefer Werke 5908 Neunkirchen De GmbH
Current assignee: Schaefer Werke 5908 Neunkirchen De GmbH
Priority date: 1978-02-10
Filing date: 1978-02-10
Publication date: 1985-11-21
Also published as: AT390142B; DE2805577A1; ATA55479A; NL7900960A

Description

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Dros-

selstück für einen Heizkörper einer Warmwasserheizung so auszubilden, daß der gesamte Strömungswider-40 stand eines Heizkörpers den Erfordernissen angepaßt

Die Heizleistung von Heizkörpern für Warmwasser- werden kann, ohne daß eine Vielzahl verschiedener Wiheizungen wird bei gegebener Temperatur des einströ- derstandselemente gebraucht wird, menden Wassers bekanntlich durch Ventile gesteuert, Das zur Lösung dieser Aufgabe geschaffene Drossel-

die einen kleineren oder größeren Strömungsquer- stück ist gekennzeichnet durch ein in den Stutzen passchnitt freigeben oder den Wasserdurchfluß auch ganz 45 sendes Rohrstück, dessen lichter Querschnitt abnimmt, absperren. Die Einstellung der Ventile erfolgt von Hand so daß durch Abtrennen von Abschnitten des Rohrstük- oder mittels Heizkörper-Thermostaten. Auch bei voll kes der Querschnitt veränderbar ist und das an seinem geöffnetem Ventil hat der Heizkörper einen gewissen weitesten Ende einen Flansch besitzt, der im Anschluß-Strömungswiderstand, so daß auch dann bei gegebener element in eine Eindrehung paßt. Druckdifferenz am Eingang und am Ausgang des Heiz- so Wenn ein Heizkörper ohne Drosselstück betrieben körpers nur eine gewisse Wassermenge pro Zeiteinheit wird, hat er den geringstmöglichen Strömungswiderden Heizkörper durchströmt. Wenn nun diese Strö- stand, so daß die größtmögliche Heizleistung erreicht mungsmenge bei dem vorhandenen Wärmebedarf we- werden kann. Wenn das Drosselstück eingesetzt ist, ohsentlich zu groß ist, muß der Heizkörper mit fast ge- ne daß ein Abschnitt abgetrennt wurde, ist der größte schlossenem Ventil betrieben werden, um eine Überhei- 55 Strömungswiderstand eingestellt. Diese Einstellung zung zu vermeiden. wird man dann vornehmen, wenn der allgemeine Wär-

Der Betrieb mit nur ganz wenig geöffnetem Ventil ist mebedarf wesentlich kleiner ist als die mögliche Leideshalb nötig, weil die üblichen Heizkörperventile nur stung des Heizkörpers. Bei zwischen diesen beiden Exam Anfang ihrer öffnung*bewegung einen wesentli- tremen liegenden Bedingungen ist das Drosselstück einchen Einfluß auf die Strömungsmenge haben, während 60 gesetzt, jedoch so abgetrennt, daß der gewünschte Ströim Verlaufe der weiteren Öffnungsbewegung der mungsquerschnitt erreicht wird. Durchsatz nur noch wenig verändert wird. Eine richtige Das Diosselstück ist vorzugsweise gemäß Anspruch 2

Einstellung ist unter diesen Verhältnissen von Hand ein Kunststoffteil. Dies ermöglicht einmal eine billige kaum möglich, zumal bei geringer Öffnung der Öff- Herstellung und zum anderen eine leichte Montage, da nungsquerschnitt durch Wärmedehnungen spürbar be- 65 das Abtrennen von Abschnitten durch Abschneiden mit ;' einflußt wird. Mit fhermostatgesteuerten Ventilen läßt einem Messer erfolgen kann.

sich ein Heizkörper zwar besser regeln, jedoch treten Vorzugsweise ist das Drosselstück gemäß Anspruch 3

wegen des kleinen Querschnittes oft unerwünschte stufenförmig ausgebildet. Man kann aber auch den Strö-

mungsquerschnitt stufenlos verjüngen. Die Unterteilung in Stufen hat den Vorteil, daß der Monteur genau weiß, welchen Strömungsquerschnitt er jeweils eingestellt hat Bei stufenlosem Übergang könnte man Markierungen anbringen, um dem Monteur dadurch einen Anhaltspunkt über den jeweiligen Querschnitt an einer bestimmten Stelle zu geben.

