EP1462728A1 - Strömungsvorrichtung für Flüssigkeitskreisläufe - Google Patents

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EP1462728A1
EP1462728A1 EP03006791A EP03006791A EP1462728A1 EP 1462728 A1 EP1462728 A1 EP 1462728A1 EP 03006791 A EP03006791 A EP 03006791A EP 03006791 A EP03006791 A EP 03006791A EP 1462728 A1 EP1462728 A1 EP 1462728A1
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EP
European Patent Office
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flow
space
collection
filter
liquid
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP03006791A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Rainer Waese
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Stromungsfilter GmbH
Original Assignee
Stromungsfilter GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Stromungsfilter GmbH filed Critical Stromungsfilter GmbH
Priority to EP03006791A priority Critical patent/EP1462728A1/de
Publication of EP1462728A1 publication Critical patent/EP1462728A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D19/00—Details
    • F24D19/0092—Devices for preventing or removing corrosion, slime or scale
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F13/00—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
    • F28F13/06—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by affecting the pattern of flow of the heat-exchange media
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28G—CLEANING OF INTERNAL OR EXTERNAL SURFACES OF HEAT-EXCHANGE OR HEAT-TRANSFER CONDUITS, e.g. WATER TUBES OR BOILERS
    • F28G13/00—Appliances or processes not covered by groups F28G1/00 - F28G11/00; Combinations of appliances or processes covered by groups F28G1/00 - F28G11/00
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2240/00—Spacing means

Definitions

  • the invention relates to a flow device for liquid circuits in Heating, cooling and air conditioning systems, especially a flow device for a closed water circuit in heating systems.
  • DE 19717 883 is a cleaning device for a liquid in the Pipe system of closed circuits, preferably in heating systems known that from a flow area arranged in the flow direction Collecting device with a second flow area opposite flow direction and a relaxation and gathering room consists. Due to different flow directions and different Diameter and cross-sectional areas of the individual flowed through by the water Laminar and turbulent flow of water and areas change hence its flow rate so that the contaminants separate out and collect in a relaxation and gathering room.
  • the cleaning device is preferably used as a connector for heating systems executed and upstream of the sensitive part of the heating circuit.
  • the advantage of this cleaning device is that by the double Transition from laminar to turbulent flow with a double Reducing the flow rate of the heating water a double Separate and collect different contaminant particles and so that there is an increased cleaning effect.
  • the disadvantages of the cleaning device are that the gaseous components such as air, oxygen or CO 2 , which are in the heating water or arise from chemical reactions of certain impurities, continue to have a disruptive and energy-reducing effect on the heating circuit.
  • the object of the present invention is a flow device for liquid cycles, especially for a water cycle in To create heating systems through which the flow rate in the Heating surfaces increased and thus the deposition of impurities removed and subsequently both solid dirt and contamination particles different size, composition and consistency as well as gaseous Components of the water in the piping system of the heating circuit are specifically separated, collected and eliminated.
  • the object is achieved in that the flow device for liquid circuits is characterized in that several Spacer rings built into the heating surfaces as flow accelerators preferably with two to four opening slots between spacer bars a flow filter in the pipe system with the main collection and - relaxation room, with a further flow area, with a second Collecting device, with further flow elements and with one Gas collecting space is connected downstream.
  • the preferred embodiment of the flow accelerator according to the invention is a spacer ring with three opening slots between three Spacers designed so that the spacers each 120 ° to each other are staggered.
  • an embodiment of the is used as a flow accelerator Spacer ring characterized in that the opening slots Have length of the spacer bars.
  • the advantages of the flow accelerator according to the invention exist in that the flow rate through the opening slots designed according to the invention of the heating water in the heating surfaces is increased.
  • the downstream of the flow accelerator Flow filter is also characterized in that the cross-sectional area the further flow range is less than that of the main collection and relaxation space and the cross-sectional area of the others Flow elements is less than that of the second collecting device, so that each time the liquid enters the further flow range and a transition from turbulent flow to the flow elements laminar flow and thus a separation of gaseous components he follows. Via the gas collection space of the flow filter and the vent valve separation and removal of the gaseous takes place Impurities and components.
  • the advantageous features of the flow filter according to the invention exist in that due to its constructive design according to the invention both a multiple transition from laminar to turbulent flow with a decrease in flow rate as well as a multiple Transition from turbulent to laminar flow with an increase in the Flow rate. This makes both a separation and Collect the solid dirt and contamination particles as well gaseous components safely and successfully for the entire liquid cycle given.
  • the foreign matter is removed via the closure parts and the vent valve and gases removed.
  • the water loss is minimal.
  • the flow device according to the invention with flow accelerator and flow filter is suitable for all hot water heating systems, all closed and open circuits, all non-corrosive media, Solar systems, underfloor heating, Heat pumps.
  • the flow filter fulfills the special features of the closed circuit.
  • the particles do not have to be separated all at once. Like attempts have shown, these particles grow during operation. Long before If a critical size is reached, the particles are separated.
  • the flow device according to the invention can flow in or out a closed or open circuit. Your impact extends to keeping plants clean and filtering everyone Particle sizes, even the solutes are precipitated and become the largest Part withheld.
  • the flow device is easy to install in existing systems can be used with its components in front of all heat generators and those at risk Assemble devices ..
