DE4323634A1 - Verfahren und Düse zum Zuführen von Wasser-Luft-Gemischen in Schwimmbädern, Whirlpools oder dergleichen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zuführen von Wasser- Luft-Gemischen in Schwimmbädern, Whirlpools oder dergleichen, wobei eine Mischung aus Wasser und Luft über mindestens eine unterhalb der Wasseroberfläche im Becken oder der Wanne ange­ ordnete Öffnung unter Druck zugeführt wird.

Die Erfindung betrifft ferner eine Düse zum Zuführen von Was­ ser-Luft-Gemischen in Schwimmbädern, Whirlpools oder derglei­ chen mit einem eine Luftzufuhr aufweisenden Düsenkörper.

Die nach dem Stand der Technik bekannten Verfahren oder Düsen arbeiten dergestalt, daß das über eine Wasserpumpe geförderte Wasser über eine Zuführungsöffnung in das Schwimmbecken oder den Whirlpool gepumpt wird. Für die Luft ist eine um die genannte Düse gelegter Gaszuführungsring vorgesehen, der aus der Umgebung angesaugte Luft konzentrisch zur Wasserzufuhr ein­ bläst. Zur Luft- und Wasserzufuhr sind jeweils Förderaggregate notwendig, insbesondere für das Wasser eine Kreiselpumpe und für die Luft ein Gebläse. Zur Minimierung des Aufwandes wird in der EP 0 219 730 B1 vorgeschlagen, die Kühlluft für den luftge­ kühlten Wasserpumpenmotor als Brauchluft zu nutzen und hier­ durch ein gesondertes Gebläse einzusparen. Die Kühlluft wird hierzu mittels einer Sammeleinrichtung und einer daran ange­ schlossenen Abgabevorrichtung dem Schwimmbecken bzw. einer in Strömungsrichtung davorgelegenen Mischstation zugeführt, wodurch nicht nur Energie eingespart werden kann, sondern die Luft, die den Antriebsmotor kühlt, eine Erwärmung erfährt, die bei Schwimmbecken durchaus erwünscht ist. Insbesondere können der Motor und ein Flügelrad koaxial angeordnet sein und eine gemeinsame Welle besitzen.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das eingangs genann­ te Verfahren und die Düse derart weiterzubilden, daß weitere Energien eingespart werden und/oder konstruktive Vereinfachun­ gen der Förderanlagen bzw. Verbesserungen der Düse erzielt wer­ den.

Diese Aufgabe wird durch das im Anspruch 1 beschriebene Verfah­ ren gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Luft in Richtung der zum Becken oder der Wanne führenden Öffnung inner­ halb eines das Auslaßende der Luftzufuhr umgebenden, mit Wasser gefüllten Raumes mit einer Geschwindigkeit eingeblasen wird, daß der entstehende Sog Teile des Wassers in dem genannten Raum mitreißt.

Der Erfindungsgedanke dieses Verfahrens geht davon aus, daß das Wasser nicht mehr, wie bisher, in die Düse gefördert wird, son­ dern das vor der Düse anstehende Wasser derart genutzt wird, daß es aus einer speziellen Kammer zusammen mit der Luft her­ ausgepumpt wird. Das Prinzip ähnelt dem einer Wasserstrahlpumpe insoweit, wie ein strömendes Medium durch Abstimmung der Kanal­ geometrie bzw. Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit dazu benutzt wird, einen Unterdruck zu erzeugen, der das zweite Medium mitreißt. Anders als bei der Wasserstrahlpumpe wird jedoch im vorliegenden Fall die Luft dazu benutzt, das Wasser zu pumpen, sozusagen die Wasserstrahlpumpe umgekehrt.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 und 3 beschrieben. So wird die Pumpwirkung verbessert, wenn die Luft über ein an seinem Auslaßende verjüngten Rohr eingeblasen wird, d. h., bereits durch Rohrgeometrie eine Luftbeschleunigung bzw. Erhöhung der Luftgeschwindigkeit erzielt wird.

Vorzugsweise wird die Luft unter einem Druck bis zu 1 bar aus der Luftzufuhr ausgeblasen, weiterhin vorzugsweise zwischen 0,1 bis 0,7 bar. Diese Menge hat sich für Schwimmbecken mit Gegenstromanlage und zu kleineren Werten hin für Whirlpools als ausreichend erwiesen.

Konstruktiv wird die auf die Düse bezogene Aufgabe durch die im Anspruch 4 beschriebene Düse gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, daß der Düsenkörper eine sich zum Auslaßende verjüngende Luftzufuhr in einem mit Wasser gefüllten oder füllbaren Hohl­ raum des Düsenkörpers aufweist, über die Luft in Richtung der Düsenöffnung einblasbar ist. Insbesondere liegt der Hohlraum des Düsenkörpers konzentrisch zur Luftzufuhrlängsachse und besitzt in seiner größten Ausdehnung einen Durchmesser, der größer als der Düsenöffnungsdurchmesser zum Beckeninnenraum bzw. Wanneninnenraum ist. Die nach einer besonderen Ausgestal­ tung der Erfindung verwendeten Düsen besitzen einen Durchmesser von 25 bis 50 mm. Um ein leichtes Strömen der zum Ausstoß benö­ tigten Wassermengen in den Hohlraum des Düsenkörpers zu ermög­ lichen, wobei die Wasser-Pumpbewegung möglichst ungestört blei­ ben soll, wird vorzugsweise der Düsenkörper seitlich oder kon­ zentrisch zur Düsenöffnung liegende weitere Öffnungen zum Was­ sereinlaß in den Hohlraum aufweisen.

