DE29908403U1

DE29908403U1 - Vorrichtung zur Einschichtung von Fluiden in Abhängigkeit von deren Dichte

Info

Publication number: DE29908403U1
Application number: DE29908403U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-05-17
Filing date: 1999-05-17
Publication date: 1999-08-05
Anticipated expiration: 2009-05-18

Description

Gebrauchsmuster: Roland Sailer, Wolfgang Sailer - 89601 Schmiechen

Anlage 4
Beschreibung

Vorrichtung zur Einschichtung von Fluiden in Abhängigkeit von deren Dichte.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einschichtvorrichtung für Fluide, die dichteabhängig beispielsweise in Behälter, Speicher etc. eingespeichert werden sollen.

Bekannt sind solche Einschichtvorrichtungen aus DE 42085 98C2. Hier wird mit relativ großem konstruktivem Aufwand versucht eine Wärmeschichtung im Behälter zu erreichen. Aufwendige Steuerelektronik ist weiterhin notwendig, um das Strömungsmanagement der Volumenströme zu ermöglichen.

Weiterhin ist aus DE 4417138C2 bekannt, dichteabhängig Volumenströme einem Speicherbereich zuzuleiten und zu entziehen. Dies wird mit einer Einströmkammer und einer Beruhigungskammer realisiert. Hierbei strömt, bei der Zuführung eines Fluids in den Speicher, das Fluid zuerst in die Einströmkanmier. Es tritt über vertikal angelegte Öffnungen über in die Beruhigungskammer. Hier muß es eine Richtungsumkehr von ungefähr 180° durchlaufen um schließlich über die vertikal angeordneten Öffnungen der Beruhigungskammer in den Speicher austreten zu können. Die Vorrichtung erfordert einen hohen Materialeinsatz und ist aufwendig in der technischen Realisierung.

In DE 3905874C2 wird das einzuspeichernde, erwärmte Fluid in den Bereich ungefähr gleicher Dichte mit einem Steigrohr mit verschleißbehafteten, mechanisch beweglichen, seitlichen Klappenventilen verwendet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Einschichtung von Fluiden in Abhängigkeit von deren Dichte anzugeben, mit welcher unter Ausnutzung des thermischen Siphoneffekts die Einschichtung gelöst wird.

Dieses Problem wird mit den im Schutzanspruch 1 aufgeführten Merkmalen gelöst. Die Unteransprüche enthalten vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung.

Fig. la zeigt eine mögliche Anwendung der Vorrichtung. Beispielsweise Rückläufe von Heizungssystemen können so ausgerüstet, den Volumenstrom dichteabhängig einschichten. Kälteeinträge, solare Wärmeeinträge oder Heizungsvorlauf können ebenso eingeschichtet werden. Hierbei ist es unerheblich, ob die Speisung von oben oder von unten erfolgt.

Fig. 1 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel

Die Vorrichtung besteht aus einem Rohr (a) und einem Profil (b). Das Rohr weist meistens gleichbeabstandete Öffnungen in einer vertikalen Linie auf, die ein durchtreten vom Fluid in den Profilraum (c) ermöglichen. Das Profil weist ebenfalls meist gleichbeabstandete Öffnungen in einer vertikalen Linie auf. Die Öffnungen des Profils sind jedoch nicht auf der gleichen horizontalen Höhe wie die Rohröffnungen (g), sondern tiefer angebracht. Eine vorteilhafte Ausführung weist jeweils eine Profilöffnung (h) in der Mitte zwischen zwei Röhröffnungsabständen (g) auf.

Gebrauchsmuster: Roland Sailer, Wolfgang Sailer - 89601 Schmiechen

Das Rohr hat die Aufgabe die Strömungsgeschwindigkeit des einzulagernden Fluids derart zu verlangsamen, daß die Druckverhältnisse aufgrund der Dichteunterschiede zwischen einzulagerndem Fluid und bereits vorhandenem Fluid (e) im Behälter, als physikalisches Kriterium für den Eintritt des Fluids in den Profilraum (c) wirksam wird. Wird das Fluid aufgrund seiner Dichte in den Profilraum geleitet, so fließt es im Profilraum entweder aufwärts oder abwärts, je nach Dichteverhältnisse, zur nächsten Profilraumöffnung (h) zum Austritt in den Speicher. Die dichtegenaue Einströmung ist umso präziser, je kleiner die Abstände der Öffnungen im Rohr und im Profil gewählt werden.