  • the invention is based on a preferred embodiment described, preferably for a closed water cycle Heating system.
  • the flow device according to the invention according to Figure 1 is an additional device Can be installed in the closed water circuit of a heating system.
  • the flow device according to the invention is shown schematically in FIG. 1 and consists of flow accelerators according to the invention in the form of spacer rings 0.0 installed on the heating surfaces 0.8 and one of these downstream flow filter according to the invention in the piping system 1.0. Since the 0.1; 0.2; 0.3 of the spacer rings 0.0 the Heating surfaces 0.8 flowing through heating fluid flows accelerated, is a settling of dirt and contamination particles in the Heating surfaces 0.8 of the radiator prevented. In the piping system of the Heating system is a flow filter 1.0 with 0.8 heating surfaces Spacer rings 0.0 downstream, in which dirt, and settle and separate gas particles of the flow liquid.
  • the flow accelerator according to the invention for water circuits from Heating systems is constructed as a spacer ring 0.0 according to Figure 2. He has a known flow opening 0.4 and on its annular Circumferential surface according to the invention a plurality of opening slots.
  • FIG. 2 shows a spacer ring 0.0 with three opening slots 0.1, 0.2, 0.3 between three spacer bars 0.5, 0.6, 0.7. These are preferably three Opening slots 0.1, 0.2, 0.3 as well as the spacers 0.5, 0.6, 0.7 evenly distributed over the circumference at an angle of 120 ° to each other arranged.
  • the length of the Opening slots 0.1-0.3 over the circumference of the spacer ring are designed differently.
  • the length of the opening slots is preferably 0.1 to 0.2 approximately twice the length of the spacer webs 0.5, 0.6, 0.7. In different In versions, this means that the opening slots 0.1, 0.2, 0.3 preferably the same, but in other variants up to approximately that have double length.
  • the opening slots of the Spacer ring 0.0 a multiple length to the length of the spacer bars.
  • Figures 3 and 4 represent spacer rings 0 0 in a preferred embodiment with three opening slots 0.1, 0.2, 0.3 and three spacer bars 0.5, 0.6, 0.7 in schematic side and top view.
  • FIG. 6 shows the double heating surfaces 0.8 with built-in spacer rings 0.0 in side view.
  • the dirt particles do not attach due to the accelerated flow the heating surfaces or the impurities from the heating surfaces flushed into the piping system and by means of the downstream flow filter 1.0 caught.
  • the flow filter 1.0 is in the piping system according to FIGS. 1 and 3 installed and built.
  • the heating water of the heating system appears as Flow liquid into the flow element 1.1 as the inflow pipe of the Flow filter 1.0 with all contaminants in this filter and leaves it cleaned from the flow element 1.13 as an outflow pipe Dirt and gas particles.
  • the flow element 1.1 is designed as an inflow pipe for the liquid and perpendicularly penetrates a main pipe of larger diameter, which has a main collecting and relaxation space 1.4; 1.5 forms and ends inside a tubular collecting device 1.2. This is firmly connected to the main pipe of the main collection and relaxation room 1.4, 1.5.
  • the diameter of this collecting device 1.2 is larger than that of the flow element 1.1, so that the following diameter ratios apply;
  • the annular gap between the collecting device 1.2 and the flow element 1.1 forms the flow area 1.3, which in the main collection - and - relaxation room 1.4, 1.5 opens.
  • the collecting devices 1.2 is used as a reversing chamber for the direction of flow Liquid is formed, causing the settling and collecting of contaminants becomes possible in the collecting device 1.2.
  • the flow rate is in the flow range 1.3 a multiple of the flow rate in the flow element 1.1.
  • the flow filter 1.0 has a further tubular collecting device 1.12 parallel to the collecting device 1.2, which is also connected at right angles to the main pipe of the main collecting and relaxation space 1.4, 1.5.
  • a flow element 1.11 is also arranged parallel to the flow element 1.1 in such a way that it passes continuously through the main pipe of the main collection and relaxation space 1.4, 1.5 into the flow element 1.13 in its function as an outflow pipe.
  • a second flow area 1.10 also arises in the form of an annular gap in the collecting device 1.12.
  • the gaseous constituents preferably air, CO 2 or O 2 , which separate from the liquid in the swirling space 1.4, rise vertically and collect in the gas collecting space 1.6 with the vent valve 1.7
  • the collecting device 1.12 is also a reversing chamber with a removable one Closure part 1.9 executed
  • the liquid rising in the swirling space 1.4 flows at a high rate Flow rate through the flow area 1.10 into the collecting device 1.12.