Um das Auslaßende der Luftzufuhr gegenüber den Wassereinlaßöff­ nungen etwa abzuschirmen, ist das Auslaßende vorzugsweise mit einem balligen Außenmantel versehen, der seitlich von einem in einem einen Ringspalt bildenden Abstand hierzu angeordneten Mantelkörper mit einem Auslaßstutzen umhüllt ist, wobei dieser Auslaßstutzen und die verjüngte Luftzufuhr vorzugsweise diesel­ be Längsachse haben. Das Wasser wird somit aus dem genannten Hohlraum durch den Ringspalt in Richtung des austretenden Luft­ stromes gesogen und zusammen mit der Luft ausgeblasen.

Die Düse liegt bei Inbetriebnahme ohnehin unterhalb des Wasser­ spiegels, d. h., das Wasser steht vor der Düse mit einem gewis­ sen hydrostatischen Druck an. Wird nun dafür gesorgt, daß seit­ lich der Düse das Wasser in den Hohlraum strömen kann, braucht dieses Wasser nicht über einen Saug-Pump-Vorgang zur Düse transportiert und dort ausgestoßen werden. Zum Ausstoß des Was­ ser-Luft-Gemisches reicht eine einzige Luftfördervorrichtung, z. B. ein Lüfterrad oder sonstiger Kompressor, aus. Diese Düse ermöglicht gegenüber dem Stand der Technik weitere Energieein­ sparungen und eine Vereinfachung der Pump-Vorrichtung, verbun­ den mit einer erheblichen Einsparung an Material für Leitungen, Fördermittel etc.

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Düse,

Fig. 2 einen Querschnitt entlang der Linie A-A nach Fig. 1 und

Fig. 3 eine Draufsicht auf den Düsenkörper in ent­ gegengesetzter Richtung der Luft-Wasser-Aus­ strömrichtung.

Der in Fig. 1 dargestellte Düsenkörper besitzt eine Luftzufuhr­ leitung 10, die in ein sich verjüngendes Auslaßende 11 mündet und umgeben ist von einem mit Wasser gefüllten Hohlraum 12. Der Hohlraum ist außenmantelseitig im wesentlichen zylindrisch aus­ gebildet und besitzt an der vorderen Düsenstirnseite Durch­ trittsöffnungen 13. Da die Düse bei gefülltem Becken oder Bad unterhalb dem Wasseroberfläche liegt, füllt sich die Hohl­ raum 12 zwangsläufig durch den an den Öffnungen 13 anstehenden hydrostatischen Druck. Das Auslaßende 11 besitzt einen im wesentlichen balligen, teilkugelförmigen Außenmantel 14, der seitlich von einem im Abstand hierzu angeordneten, einen Ring­ spalt 15 bildenden Mantelkörper 16 mit einem Auslaßstutzen 17 umhüllt ist, wobei der Auslaßstutzen 17 und die verjüngte Luft­ zufuhr 11 vorzugsweise dieselbe Längsachse 18 haben. Der Innen­ radius des Auslaßstutzens 17 ist selbstverständlich größer als der Innenradius des Auslaßendes 11 der Luftzufuhrdüse. Durch den erwähnten Ringspalt 15 werden im Bereich des Auslaßstut­ zens 17 Turbulenzen vermieden, vielmehr reißt die in Pfeilrich­ tung 19 einströmende und am Auslaßende 11 ausströmende Luft das im Ringspalt 15 anstehende Wasser mit, wobei in die Hohlkam­ mer 12 zwangsläufig neues Wasser über Öffnungen 13 angesogen wird.

Claims (8)

1. Verfahren zum Zuführen von Wasser-Luft-Gemischen in Schwimmbädern, Whirlpools oder dergleichen, wobei eine Mischung aus Wasser und Luft über mindestens eine unter­ halb der Wasseroberfläche im Becken oder der Wanne ange­ ordnete Öffnung unter Druck zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß Luft in Richtung der zum Becken oder der Wanne führen­ den Öffnung innerhalb eines das Anschlußende der Luftzu­ fuhr umgebenden mit Wasser gefüllten Raumes mit einer Geschwindigkeit eingeblasen wird, daß der entstehende Sog Teile des Wassers aus dem genannten Raum mitreißt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft über ein an seinem Auslaßende verjüngten Rohr einge­ blasen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft unter einem Druck bis zu 1 bar aus der Luft­ zufuhr ausgeblasen wird, vorzugsweise zwischen 0,1 bis 0,7 bar.

4. Düse zum Zuführen von Wasser-Luft-Gemischen in Schwimmbä­ dern, Whirlpools oder dergleichen mit einem eine Luftzu­ fuhr (10) aufweisenden Düsenkörper, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenkörper eine sich zum Auslaßende (11) verjüngende Luftzufuhr (10) in einem mit Wasser gefüllten oder füllbaren Hohlraum (12) des Düsenkörpers aufweist, über die Luft in Richtung (19) der Düsenöffnung einblasbar ist.

5. Düse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum (12) des Düsenkörpers konzentrisch zur Luftzufuhrlängsachse (18) angeordnet ist und in seiner größten Ausdehnung einen Durchmesser besitzt, der größer als der Düsenöffnungsdurchmesser ist.

6. Düse nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse einen Durchmesser von 25 bis 50 mm aufweist.

7. Düse nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Düsenkörper seitliche oder konzentrisch zur Düsenöffnung liegende weitere Öffnungen (13) zum Wassereinlaß in den Hohlraum (12) aufweist.

8. Düse nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Auslaßende (11) einen balligen Außenman­ tel (13) besitzt, der seitlich von einem in einem einen Ringspalt (15) bildenden Abstand hierzu angeordneten Man­ telkörper (16) mit einem Auslaßstutzen (17) umhüllt ist, wobei der Auslaßstutzen (17) und die verjüngte Luftzu­ fuhr (11) vorzugsweise dieselbe Längsachse (18) haben.