Das Drosselstück hat vorzugsweise einen kreisrunden Querschnitt, wenngleich dies nicht Bedingung ist In dem Bereich, in dem sich die Abschnitte verschiedenen Querschnittes befinden, kann die Form des Querschnittes beliebig ausgebildet sein. Da aber Anschlußstutzen im allgemeinen kreisrunde Bohrungen haben und das Drosselstück in den Stutzen passen soll, wird man dort, wo das Drosselstück direkt an der Innenseite des Stutzens anliegt, ohnehin eine kreisrunde Form vorsehen müssen.

Bei der Ausführungsform nach Anspruch 4 mit durchbrochenem Boden erhält man ohne zusätzliche Verlängerung des Drosselstückes einen weiteren Querschnitt, d. h. nach Abtrennung des Bodens erhält man einen anderen Querschnitt als bei noch vorhandenem Boden.

Im allgemeinen wird der kleinste Strömungsquerschnitt des Drosselstückes stromabwärts liegen. Die Erfindung ist jedoch hierauf nicht beschränkt; wenn es die Einbauverhältnisse gestatten, kann der kleinste Strömungsquerschnitt auch stromaufwärts liegen.

Die Erfindung ist sowohl für gewöhnliche Anschlußfittings mit einem Anschlußstutzen, wie z. B. für T-Stükke geeignet, als auch für kompliziertere Anschlußelemente. Die Kombination des Drosselstückes mit einer Einsteckhülse, mit der ein Anschlußelement wahlweise für Einrohr-Heizungsanlagen oder Zweirohr-Heizungsanlagen verwendet werden kann, ist im Anspruch 5 angegeben. In diesem Fall muß die Einsteckhülse den größtmöglichen Querschnitt bieten. Wenn jedoch das Drosselstück nur eine Funktion als Widerstandselement hat, bietet es den größtmöglichen Strömungsquerschnitt nicht Wenn dieser gewünscht ist wird ein Drosselstück überhaupt nicht eingebaut.

Eine Formgestaltung nach Anspruch 6 ergibt auf einfache Weise einen guten Sitz des Drosselstückes im Anschlußstutzen.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt Es zeigt

F i g. 1 ein Diagramm über den Zusammenhang zwischen der Öffnung eines Heizkörperventils und der durchströmenden Wassermenge,

F i g. 2 ein entsprechendes Diagramm für verschiedene Strömungsquerschnitte an einem Drosselstück, F i g. 3 einen Schnitt durch ein T-Fitting mit eingesetztem Drosselstück und

F i g. 4 einen Teilschnitt durch ein Anschlußelement, das wahlweise für Einrohranlagen und für Zweirohranlagen verwendbar ist

Zunächst sollen zur Erläuterung des Nutzens der Erfindung die Diagramme nach den F i g. 1 und 2 betrachtet werden. In beiden Diagrammen ist auf der Abszisse 1 der Öffnungsweg eines Hcizkörperventils in Millimeter aufgetragen, während auf der Ordinate 2 der Wasserdurchsatz durch einen Heizkörper in Kubikmeter pro Stunde angegeben ist, und zwar der Durchsatz, der sich ergibt, wenn die Druckdifferenz zwischen Einlaß und Auslaß ein Bar beträgt. Wie die Kurve 3 zeigt, ist eine wesentliche Änderung des Durchflusses nur im ersten Teil des Öffnungsweges gegeben. Bei einem Öffnungsweg von nur 1 mm ist bereits ein Durchfluß von mehr als 2 m³ I h erreicht. Während der nächsten 2 mm des Öffnungsweges erhöht sich der Durchsatz nur noch unwesentlich.