  • the swirling takes place in combination with the pressure release, a further swirling and degassing of the Liquid.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Strömungsvorrichtung für Flüssigkeitskreisläufe, insbesondere eine Strömungsvorrichtung für einen geschlossenen Wasserkreislauf in Heizungsanlagen. Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Strömungsvorrichtung zu schaffen, durch die die Durchflußgeschwindigkeit in den Heizflächen von Heizungsanlagen erhöht wird und Schmutz- und Verunreinigungspartikel im Rohrleitungssystem gezielt abgesondert, gesammelt und ausgeschieden werden. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Strömungsvorrichtung aus mehreren an den Heizflächen eingebauten Distanzringen als Strömungsbeschleuniger und einem diesen nachgeschalteten Strömungsfilter im Rohrleitungssystem besteht. Die Distanzringe besitzen vorzugsweise drei Öffnungsschlitze zwischen Abstandsstegen. Der Strömungsfilter im Rohrleistungssystem besteht aus einem Hauptsammelund -entspannungsraum, einem weiteren Durchflußbereich und weiteren Durchflußelementen, einer zweiten Sammelvorrichtung und einem Gassammelraum. Die Strömungsvorrichtung ist in den Vor- oder Rücklauf geschlossener oder offener Flüssigkeitskreisläufe von Heizungs-, Kälte-, Klima- oder Solaranlagen einbaubar. Figur 1 zeigt die Strömungsvorrichtung in schematischer Darstellung. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Strömungsvorrichtung für Flüssigkeitskreisläufe in Heizungs-, Kälte-und Klimaanlagen, insbesondere eine Strömungsvorrichtung für einen geschlossenen Wasserkreislauf in Heizungsanlagen.
Es ist bekannt, daß in modernen Heizungsanlagen die empfindlichen Steuer - und Regelelemente ein möglichst vollständiges und effektives Zurückhalten der im Wasser vorhandenen festen Verunreinigungen sowie gasförmigen Bestandteile erfordern.
Um Schmutzstoffe und Gase in Heizungsanlagen möglichst zurückzuhalten und aufzufangen und damit energiesparender arbeiten zu können, sind bereits verschiedene Anlagen und Methoden bekannt.
Sowohl das periodische Spülen von Heizungsanlagen, der Einsatz von Chemikalien als auch der Einbau bisher bekannter Siebe oder Filter und ihr Reinigungsaustausch sind mit hohem Zeit-und Kostenaufwand verbunden.
Darüberhinaus sind der hohe Wartungsaufwand sowie der oftmals erzielte geringe Reinigungseffekt uneffektiv.
Insbesondere ist es erforderlich, Heizkörper von Verunreinigungen und Schlamm freizuhalten, da sich ansonsten die Wärmeabgabeleistung der Heizflächen wesentlich verringert und der Schmutz zu Störungen des gesamten Heizungssystems führt.
Es ist bekannt, sog. Stützringe als Distanzhalter zwischen den Heizflächen eines Heizkörpers bzw. beim Ein - und Ausführen des Rohrsystems in den Heizkörper einzusetzen. Diese Distanzringe in den Heizungsflächen besitzen an ihrer Umfangsfläche zum Durchlaß des Heizungswassers in die Heizungsflächen mehrere kleine Bohrungen, die maximal einen Durchmesser von < 5 mm besitzen. Der Kreislauf des Heizungswassers in den Heizflächen weist aufgrund dieser Durchflußbohrungen nur eine geringe Strömung in den Heizflächen auf. Dadurch bedingt setzen sich vermehrt Schmutz und Verunreinigungspartikel im Inneren der Heizflächen ab. Die nachteiligen Folgen sind wie bekannt die verringerte Wärmeabgabeleistung der Heizflächen.
Nach der DE 19717 883 ist ein Reinigungsgerät für eine Flüssigkeit im Rohrleitungssystem geschlossener Kreisläufe , vorzugsweise in Heizungsanlagen bekannt, das aus einem Durchflußbereich mit in Fließrichtung angeordneter Sammelvorrichtung, aus einem zweiten Durchflußbereich mit entgegengesetzter Fließrichtung und einem Entspannungs - und Sammelraum besteht. Aufgrund unterschiedlicher Fließrichtungen und unterschiedlicher Durchmesser und Querschnittsflächen der einzelnen vom Wasser durchströmten Bereiche wechseln laminare und turbulente Strömung des Wassers und damit seine Fließgeschwindigkeit, so dass sich die Verunreinigungen abscheiden und in einem Entspannungs - und Sammelraum sammeln.
Das Reinigungsgerät ist vorzugsweise als Anschlußstück für Heizungsanlagen ausgeführt und dem empfindlichen Teil des Heizungskreislaufes vorgeschaltet. Der Vorteil dieses Reinigungsgerätes besteht darin, daß durch den zweifachen Übergang von laminarer zu turbulenter Strömung mit einer zweimaligen Verringerung der Fließgeschwindigkeit des Heizungswassers ein doppeltes Abscheiden und Sammeln unterschiedlicher Verunreinigungspartikel und damit ein erhöhter Reinigungseffekt erfolgen.
