DE3436833A1

DE3436833A1 - Entluefter fuer wasserumlaufsysteme

Info

Publication number: DE3436833A1
Application number: DE19843436833
Authority: DE
Inventors: Hans Alfred 5040 Brühl Balg; Günter Dipl.-Ing. 5354 Weilerswist Laudon
Original assignee: Laudon & Co KG GmbH
Current assignee: Laudon & Co KG GmbH
Priority date: 1984-10-06
Filing date: 1984-10-06
Publication date: 1986-04-10

Description

VON KRÜSLER SCHö'NWALD EISHOLD FUiS
VON KREISLER KELLER SELTING WERNER

PATENTANWÄLTE

Dr.-Ing. von Kreisler 11973
Dr.-lng.lCW. Eishold ti981

LAUDON GMBH & Co. KG Dr.-Ing. K.Schönwald

Metternicher Straße ?i A. ai ■ _v ·.

Dipl.-Chem. Alek von Kreisler
Dipl.-Chem. Carola Keller

5354 WeilerSWist 1 Dipl.-Ing. G. Selting

Dr. H-K.Werner

DEICHMANNHAUS AM HAUPTBAHNHOF

D-5000 KÖLN 1

Sg-Fe

5. Okt. 1984

Entlüfter für Wasserumlaufsysteme

Die Erfindung betrifft einen Entlüfter für Wasserumlaufsysteme, mit einem Gehäuse, das einen Zulauf und einen Ablauf sowie einen Luftauslaß aufweist und einen Luftabscheider enthält.

In Wasserumlaufsystemen, in denen warmes Wasser zirkuliert, insbesondere in Heizungssystemen, v/erden Entlüfter eingesetzt, um Luftbläschen, die sich im Wasser bilden, in die Außenluft abzuleiten. Ein bekannter Entlüfter der eingangs genannten Art (DE-PS 22 00 904) weist ein Gehäuse mit horizontalem Zulauf und horizontalem Ablauf auf. Zwischen Zulauf und Ablauf erstreckt sich ein aufragender Stutzen, der einen Luftabscheider in Form einer Drahtwendel enthält. In der Nähe des oberen Endes des Stutzens ist ein schwimmergesteuertes Luftauslaßventil angeordnet. Dieser bekannte Entlüfter, der ausschließlich in horizontale Leitungsstränge eingesetzt werden kann, hat den Nachteil, daß bei hohen Wassergeschwindigkeiten die Luftbläschen von dem Luftabscheider nur unzureichend erfaßt werden, so daß sie

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mit dem strömenden Wasser mitgerissen werden und nicht in den senkrechten Stutzen gelangen. Außerdem kann die aus einem Drahtgitter bestehende Wendel sich mit Schlamm zusetzen, wodurch die Wirksamkeit der Luftabscheidung vermindert wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Entlüfter der Eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem der gesamte Wasserstrom zwischen Zulauf und Ablauf zwangsläufig abgelenkt wird, so daß auch bei schneller Strömung selbst im wandnahen Bereich kein direkter Durchgang besteht, der von Luftbläschen passiert werden könnte.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemäß darin, daß das Gehäuse stehend angeordnet ist und am unteren Ende den Zulauf und am oberen Ende den Ablauf aufweist, daß der Ablauf ein in das Gehäuseinnere abstehendes Rohr ist und daß der Luftabscheider eine schrägstehende Platte aufweist, die sich zwischen dem Einlaß und dem Ende des Rohres erstreckt und deren oberer Rand einen Abstand von der Gehäusewand hat und höher liegt als das untere Ende des Rohres.

