EP1689940A1 - Durchflussmengenbegrenzer - Google Patents

Durchflussmengenbegrenzer

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Publication number
EP1689940A1
EP1689940A1 EP04819561A EP04819561A EP1689940A1 EP 1689940 A1 EP1689940 A1 EP 1689940A1 EP 04819561 A EP04819561 A EP 04819561A EP 04819561 A EP04819561 A EP 04819561A EP 1689940 A1 EP1689940 A1 EP 1689940A1
Authority
EP
European Patent Office
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flow rate
gas
dur
fluid
receptacle
Prior art date
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EP04819561A
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English (en)
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EP1689940B1 (de
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Siegfried Kogelbauer
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Original Assignee
Individual
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Publication date
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Publication of EP1689940A1 publication Critical patent/EP1689940A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1689940B1 publication Critical patent/EP1689940B1/de
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Anticipated expiration legal-status Critical

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/02—Spray pistols; Apparatus for discharge
    • B05B7/04—Spray pistols; Apparatus for discharge with arrangements for mixing liquids or other fluent materials before discharge
    • B05B7/0416—Spray pistols; Apparatus for discharge with arrangements for mixing liquids or other fluent materials before discharge with arrangements for mixing one gas and one liquid
    • B05B7/0425—Spray pistols; Apparatus for discharge with arrangements for mixing liquids or other fluent materials before discharge with arrangements for mixing one gas and one liquid without any source of compressed gas, e.g. the air being sucked by the pressurised liquid
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B1/00—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means
    • B05B1/34—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to influence the nature of flow of the liquid or other fluent material, e.g. to produce swirl
    • B05B1/3405—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to influence the nature of flow of the liquid or other fluent material, e.g. to produce swirl to produce swirl
    • B05B1/341—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to influence the nature of flow of the liquid or other fluent material, e.g. to produce swirl to produce swirl before discharging the liquid or other fluent material, e.g. in a swirl chamber upstream the spray outlet
    • B05B1/3468—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to influence the nature of flow of the liquid or other fluent material, e.g. to produce swirl to produce swirl before discharging the liquid or other fluent material, e.g. in a swirl chamber upstream the spray outlet with means for controlling the flow of liquid entering or leaving the swirl chamber
    • B05B1/3473—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to influence the nature of flow of the liquid or other fluent material, e.g. to produce swirl to produce swirl before discharging the liquid or other fluent material, e.g. in a swirl chamber upstream the spray outlet with means for controlling the flow of liquid entering or leaving the swirl chamber in response to liquid pressure
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03C—DOMESTIC PLUMBING INSTALLATIONS FOR FRESH WATER OR WASTE WATER; SINKS
    • E03C1/00—Domestic plumbing installations for fresh water or waste water; Sinks
    • E03C1/02—Plumbing installations for fresh water
    • E03C1/08—Jet regulators or jet guides, e.g. anti-splash devices
    • E03C1/084—Jet regulators with aerating means