Die Nachteile des Reinigungsgerätes bestehen jedoch darin, daß die gasförmigen Bestandteile wie Luft, Sauerstoff oder CO2, die sich im Heizungswasser befinden oder durch chemische Reaktion bestimmter Verunreinigungen entstehen, weiterhin den Heizungskreislauf störend und energiemindernd beeinflussen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Strömungsvorrichtung für Flüssigkeitskreisläufe, insbesondere für einen Wasserkreislauf in Heizungsanlagen, zu schaffen, durch die die Durchflußgeschwindigkeit in den Heizflächen erhöht und damit die Ablagerung von Verunreinigungen behoben wird und nachfolgend sowohl feste Schmutz- und Verunreinigungspartikel unterschiedlicher Größe, Zusammensetzung und Konsistenz als auch gasförmige Bestandteile des Wassers im Rohrleitungssystem des Heizungskreislaufes gezielt abgesondert, gesammelt und ausgeschieden werden.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Strömungsvorrichtung für Flüssigkeitskreisläufe dadurch gekennzeichnet ist, daß mehreren an den Heizflächen eingebauten Distanzringen als Strömungsbeschleunigern mit vorzugsweise zwei bis vier Öffnungsschlitzen zwischen Abstandsstegen ein Strömungsfilter im Rohrleistungssystem mit dem Hauptsammel- und - entspannungsraum, mit einem weiteren Durchflußbereich, mit einer zweiten Sammelvorrichtung, mit weiteren Durchflußelementen und mit einem Gassammelraum nachgeschaltet ist.
Die vorzugsweise Ausführungsform des erfindungsgemäßen Strömungsbeschleunigers ist als Distanzring mit drei Öffnungsschlitzen zwischen drei Abstandsstegen so ausgeführt, daß die Abstandsstege jeweils um 120° zueinander versetzt angeordnet sind.
Außerdem ist eine Ausführungsform des als Strömungsbeschleuniger eingesetzten Distanzringes dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungsschlitze die Länge der Abstandsstege besitzen.
Die Vorteile des erfindungsgemäßen Strömungsbeschleunigers bestehen darin, daß durch die erfindungsgemäß gestalteten Öffnungsschlitze die Durchflußgeschwindigkeit des Heizungswassers in den Heizflächen erhöht wird.
Durch die beschleunigte Strömung findet eine höhere Verwirbelung in den wasserführenden Heizflächen eines Heizkörpers statt, so dass die Verunreinigungen aus den Heizflächen in das Rohrleitungssystem gespült werden. Die Heizflächen der Heizkörper bleiben sauber und werden damit schneller warm. Der Energieeinsatz ist wesentlich effektiver. Die das Rohrleitungssystem durchströmenden Verunreimgungen werden nachfolgend mittels Strömungsfilter aufgefangen und gesammelt.
Der erfindungsgemäße dem Strömungsbeschleuniger nachgeordnete Strömungsfilter ist außerdem dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsfläche des weiteren Durchflußbereiches geringer ist als diejenige des Hauptsammel-und-entspannungsraumes und die Querschnittsfläche der weiteren Durchflußelemente geringer ist als diejenige der zweiten Sammelvorrichtung, so daß jeweils beim Eintritt der Flüssigkeit in den weiteren Durchflußbereich und in die Durchflußelemente ein Übergang von turbulenter Strömung zu laminarer Strömung und damit eine Abscheidung von gasförmigen Bestandteilen erfolgt. Über den Gassammelraum des Strömungsfilters und das Entlüftungsventil erfolgt das Abscheiden und Entfernen der gasförmigen Verunreinigungen und Bestandteile.
Die weiteren Merkmale und Einzelheiten des Strömungsfilters sind in den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung dargestellt.
Die vorteilhaften Merkmale des erfindungsgemäßen Strömungsfilters bestehen darin, daß aufgrund seiner konstruktiven erfindungsgemäßen Ausführung sowohl ein mehrfacher Übergang von laminarer zu turbulenter Strömung mit einer Verringerung der Fließgeschwindigkeit als auch ein mehrfacher Übergang von turbulenter zu laminarer Strömung mit einer Vergrößerung der Fließgeschwindigkeit erfolgen. Dadurch ist sowohl ein Abscheiden und Sammeln der festen Schmutz - und Verunreinigungspartikel als auch der gasförmigen Bestandteile sicher und erfolgreich für den gesamten Flüssigkeitskreislauf gegeben.
Das von den Heizkörpern bzw. vom Verteilungssystem von Fußboden- und Heizflächen zurückströmende Wasser wird durch das Einströmrohr in den Verwirbelungsraum gebracht.
Wenn das Wasser durch einen schmalen Ringspalt zurück in den Hauptsammelraum strömt, ändert sich die Fließgeschwindigkeit mehrmals.
Ein Teil der Strömung hält sich längere Zeit im Hauptsammelraum auf und gibt den Fremdstoffen und Gasen Gelegenheit, sich abzusetzen.
Über die Verschlußteile und das Entlüftungsventil werden die Fremdstoffe und Gase entfernt. Der Wasserverlust dabei ist minimal.
Die erfindungsgemäße Strömungsvorrichtung mit Strömungsbeschleuniger und Strömungsfilter ist geeignet für
   alle Warmwasser - Heizungsanlagen,
   alle geschlossenen und offenen Kreisläufe,
   alle nicht korrodierenden Medien,
   Solaranlagen,
   Fußbodenheizungen,
   Wärmepumpen.
Die Abscheideleistung erstreckt auf alle Partikel, die um mindestens 20% schwerer als das Trägermedium Wasser sind. D.h. selbst Partikel aus PVC, die mit Ihrer Dichte von 1,19 weit unter der der üblichen Fremdstoffe liegen, werden noch vom Filter erfaßt. Die Strömungsvorrichtung sind ausgelegt für einen Spitzenbetriebsdruck von 8 bar und eine Dauertemperatur von 120°C. Damit eignen sie sich insbesondere für:
  • Radiator - und Fußbodenheizungen,
  • Wärmepumpen,
  • Solaranlagen,
  • für jeden geschlossen Kreislauf unter den beschriebenen
  • Einsatzbedingungen.