Bei dem erfindungsgemäßen Entlüfter wird das von dem Zulauf zum Ablauf strömende Wasser in jedem Fall von der Platte zunächst schräg nach oben umgelenkt bis es auf ein Niveau gelangt, das höher liegt als das untere Ende des Rohres. Von diesem Niveau aus muß das Wasser wieder schräg nach unten strömen, um in das Rohr zu gelangen. Die Platte kann von keinem Partikel der Wasserströmung ohne Umlenkung passiert werden. Seitlich neben dem Rohr und oberhalb der Platte bildet sich ein Reservoir, in dem die abgelösten Luftblasen aufsteigen

und aus dem heraus sie durch den Luftauslaß abgeleitet werden können. Da sich in diesem Reservoir wegen des größeren Querschnitts die Strömung verringert, können die an dem Luftabscheider gebildeten und abgeschiedenen Luftbläschen, selbst wenn sie sehr klein sind und zum Aufsteigen eine relativ lange Zeit benötigen, ungehindert aufsteigen. Selbst wenn die Luftbläschen .extrem langsam aufsteigen, werden sie daran gehindert, in das untere Ende des zum Ablauf führenden Rohres zu gelangen, weil dieses untere Ende tiefer liegt als der obere Rand der Platte, den die Luftbläschen in jedem Fall passieren müssen. Durch die Erfindung wird mit einfachen Mitteln und ohne bewegbare Teile ein extrem hoher Grad an Luftabscheidung erzielt.

Vorzugsweise sind an der Unterseite der Platte Verwirbelungselemente angeordnet, die aus Zähnen bestehen können, welche von der Platte abstehen und sich nach außen verjüngen. Das von dem Zulauf gegen die Unterseite der Platte strömende Wasser wird durch die Zahnlücken hindurchgedrückt, wodurch sich Luft aus dem Wasser abscheidet, um anschließend in Form von Bläschen aufzusteigen. Die dreieckförmigen Zahnlücken haben sich zum Freimachen von Luftbläschen als sehr wirksam erwiesen. Ein hohes Maß an Luftabscheidung ergibt sich, wenn an der Platte mehrere gekrümmte Reihen von Zähnen vorgesehen sind. Das Wasser wird hierbei nacheinander durch mehrere Hindernisse hindurchgedrückt, bis es den oberen Rand erreicht.

Zweckmäßigerweise ist unter dem Luftauslaß, der in der Nähe des oberen Endes des Gehäuses angeordnet ist, eine im wesentlichen horizontale Ableitplatte angeordnet. Diese Ableitplatte dient dazu, die Wasserströmung in

einem Abstand von dem Luftauslaß entlangzuführen. Das freie Ende der Platte befindet sich in vertikalem Abstand unter dem oberen Ende des Gehäuses, so daß die in dem Wasser enthaltenen Luftbläschen vom Rand der Ableitplatte aufsteigen können und unter Umlenkung in den Luftauslaß gelangen. Die Ableitplatte verhindert außerdem, daß Schaum, der sich im oberen Bereich des Gehäuses bilden kann, zusammen mit der Luft abgeblasen wird, so daß keine Wasserspritzer in den Luftauslaß gelangen können.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind der Einlaß und der Auslaß entlang einer gemeinsamen Achse angeordnet, die im Abstand zu der Längsachse des Gehäuses verläuft. Dadurch entsteht eine sehr günstige Ausnutzung des Gehäusevolumens, von dem etwa eine Hälfte von dem Einlaß und dem Rohr des Auslasses eingenommen wird, während die andere Hälfte als Wasserreservoir und zum Aufsteigen von Luftbläschen zur Verfügung steht. Das Gehäuse kann ein im wesentlichen rohrförmiger Behälter von beliebiger Querschnittsform sein. Der Durchmesser des Gehäuses ist im wesentlichen doppelt so groß wie die Durchmesser von Zulauf und Ablauf, so daß sich relativ geringe radiale Abmessungen ergeben. Der Luftabscheider kann daher auch bei ungünstigen Platzbedingungen leicht montiert werden. In Heizungsanlagen wird der Luftabscheider zwischen Kessel und Pumpe angeordnet. Hierbei ist normalerweise ein vertikaler Leitungsstrang vorgesehen, der sich für die Anbringung des Luftabscheiders eignet.

Die Öffnungsfläche zwischen dem Gehäuse und dem freien Rand der Platte sollte etwa die gleiche Größe haben wie der Querschnitt des Einlasses. Auf diese Weise wird ein

Druckstau im unteren Bereich oder im oberen Bereich des Gehäuses vermieden und eine gleichmäßige und störungsfreie Zirkulation des Wassers sichergestellt.