Dies bedeutet daß dann, wenn der Heizkörper nur in einem Bereich zwischen 0 und 2 m³1 h durchflossen werden soll, die Ventilöffnung stets im Bereich zwischen 0 und weniger als 1 mm liegen muß. Noch ungünstiger werden die Verhältnisse, wenn z. B. maximal 1 m³ | h durchgesetzt werden soll. In diesem Fall arbeitet das Ventil in einem Öffnungsbereich von wenigen Zehntel ίο Millimetern. Es wurde schon eingangs erwähnt, daß eine Regelung von Hand in einem solchen Bereich kaum möglich ist Bei der Regelung mit einem Thermostatventil ergeben sich wegen der sehr geringen Strömungsquerschnitte Strömungsgeräusche, die in der Regel unerwünscht sind.

Im Diagramm nach F i g. 2 sind außer der Kurve 3 weitere Kurven 4,5, 6 und 7 dargestellt Diese Kurven ergeben sich, wenn der Strömungswiderstand im Heizkörper künstlich erhöht wird, wobei die Kurve 7 einem kleinsten Strömungsquerschnitt also einem größten Strömungswiderstand, entspricht.

Wenn ein Heizkörper z. B. bis zu einem Durchsatz von maximal 1 m³1 h betrieben werden soll, kann man einen Strömungsquerschnitt derart wählen, daß eine Charakteristik gemäß der Kurve 6 erreicht wird. Man kann dann den Durchsatz bequem regeln, da einer bestimmten Verstellung des Ventils nur eine verhältnismäßig geringe Änderung des Durchsatzes entspricht Dadurch ist auch eine Regelung von Hand bequem mög-3C lieh. Bei Verwendung von Thermostaten werden unerwünschte Strömungsgeräusche vermieden.

In den F i g. 3 und 4 sind Anschlußelemente mit eingesetzten Drosselstücken gezeigt, die die Einstellung eines Heizkörpers derart ermöglichen, daß eine der Kurven 3, 4,5,6 oder 7 eingestellt werden kann.

Fig.3 zeigt einen Schnitt durch ein T-Fitting, das einen in der Mitte kugelförmig erweiterten Verteilerkanal 8 und einen Anschlußstutzen 9 aufweist. Die Enden des Verteilerkanales 8 werden an Platten eines Plattenheizkörpers angeschweißt.

In den Anschlußstutzen ist ein insgesamt mit 11 bezeichnetes Drosselstück eingesetzt Das Drosselstück ist ein Kunststoffspritzteil und hat Abschnitte 12,13 und 14 von verschieden großem kreisrundem Querschnitt Die Abschnitte gehen an Stufen 15,16 ineinander über. Am Ende des Abschnittes 12 befindet sich ein Boden 17, der von einer öffnung 18 durchbrochen ist. Am Ende des Abschnittes 14 befindet sich ein Flansch 19, von dem sich insgesamt vier Stützfinger 20 erheben.
Der Abschnitt 14 hat einen so großen Durchmesser, daß das Drosselstück mit Spiel in die Bohrung 21 des Stutzen 9 paßt. Der Flansch 19 ist zur Anlage an einer Schulter 22 im Stutzen 9 bestimmt. Die Stützfinger 20 sind für die Abstützung an der Endfläche 22a eines Einschraubnippels 22 bestimmt. Eine Überwurfmutter 23 umgreift einen Flansch 22b des Nippels und dient zum Anschluß der Vorlaufleitung einer Warmwasseranlage. Die Strömungsrichtung von zufließendem Wasser ist durch einen Pfeil 24 angegeben.