    • Bei mit Sauerstoff oder anderen Gasen belasteten Anlagen wird mit einem nachgeschalteten Entlüftungsventil auch eine sichere Abscheidung von Gasen erzielt. Auch für große abzuscheidende Mengen an Luft, Sauerstoff, Kohlensäure und anderen Gasen ist die erfindungsgemäße Strömungsvorrichtung geeignet.
    Da die erfindungsgemäße Strömungsvorrichtung stets mit einer Beschleunigung der Strömung des Flüssigkeitskreislaufes und mit einer Filtration der Strömungsflüssigkeit verbunden ist, besitzt sie folgende Vorteile:
    Der Strömungsfilter erfüllt die Besonderheiten des geschlossenen Kreislaufs. Die Abscheidung der Partikel muss nicht auf einmal erfolgen. Wie Versuche gezeigt haben, wachsen diese Partikel während des Betriebes. Lange bevor eine kritische Größe erreicht wird, werden die Partikel abgeschieden.
    Wird zum Beispiel in einer Anlage mit 2001 Wasserinhalt das Wasser in 10 Betriebsstunden über 50 mal umgewälzt, sind nach wenigen Wochen die Fremdstoffe entfernt.
    Das bedeutet, daß bei nur 5 Betriebsstunden täglich und einer Filterwirksamkeit von nur 1% die Fremdstoffen in 2 Wochen um 95% vermindert sind.
    Auch bei Problemanlagen mit Sauerstoff - Eintrag, wo die Reaktionen nie zum Stillstand kommen, werden die schädlichen Folgen weitgehend verhindert.
    Werden stillstehende Anlagenteile nach längerer Zeit wieder in Betrieb genommen, kommt der Schmutz in regelrechten "Wolken" an. Auch diese Unregelmäßigkeiten werden von der Strömungsvorrichtung ausgeglichen.
    Die erfindungsgemäße Strömungsvorrichtung kann in den Vor-oder Rücklauf eines geschlossenen oder offenen Kreislaufes eingesetzt werden. Ihre Wirkung erstreckt sich auf die Sauberhaltung von Anlagen und auf die Filtration aller Partikelgrößen, auch die gelösten Stoffe werden ausgefällt und zum größten Teil zurückgehalten.
    Die Strömungsvorrichtung ist in vorhandene Anlage einfach einbaubar und lässt sich mit ihren Bauteilen problemlos vor alle Wärmeerzeuger und gefährdeten Geräte montieren..
    Die Erfindung wird nachfolgend an einem bevorzugten Ausführungsbeispiel beschrieben, vorzugsweise für einen geschlossenen Wasserkreislauf einer Heizungsanlage.
    In den nachfolgenden Zeichnungen zeigen:
    • Figur 1: die erfindungsgemäße Strömungsvorrichtung in schematischer Einbaudarstellung;
    • Figur 2: den Distanzring in perspektivischer Darstellung;
    • Figur 3: den Strömungsfilter in schematischer Seitenansicht;
    • Figur 4: den Distanzring in schematischer Seitenansicht
    • Figur 5: den Distanzring in schematischer Draufsicht;
    • Figur 6: Doppelheizflächen mit Distanzringen in Seitenansicht.
    Die erfindungsgemäße Strömungsvorrichtung nach Figur 1 ist als Zusatzgerät in den geschlossenen Wasserkreislauf einer Heizungsanlage einbaubar.
    Die erfindungsgemäße Strömungsvorrichtung ist schematisch in Figur 1 dargestellt und besteht aus erfindungsgemäßen Strömungsbeschleunigern in Form von an den Heizflächen 0.8 eingebauten Distanzringen 0.0 und einem diesen im Rohrleitungssystem nachgeschalteten erfindungsgemäßen Strömungsfilter 1.0. Da die durch die Öffnungsschlitze 0.1; 0.2; 0.3 der Distanzringe 0.0 der Heizflächen 0.8 hindurchfließende Heizungsflüssigkeit beschleunigt fließt, wird ein Absetzen von Schmutz- und Verunreinigungspartikeln in den Heizflächen 0.8 der Heizkörper verhindert. Im Rohrleitungssystem der Heizungsanlage ist ein Strömungsfilter 1.0 den Heizungsflächen 0.8 mit den Distanzringen 0.0 nachgeschaltet, in dem sich Schmutz-, Verunreinigungs- und Gaspartikel der Strömungsflüssigkeit absetzen und abgeschieden werden. Der erfindungsgemäße Strömungsbeschleuniger für Wasserkreisläufe von Heizungsanlagen ist als Distanzring 0.0 entsprechend Figur 2 aufgebaut. Er besitzt wie bekannt eine Durchflußöffnung 0.4 und an seiner ringförmigen Umfangsfläche erfindungsgemäß mehrere Öffnungsschlitze.
    Figur 2 zeigt einen Distanzring 0.0 mit drei Öffnungsschlitzen 0.1, 0.2, 0.3 zwischen drei Abstandsstegen 0.5, 0.6, 0.7. Vorzugsweise sind diese drei Öffnungsschlitze 0.1, 0.2, 0.3 sowie auch die Abstandsstege 0.5, 0.6, 0.7 gleichmäßig über den Umfang verteilt im Winkel von 120° zueinander angeordnet.