Um den Luftabscheider gelegentlich reinigen zu können, kann am unteren Ende des Gehäuses eine verschließbare Schlamm-Auslaßöffnung vorgesehen sein.

Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.

Es zeigen:	1
Fig.	2
Fig.	3
Fig.	4
Fig.

einen Längsschnitt durch den Entlüfter,

eine Seitenansicht des Entlüfters, teilweise geschnitten,

einen Schnitt entlang der Linie III-III von Fig. 1 und

eine Ansicht des Luftabscheiders aus Richtung des Pfeiles IV in Fig. 1.

Der dargestellte Entlüfter weist ein zylindrisches Gehäuse 10 auf, das an den beiden Enden durch haubenförmige Stirnwände 11,12 verschlossen ist. Durch die untere Stirnwand 11 führt der Zulauf 13 in Form eines geradlinigen Rohres 14 hindurch, das ein Stück weit frei in das Gehäuseinnere hinein vorsteht. Der Ablauf 15 wird von einem weiteren Rohr 16 gebildet, das durch die obere Stirnwand 12 hindurchführt und ebenfalls in das Gehäuseinnere frei hineinragt. Die beiden Rohre 14 und 16 sind entlang einer gemeinsamen Achse angeordnet und ihre einander zugewandten Enden haben einen Abstand voneinander. Die Achse der Rohre 14 und 16 befindet sich im Abstand von der vertikalen Mittelachse des Ge-

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häuses 10, so daß die Rohre nur in einer Hälfte des Gehäusequerschnitts angeordnet sind.

An der Wand des Gehäuses 10 ist eine schräg nach oben gerichtete Platte 17 befestigt, deren unteres Ende sich etwa auf gleicher Höhe befindet wie das obere Ende des Rohres 14 und die mit ihrem unteren Bereich das Ende des Rohres 14 überdeckt. Die Mitte der Platte 17 führt mit geringem Abstand an dem unteren Ende des Rohres 16 vorbei und der obere Rand 18 der Platte 17 steht frei in das Gehäuseinnere hinein vor und er befindet sich im horizontalen Abstand von der vertikalen Wand des Gehäuses 10. Der Rand 18 liegt höher als das untere Ende des Rohres 16. Die Platte 17 ist an ihrem Umfang, mit Ausnahme des freiliegenden Randes 18, an der Gehäusewand verschweißt, so daß das aufsteigende Wasser den Spalt zwischen dem Rand 18 und der Gehäusewand passieren muß, um in den Ablauf zu gelangen.

An der Unterseite der Platte 18 sind Verwirbelungselemente in Form gekrümmter Zahnreihen 20,21 angebracht. Jede Zahnreihe besteht aus einem Blechstreifen, der rechtwinklig von der Platte 17 absteht und in welchem dreieckförmige Zähne 22 gebildet sind, deren Breite sich mit zunehmendem Abstand von der Platte 17 verringert. Wie die Fign. 2 und 3 zeigen, ist jede Zahnreihe 20 und 21 hufeisenförmig gekrümmt. Die Zahnreihe 20 wird von der Zahnreihe 21 umschlossen und das Ende des Rohres 14 befindet sich etwa unterhalb desjenigen Bereichs, der von beiden Zahnreihen umschlossen wird, so daß das zulaufende Wasser gegen die ebene Unterseite der Platte 17 strömt und anschließend beide Zahnreihen nacheinander passieren muß, bevor es zum freien oberen Rand 18 gelangt. Die Platte 17 ist unter einem Nei-

gungswinkel von 45° angeordnet. Die Größe des lichten Querschnitts, der zwischen dem freien Rand 18 der Platte 17 und der Wand des Gehäuses 10 verbleibt, ist ebenso groß wie der Querschnitt des Einlasses 13 und des Auslasses 15. Auf diese Weise wird die Entstehung zu großer Druckunterschiede im Innern des Gehäuses vermieden.

Wie Fig. 1 zeigt, sind die Enden der Rohre 14 und 16 von entgegengesetzten Seiten her auf die untere Hälfte der Platte 17 gerichtet. Die Schweißnaht 23, die die Kante der Platte 17 mit der Wand des Gehäuses 10 verbindet, erstreckt sich über den gesamten unteren Bereich der Platte 17 und die Enden dieser Schweißnaht liegen oberhalb des unteren Endes des Rohres 16.