F i g. 3 zeigt den Zustand, bei dem dur geringstmögliche Strömungsquerschnitt vorhanden ist. Der Strömungsquerschnitt ist gleich dem Querschnitt der Öffnung 18 im Boden 17. Dieser Strömungsquerschnitt entspricht der Kurve 7 in F i g. 2. Würde man das Drosselstück im Bereich des Abschnittes 12 abschneiden, d. h. den Boden 17 entfernen, so hätte sich der Strömungsquerschnitt vergrößert. Es gelten dann die Verhältnisse nach der Kurve 6. Beim Abtrennen im Bereich des Ab-

schnittes 13 ergibt sich die Kurve 5, beim Abschneiden im Bereich des Abschnittes 14 die Kurve 4 und bei ganz entferntem Drosselstück die Kurve 3 in F i g. 2. Da das Drosselstück aus Kunststoff besteht, kann das Abtrennen sehr bequem mit Hilfe eines Messers erfolgen.

Das Anschlußelement nach Fig.4 hat zwei Anschlußstutzen 25 und 26. Der Anschlußstutzen 26 ist an einen Verteiler 27 angesetzt, der mit zwei Platten eines doppellagigen Plattenheizkörpers verschweißt werden kann. An den Verteiler 27 ist ein Teil 29 angesetzt, an dem sich der Stutzen 25 befindet. Der Hohlraum 30 im Teil 29 kommuniziert über eine in der Zeichnung nicht dargestellte Bypassbohrung mit dem Innenraum des Verteilers 27. Gegenüber dem Stutzen 25 ist an dem Teil 29 ein Rohr 31 angeschweißt, das zu einem weiteren Anschlußelement führt, an dem sich ein Heizkörperventil befindet

Wenn das Anschlußelement nach F i g. 4 in einer Zweirohranlage verwendet wird, ist ein insgesamt mit 32 bezeichnetes Drosselstück eingesetzt, das entsprechend dem Pfeil 33 zuströmendes Vorlaufwasser direkt in das Rohr 31 und damit zur höchsten Stelle des Heizkörpers leitet Wenn die Armatur jedoch in Einrohranlagen gebraucht wird, ist das Drosselstück 32 entfernt, so daß ein Teil des durch den Stutzen 25 eintretenden Wassers über den Raum 30 zum Stutzen 26 fließen kann, an den eine Leitung angeschlossen ist, die zum nächsten Heizkörper führt

Das Drosselstück 32 hat Abschnitte 34 bis 37 mit zunehmendem Durchmesser. Am Ende des Abschnittes 34 befindet sich wieder ein Boden 38 mit einer Öffnung 39. Am unteren Ende des Abschnittes 37 befindet sich ein Flansch 40, der auf einer Schulter 41 im Stutzen 25 aufliegt

Bei der gezeichneten Situation ist der kleinstmögliche Strömungsquerschnitt eingestellt, der durch den Querschnitt der Öffnung 39 gegeben ist Diese Einstellung entspricht der Kurve 7 in F i g. 2. Nach Abschneiden im Bereich des Abschnittes 34 gilt die Kurve 6; nach Abschneiden im Bereich des Abschnittes 35 die Kurve 5; nach Abschneiden im Bereich des Abschnittes 36 die Kurve 4 und nach Abschneiden im Bereich des Abschnittes 37 die Kurve 3. Im Falle des Abtrennens im Bereich des Abschnittes 37 muß der Schnitt so gelegt werden, daß der Abschnitt 37 noch in das Rohr 31 hineinragt Während bei der Ausführungsform nach F i g. 3 bei dem größtmöglichen Querschnitt das Drosselstück vollständig entfernt ist verbleibt bei der Ausführungsform nach F i g. 4 der Abschnitt 37 des Drosselstückes in . der Armatur, wenn der Heizkörper in einer Zweirohranlage installiert ist Das Drosselstück hat dann nicht mehr die Aufgabe einer Drosselung. Man kann die Ausführung nach F i g. 4 auch so auffassen, daß nur der obere Bereich des Teiles 32 das Drosselstück bildet