    Entsprechend der gewünschten Strömungsgeschwindigkeit des durch die Öffnungsschlitze 0.1- 0.3 strömenden Heizungswassers ist die Länge der Öffnungsschlitze 0.1- 0.3 über dem Distanzringumfang unterschiedlich ausgeführt.
    Vorzugsweise beträgt die Länge der Öffnungsschlitze 0.1, 0.2, 0.3 das ein - bis annähernd zweifache der Länge der Abstandsstege 0.5, 0.6, 0.7. In unterschiedlichen Ausführungen bedeutet dies, daß die Öffnungsschlitze 0.1, 0.2, 0.3 vorzugsweise die gleiche, jedoch in weiteren Varianten bis annähernd die doppelte Länge besitzen.
    Weitere Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Strömungsbeschleunigers können als Distanzring 0.0 mit zwei oder vier Öffnungsschlitzen 0.1, 0.2 oder 0.1, 0.2, 0.3n und zwei oder vier Abstandsstegen 0 5, 0 6 oder 0.5, 0.6, 0.7n im Abstand von 180° oder 90° zueinander aufgebaut sein.
    Entsprechend dieser Ausführungsformen besitzen die Öffnungsschlitze des Distanzringes 0.0 eine mehrfache Länge zur Länge der Abstandsstege.
    Die Figuren 3 und 4 stellen Distanzringe 0 0 in vorzugsweiser Ausführung mit drei Öffnungsschlitzen 0.1, 0.2, 0.3 und drei Abstandsstegen 0.5, 0.6, 0.7 in schematischer Seiten - und Draufsicht dar.
    Die Figur 6 zeigt die Doppelheizflächen 0.8 mit eingebauten Distanzringen 0.0 in Seitenansicht.
    Durch die erfindungsgemäß ausgestalteten Öffnungsschlitze 0.1, 0.2, 0.3 und Abstandsstege 0.5, 0.6, 0.7 der Distanzringe 0.0 ist es möglich, die Strömung des durchfließenden Heizungswassers so zu beschleunigen, daß eine höhere Verwirbelung in den wasserführenden Heizflächen 0.8 erfolgt.
    Die Schmutzpartikel setzen sich durch die beschleunigte Strömung nicht an den Heizflächen ab bzw. die Verunreimgungen aus den Heizflächen werden in das Rohrleitungssystem gespült und mittels des nachgeordneten Strömungsfilters 1.0 aufgefangen.
    Der Strömungsfilter 1.0 ist im Rohrleitungssystem entsprechend Figur 1 und 3 ein- und aufgebaut. Das Heizungswasser der Heizungsanlage tritt als Strömungsflüssigkeit in das Durchflußelement 1.1 als Einströmrohr des Strömungsfilters 1.0 mit allen Verschmutzungen in diesen Filter ein und verläßt diesen aus dem Durchflußelement 1.13 als Ausströmrohr gereinigt von Schmutz- und Gaspartikeln.
    Das Durchflußelement 1.1 ist als Einströmrohr für die Flüssigkeit ausgebildet und durchstößt senkrecht ein Hauptrohr größeren Durchmessers, das einen Hauptsammel - und - entspannungsraum 1.4; 1.5 bildet und endet im Inneren einer rohrförmigen Sammelvorrichtung 1.2. Diese ist mit dem Hauptrohr des Hauptsammel - und entspannungsraumes 1.4, 1.5 fest verbunden. Der Durchmesser dieser Sammelvorrichtung 1.2 ist größer als der des Durchflußelementes 1.1, so daß folgende Durchmesserverhältnisse gelten;
    Figure 00100001
    Der ringförmige Spalt zwischen der Sammelvorrichtung 1.2 und dem Durchflußelement 1.1 bildet den Durchflußbereich 1.3, der in den Hauptsammel - und - entspannungsraum 1.4, 1.5 mündet.
    Die Sammelvorrichtunge 1.2 ist als Umkehrkammer für die Fließrichtung der Flüssigkeit ausgebildet, wodurch das Absetzen und Sammeln von Verunreinigungen in der Sammelvorrichtung 1.2 möglich wird.
    Aufgrund der unterschiedlichen Durchmesser der miteinander verbundenen Rohre des Strömungsfilters tritt bei der durch das Einströmrohr 1.1 einströmenden Flüssigkeit beim Übergang in die Sammelvorrichtung 1.2 und in den Durchflußbereich 1.3 eine Änderung der Fließgeschwindigkeit auf. Dabei erfolgt zwischen dem Durchflußelement 1.1 und der Sammelvorrichtung 1.2 ein Übergang von laminarer Strömung zu turbulenter Strömung, so daß die Verunreinigungen dort abgeschieden werden und in der Sammelvorrichtung 1.2 aufgenommen werden. Vorzugsweise erfolgt in der Sammelvorrichtung 1.2 eine Strömungsumkehr in den Durchflußbereich 1.3.