Fig. 2 zeigt ein vorteilhaftes Ausfuhrungsbeispiel

Um geringere Einströmgeschwindigkeiten in den Speicherraum (e) zu erhalten, wird die Anzahl der Öffnungen im Vergleich zum 1. Ausfuhrungsbeispiel verdoppelt und so angebracht, daß sie das Fluid in zwei Richtungen, auf gleicher Höhe horizontal in den Speicherbereich einleiten.

Soll eine noch gleichmäßigere Einströmung in den Speicherraum (e) erfolgen, so können mehrere, gleichmäßig um das Rohr (a) verteilte und angebrachte Profile (b) die horizontale und störungsarme Einströmung gewährleisten.

Fig. 3 zeigt ein weiteres vorteilhaftes Ausfuhrungsbeispiel

Zwei Rohre werden mit gleicher Mittelachse ineinander positioniert. Hierbei weisen das Rohr (a) und das Rohr (i) Öffnungen nach den Ausführungen von Fig. 1 auf, allerdings rund um das Rohr verteilt. Dies hat eine sehr ruhige, störungsfreie und schichtparallele Einströmung vom einzuspeichernden Fluid in den Fluidbereich mit ungefähr der gleichen Dichte zur Folge.

Eine vorteilhafte Strömungssituation ermöglicht die Anbringung von Deckeln, entsprchend den Ansprüchen 5 und 6, da hierdurch der thermische Siphoneffekt unterstützt wird.

Mit der Erfindung wird erreicht, daß einzuspeichernde Fluide mit einer bestimmten Dichte ungefähr in den Bereich mit der gleichen Dichte, störungsarm und horizontal geleitet werden können. Dies ist insbesondere dann wichtig, wenn aufgrund der Schichtung systembedingte Vorteile entstehen. Wird eine Solaranlage oder Brennwertgerät mit einem Speicher betrieben ist für den Wirkungsgrad die Temperatur entscheidend, die den Geräten im Rücklauf angeboten werden kann. Andererseits sind höhere Temperaturen in solchen Speichern direkt für den Verbraucher nutzbar. Wird also nun erreicht, daß die Schichtung nicht zerstört wird, zum Beispiel mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung, dann können diese Vorteile des Schichtenspeichers über einen längeren Zeitraum genutzt werden.

Claims

Gebrauchsmuster: Roland Sailer, Wolfgang Sailer - 89601 Schmiechen Anlage 6 Schutzansprüche

1. Vorrichtung zur Einschichtung von Fluiden in Abhängigkeit von deren Dichte, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung aus einem Rohr (a) und einem Profil (b) so gestaltet ist, daß das Rohr (a) Öffnungen (g), meist gleichbeabstandet, in den Profil (b) Hohlraum (c) hin öffnend, aufweist, wobei das Profil (b) Öffnungen (h) zum Speicherraum (e) hin aufweist, die vor oder nach den Öffnungen (g) des Rohrs (a), von der Fließrichtung des Fluids im Rohr (a) ausgehend, angebracht sind.

2. Vorrichtung nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß um das Rohr mehrere oder mindestens zwei Profile angebracht sind.

3. Vorrichtung nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß um das Rohr (a) ein weiteres Rohr (i) mit gleicher Mittelachse positioniert wird, wobei die in Rohr (a) vertikal angeordnete Öffnungen immer vor oder nach, von der Fließrichtung des Fluids im Rohr (a) ausgehend, von den vertikal angeordneten Öffnungen von Rohr (i) liegen.

4. Vorrichtung nach Schutzanspruch 1,2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (a)(i) und das Profil (b) eine beliebiege geometrische Grundform aufweist.

5. Vorrichtung nach Schutzanspruch 1, 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß für das Rohr (a) am Ende und für das Profil (b) am Anfang, von der Fließrichtung des Fluids im Rohr ausgehend, ein Deckel vorgesehen ist.

6. Vorrichtung nach Schutzanspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß für das Rohr (a) am Ende und für den Ringspalt zwischen innerem Rohr (a) und äußerem Rohr (b) am Anfang, von der Fließrichtung des Fluids im Rohr ausgehend, ein Deckel vorgesehen ist.