In der oberen Stirnwand 12 ist der Luftauslaß 24 in Form eines nach außen abstehenden Rohrstutzens 25 angeordnet. Auf dem Rohrstutzen ist ein Schwimmerentlüfter 26 befestigt. Derartige Schwimmerentlüfter sind bekannt. Sie weisen ein schwimmergesteuertes Ventil auf, das geöffnet ist solange keine Flüssigkeit in den Stutzen 25 eindringt und das schließt, wenn Flüssigkeit über den Stutzen 25 hinaus ansteigt.

Unter dem unteren Ende des Rohrstutzens 25 ist eine horizontale Ableitplatte 27 angeordnet, die mit einem Ende an der Gehäusewand befestigt ist und mit dem anderen Ende frei in das Gehäuseinnere hinein absteht. Die Ableitplatte 27 verhindert das Vordringen von Schaum oder Flüssigkeitsspritzern zum Luftauslaß 24, ermöglicht aber das Eindringen von Luft in den Rohrstutzen 25.

In der unteren Stirnwand 11 ist eine durch einen Stopfen 29 verschlxeßbare Schlamm-Auslaßöffnung 28 vorgesehen, um erforderlichenfalls Schlamm, der sich am Boden des Gehäuses abgesetzt hat, ablassen zu können.

Beim Betrieb strömt Wasser in der Zulauf 13 ein. Dieses Wasser wird gegen die Unterseite der Platte 17 geleitet und strömt an dieser Unterseite entlang, zwischen den Zähnen 22 hindurch und an der Kante 18 vorbei nach oben. Die im Wasser enthaltenen Luftbläschen steigen auf, während das Wasser in dem Raum oberhalb der Kante 18 eine Walze bildet. Aus dieser Walze wird durch die untere öffnung des Rohres 16 hindurch Wasser abgeführt. Die aufsteigenden Luftbläschen werden durch den Rohrstutzen 25 und den Schwimmerentlüfter 26 in die Atmosphäre abgeführt.

Claims

m~ 5Κ —

ANSPRÜCHE

( Entlüfter für Wasserumlaufsysteme, mit einem Gehäuse (10) , das einen Zulauf (13) und einen Ablauf (15) sowie einen Luftauslaß (24) aufweist und einen Luftabscheider (17,21) enthält,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Gehäuse (10) stehend angeordnet ist und am unteren Ende den Zulauf (13) und am oberen Ende den Ablauf (15) aufweist, daß der Ablauf (15) ein in das Gehäuseinnere abstehendes Rohr (16) ist und daß der Luftabscheider eine schrägstehende Platte (17) aufweist, die sich zwischen dem Einlaß (13) und dem Ende des Rohres (16) erstreckt und deren oberer Rand (18) einen Abstand von der Gehäusewand hat und höher liegt als das unteren Ende des Rohres (16).
2. Entlüfter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Unterseite der Platte (17) Verwirbelungselemente angeordnet sind.
3. Entlüfter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verwirbelungselemente aus Zähnen (22) bestehen, die von der Platte (17) abstehen und sich nach außen verjüngen.
4. Entlüfter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere gekrümmte Reihen (20,21) von Zähnen

(22) vorgesehen sind.
5. Entlüfter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß unter dem Luftauslaß

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(25) , der in der Nähe des oberen Endes des Gehäuses (10) angeordnet ist, eine im wesentlichen horizontale Ableitplatte (27) angeordnet ist.
6. Entlüfter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaß (13) und der Auslaß (15) entlang einer gemeinsamen Achse angeordnet sind, die im Abstand zu der Längsachse des Gehäuses (10) verläuft.
7. Entlüfter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungsfläche zwischen dem Gehäuse (10) und dem freien Rand (18) der Platte (17) etwa die gleiche Größe hat vie der Querschnitt des Einlasses (13) .
8. Entlüfter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß am unteren Ende des Gehäuses (10) eine Schlamm-Auslaßöffnung (28) vorgesehen ist.