    Dieser mündet in den Hauptsammel- und -entspannungsraum 1.4, 1.5, in dem wiederrum eine Verwirbelung der Flüssigkeit erfolgt: Dabei beträgt die Fließgeschwindigkeit im Durchflußbereich 1.3 ein Mehrfaches der Fließgeschwindigkeit im Durchflußelement 1.1.
    Entsprechend der unterschiedlichen Durchmesser der einzelnen Bauteile des Strömungsfilters 1.0 ergeben sich unterschiedliche Fließgeschwindigkeiten für die strömende Flüssigkeit im Verhältnis:
    Figure 00110001
    Die im Verwirbelungsraum 1.4 des Hauptsammel - und - entspannungsraumes 1.4, 1.5 ausgefällten Verunreinigungen und Schmutzpartikel sinken in den Entspannungsraum 1.5 und sammeln sich.
    Über das an der Sammelvorrichtung 1.2 angebrachte abnehmbare Verschlußteil 1.9 und über das am Entspannungsraum 1.5 angeordnete Verschlußteil 1.8 können die abgesetzten Verunreinigungen entnommen und der Strömungsfilter 1.0 gereinigt werden. Um ebenfalls ein wirksames Ausscheiden der sich in der Flüssigkeit befindlichen gasförmigen Bestandteile zu erreichen, besitzt der erfindungsgemäße Strömungsfilter 1.0 parallel über der Sammelvorrichtung 1.2 eine weitere rohrförmige Sammelvorrichtung 1.12, die ebenfalls mit dem Hauptrohr des Hauptsammel - und - entspannungsraumes 1.4, 1.5 rechtwinklig verbunden ist. Im Inneren der Sammelvorrichtung 1.2 ist ebenfalls parallel zum Durchflußelement 1.1 ein Durchflußelement 1.11 so angeordnet, daß es durch das Hauptrohr des Hauptsammel - und - entspannungsraumes 1.4, 1.5 durchgehend in das Durchflußelement 1.13 in seiner Funktion als Ausströmrohr übergeht. Da die Durchmesser der einzelnen rohrförmigen Bauteile ebenfalls wie folgt abgestuft sind:
    1.11, 1.13<1.12<1.4, 1.5, 1.6
    entsteht in der Sammelvorrichtung 1.12 ein zweiter Durchflußbereich 1.10 ebenfalls in Form eines Ringspaltes. Die sich im Verwirbelungsraum 1. 4 aus der Flüssigkeit abtrennenden gasförmigen Bestandteile, vorzugsweise Luft, CO2, oder O2, steigen senkrecht auf und sammeln sich im Gassammelraum 1.6 mit dem Entlüftungsventil 1.7
    Die Sammelvorrichtung 1.12 ist ebenfalls als Umkehrkammer mit abnehmbarem Verschlußteil 1.9 ausgeführt
    Die im Verwirbelungsraum 1.4 aufsteigende Flüssigkeit strömt mit hoher Fließgeschwindigkeit durch den Durchflußbereich 1.10 in die Sammelvorrichtung 1.12. In der Umkehrkammer erfolgt durch die Verwirbelung in Kombination mit der Druckentspannung ein nochmaliges Verwirbeln und Entgasen der Flüssigkeit.
    Durch den Übergang der Flüssigkeit von der Sammelvorrichtung 1.12 in das Durchflußelement 1.11 erfolgt unter Druckerhöhung ein Übergang von turbulenter in laminare Strömung. Luft und Gase folgen dieser Zustandsänderung nur bedingt. Sie werden nicht wieder in der Flüssigkeit gelöst und scheiden sich über den Durchflußbereich 1.10 im Gassammelraum 1.6 ab.
    Nach der Beruhigung der Gase im Gassammelraum 1.6 werden diese über das Entlüftungsventil 1.7 aus dem Strömungsfilter entfernt.
    Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen
    0.0
    Distanzring
    0.1
    Öffnungsschlitz
    0.2
    Öffnungsschlitz
    0.3
    Öffnungsschlitz
    0.4
    Durchflußöffnung
    0.5
    Abstandssteg
    0.6
    Abstandssteg
    0.7
    Abstandssteg
    0.8
    Heizfläche
    1.0
    Strömungsfilter
    1.1
    Durchflußelement
    1.2
    Sammelvorrichtung
    1.3
    Durchflußbereich
    1.4
    Hauptsammel-und-entspannungsraum
    1.5
    Hauptsammel-und-entspannungsraum
    1.6
    Gassammelraum
    1.7
    Entlüftungsventil
    1.8
    Verschlußteil
    1.9
    Verschlußteil
    1.10
    Durchflußbereich
    1.11
    Durchflußelement
    1.12
    Sammelvorrichtung
    1.13
    Durchflußelement

    Claims (13)

    1. Strömungsvorrichtung für Flüssigkeitskreisläufe, insbesondere für einen geschlossenen Wasserkreislauf in Heizungsanlagen, bestehend aus einem Reinigungsgerät als Durchflußelement mit Sammel- und - entspannungsraum im Rohrleitungssystem, dadurch gekennzeichnet,
      dass mehreren an den Heizflächen (0.8) eingebauten Distanzringen (0.0) als Strömungsbeschleunigern mit an ihren ringförmigen Umfangsflächen angeordneten mehreren, vorzugsweise zwei bis vier, Öffnungsschlitzen (0.1; 0.2; 0.3) zwischen mehreren Abstandsstegen (0.5; 0.6; 0.7) ein Strömungsfilter (1.0) im Rohrleitungssystem mit dem Hauptsammel- und -entspannungsraum (1.4; 1.5), mit einem weiteren Durchflußbereich(1.10), mit einer als Umkehrkammer ausgebildeten zweiten Sammelvorrichtung (1.12), mit weiteren Durchflußelementen (1.11;1.13) und mit einem Gassammelraum (1.6) nachgeschaltet ist.