,

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

60

65

Claims

1 2 Strömungsgeräusche auf. Patentansprüche: Diesen Schwierigkeiten kann man dadurch abhelfen, daß der Strömungswiderstand jedes Heizkörpers etwa

1. Drosselstück für einen Heizkörper einer Warm- auf den am Einbauort des Heizkörpers vorhandenen wasserheizung, gekennzeichnet durch ein 5 Wärmebedarf abgestimmt wird, weil dann das Ventil in den Stutzen (9) passendes Rohrstück (11; 32), des- nicht im fast geschlossenen Zustand betrieben werden sen lichter Querschnitt abnimmt, so daß durch Ab- muß. Dies läßt sich durch Einsetzen von künstlichen trennen von Abschnitten des Rohrstückes (11; 32) Widerständenerreichen.

der Querschnitt veränderbar ist und das an seinem Bekannt (DE-OS 25 20 159) ist eine Heizkörperarma-

weitesten Ende einen Flansch (19; 40) besitzt, der im io tür mit einem entgegen der Kraft einer Feder bewegli-

Anschlußelement in eine Eindrehung paßt chen Drosselkörper, der mit einer Drosselkante zusam-

2. Drosselstück nach Anspruch 1, dadurch gekenn- menwirkt Die Druckdifferenz beiderseits des Drosselzeichnet, daß es aus einem Spritzgußteil aus einem querschnittes wird durch die Vorspannung der Feder wärmebeständigen, korrosionsfesten, weich einge- bestimmt Die Drosseleinrichtung insgesamt hat mehrestellten Kunststoff besteht 15 re bewegliche Teile und ist deshalb baulich aufwendig.

3. Drosselstück nach einem der vorhergehenden Auch ist eine Einrichtung zum selbsttätigen Regeln Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Abschnitte der Durchflußmenge des Wärmeträgers einer Hei-(12,13,14; 34,35,36,37) mit gleichbleibendem Strö- zui.gsanlage bekannt (CH-PS 4 05 670), der ein beweglimungsquerschnitt vorhanden sind, die über Stufen ches Rohrstück enthält, das relativ zu einer Durchfluß-(17, 15, 16) in benachbarte Abschnitte mit anderen 20 öffnung verschwenkbar ist, wodurch sich eine größere Strömungsquerschnitten übergehen. oder kleinere Strömungsverbindung zwischen dem

4. Drosselstück nach einem der vorhergehenden biegsamen Rohrstück und der Durchflußöffnung ergibt Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es einen Die Verschwenkung des Rohrstückes bewirkt ein Tem-Boden (17; 38) aufweist, in dem sich eine öffnung (18, peraturfühier. Die Einrichtung ist also insgesamt ein 39) befindet, deren Querschnitt der kleinstmögliche 25 Thermostatventil und nicht eine Vorrichtung für die Strömungsquerschnitt ist Grundeinstellung eines Heizkörpers.

5. Drosselstück nach einem der vorhergehenden Schließlich ist auch eine Einrichtung an Warmwasser-Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es am En- bereitem bekannt (DE-AN V 619 v. 19 02. 1953). Die de einer Einsteckhülse (37) angeordnet ist, mit der Einrichtung enthält ein kegelförmiges Drosselglied, das eine Bypassöffnung (30) überbrückbar ist 30 mittels einer Einstellspindel relativ zu einem konischen

6. Drosselstück nach einem der vorhergehenden Leitungsabschnitt verstellbar ist, wodurch verschiedene Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Strömungsquerschnitte eingestellt werden können. Die Flansch (19) Stützfinger (20) zum Abstützen an ei- Durchführung der Einstellspindel durch den Körper der nem Einschraubnippel (22) und damit zur axialen Armatur nach außen erfordert die Abdichtung eines beFixierung des Drosselstückes (11) in axialer Rieh- 35 weglichen Teiles und damit einen erheblichen Bauauftung angeordnet sind. wand.