    2. Strömungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
      dass die Distanzringe (0.0) mit der Durchflußöffnung (0.4) an ihrer ringförmigen Umfangsfläche je drei Öffnungsschlitze (0.1; 0.2; 0.3) zwischen drei Abstandsstegen (0.5; 0.6; 0.7) besitzen und die Abstandsstege (0.5; 0 6; 0.7) jeweils um 120° zueinander versetzt angeordnet sind und
      dass die Öffnungsschlitze (0.1;0.2;0.3) der Distanzringe (0.0) die em- bis zweifache Länge der Abstandsstege (0.5; 0.6; 0.7) besitzen.
    3. Strömungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
      dass die Querschnittsfläche des weiteren Durchflußbereiches (1.10) des Strömungsfilters (1.0) geringer als diejenige des Hauptsammel -und -entspannungsraumes (1.4; 1.5) und die Querschnittsfläche der weiteren Durchflußelemente (1.11; 1.13) geringer als diejenige der zweiten Sammelvorrichtung (1.12) ist.
    4. Strömungsvorrichtung nach einem Ansprüche 1 und 3, dadurch gekennzeichnet,
      dass die Sammelvorrichtungen (1.2; 1.12) des Strömungsfilters (1.0) je ein abnehmbares Verschlußteil (1.9) für die Entnahme abgelagerter Verunreinigungen und der Gassammelraum (1.6) ein Entlüftungsventil (1.7) für das Entweichen von Luft und Gas besitzen.
    5. Strömungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
      dass jeweils beim Eintritt der Flüssigkeit vom Hauptsammel - und - entspannungsraum (1.4;1.5) des Strömungsfilters (1.0) in den weiteren Durchflußbereich (1.10) und vom zweiten Sammelraum (1.12) in die Durchflußelemente (1.11;1.13) ein Übergang von turbulenter Strömung mit verringerter Fließgeschwindigkeit zu laminarer Strömung erfolgt.
    6. Strömungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
      dass beim Übergang von turbulenter Strömung der Flüssigkeit im Hauptsammel - und - entspannungsrohr (1.4; 1.5) des Strömungsfilters (1.0) zu laminarer Strömung der Flüssigkeit im Durchflußbereich (1.10) ein Abscheiden der gasförmigen Bestandteile der Flüssigkeit und ihr Aufsteigen in den Gassammelraum (1.6) erfolgt.
    7. Strömungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
      dass die Sammelvorrichtungen (1.2; 1.12) des Strömungsfilters (1.0) am Ende der Durchflußelemente (1.1; 1.11 und 1.13) als Umkehrkammern angeordnet sind und die Fließrichtung der Flüssigkeit in den nachfolgenden Durchflußelementen (1.11; 1.13) entgegengesetzt zur Fließrichtung im ersten Durchflußelement (1.1) erfolgt.
    8. Strömungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
      dass dem Durchflußelement (1.11) des Strömungsfilters (1.0) ein als Ausströmrohr ausgebildetes Durchflußelement (1.13) nachgeschaltet ist.
    9. Strömungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
      dass der weitere Durchflußbereich (1.10) des Strömungsfilters (1.0) als mit dem Hauptsammel - und Entspannungsraum (1.4; 1.5) kommunizierender Ringspalt ausgebildet ist.
    10. Strömungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
      dass das erste Durchflußelement ( 1.1 ) des Strömungsfilters (1.0) als Einströmrohr und das letzte Durchflußelement (1.13) als Ausströmrohr für die Flüssigkeit ausgebildet sind und
      dass die Durchflußelemente (1.1, 1.11; 1.13) senkrecht durch den Hauptsammel -und - entspannungsraum (1.4; 1.5) und zum Gassammelraum (1.6) sowie parallel zueinander angeordnet sind.
    11. Strömungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet,
      dass der Gassammelraum (1.6) des Strömungsfilters (1.0) mit dem Entlüftungsventil (1.7) am oberen Ende des Hauptsammel-und-entspannungsraumes (1.4;1.5) angeordnet ist.
    12. Strömungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet,
      dass der Hauptsammel- und -entspannungsraum (1.4; 1.5) des Strömungsfilters (1.0) als Verwirbelungsraum (1.4) für das Lösen und Ausfallen der Schmutz-und Gaspartikel und als Entspannungsraum (1.5) für das Absetzen und Sammeln der Schmutzpartikel ausgebildet ist und ein abnehmbares Verschlußteil (1.8) für die Entnahme der Verunreinigungen besitzt.
    13. Strömungsvorrichtung nach den Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet,
      dass sie als Zusatzgerät in den geschlossenen Wasserkreislauf einer Heizungsanlage, in eine Klimaanlage oder in eine Kühlanlage einsetzbar ist.
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