Definitions

  • the invention relates to a flow limiter with a flow body, the flow body being penetrated by at least one channel through which a fluid can flow, with an inlet opening and an outlet opening, and at least one gas channel with a gas suction opening and a gas outlet opening for a fluid to be mixed with the fluid emerging from the channel Gas is provided.
  • the invention relates to a receptacle for limiting the flow rate with an inlet opening and an outlet opening for at least one fluid, the inlet opening having a larger cross section than the outlet opening.
  • the invention also relates to a method for mixing at least one fluid with at least one gas, including water and air.
  • a recording of the type mentioned is known for example from DE 3604 267 AI. It relates to a holder for limiting the flow rate, the flow being reduced by means of a movable nozzle piston in connection with a nozzle rod, and air is additionally drawn in.
  • the water jet regulator and flow limiter for sanitary fittings disclosed in WO 94/20219 contains a water jet dividing device accommodated in a housing, a throttle plate taking on a throttling of the amount of water and the fine adjustment being carried out by a throttle device in a perforated cylinder plate and being adjustable during operation is.
  • a disadvantage of the known recordings is a low mixing rate of fluid and gas and their complicated mechanical structure.
  • a flow limiter of the type mentioned at the outset in that an inlet funnel connects to the inlet opening.
  • the inlet funnel causes high flow rates of the fluid in the channel, and the fluid is also set in rotation. These high flow rates create a negative pressure in the area of the outlet opening of the channel, so that high gas quantities are sucked in via the gas channel and absorbed by the swirling fluid.
  • the flow rate of shower water for example, can thereby be reduced from usually 15 to 19 L / min to 3 to 5 L / min without reducing shower comfort, because the volume of the water jet is increased due to the air intake via the gas intake opening. This allows a significant reduction in water consumption and energy costs for hot water preparation.
  • This curve shape corresponds to phenomena known in nature where forces can work optimally (e.g. tornadoes, Coriolis force, etc.).
  • the production of a flow rate limiter according to the invention is made considerably easier if the at least one channel is of circular cylindrical design and is arranged axially in the flow body.
  • the suction of the gas can be interrupted due to pressure differences in the supply of the fluid and the fluid can get into the gas channel. This effect can be prevented if a check valve is advantageously arranged in the gas channel.
  • this has at least one recess for receiving magnetic, mineral or organic material. According to various studies, magnets influence the deposit of lime in water-carrying pipes and fittings.
  • a flow rate limiter is arranged between the inlet opening and outlet opening of a receptacle.
  • This holder can be easily attached to hoses, pipes, fittings and other elements that are intended for the transport of fluids.
  • the gas intake opening of the flow limiter is in alignment with a gas intake duct of the intake in the assembled state, so that an unobstructed gas intake is ensured.
  • the at least one channel for the fluid and the at least one gas outlet opening open into a mixing chamber which is permeable in the flow direction. This has the advantage that the mixing of the fluid with the gas takes place after the acceleration of the fluid in the channel.
  • the mixing chamber has a frustoconical cross-section, the maximum absorption of gas by the fluid takes place.
  • the flow rate limiter inserted in the receptacle can vibrate due to the high flow rate of the fluid. This leads to undesirable noise (whistling, roaring, etc.).
  • the flow rate limiter has at least one groove on the outer lateral surface.
  • Such a receptacle can also be implemented, in which the receptacle has at least one groove on the inner lateral surface.
  • the outer surface of the receptacle is smooth in a further preferred embodiment of the receptacle.
  • At least one means for regulating the flow rate is provided in the receptacle.
  • This means can also be operated from the outside, for example, using an Allen key.
  • the housing has at least one recess for receiving magnetic, mineral or organic material in the region of the outlet opening or in the region of the flow rate limiter.
  • the material placed in the recess can be, for example, mineral material that is used for therapeutic purposes.
  • semi-precious stones are preferably used to energize drinking water.
  • the use of the flow limiter for mixing water as a fluid and air as a gas is one of the preferred applications of the invention, but the invention can also be used for swirling and mixing a wide variety of liquids or gases with an aspirated gas.
  • the receptacle can be used in a method for mixing at least one fluid with at least one gas, the flow rate of the at least one fluid being reduced and its flow rate being increased, and the fluid being swirled and then mixed with the at least one gas.
  • a maximum absorption of gas volume is made possible by the swirling of the fluid.
  • This method water is used as the fluid and air as the gas, is suitable to increase the oxygen content of the water, which may have been stored under pressure for a long time in pipes or tanks, for example, and thus to upgrade it as drinking water.
  • Fig. 1 is a receptacle for a flow limiter according to Fig. 3 with built-in. 2 in longitudinal section,
  • FIG. 3 shows a receptacle for a flow rate limiter without a flow rate limiter inserted in longitudinal section
  • FIG. 4 shows a receptacle for a flow rate limiter with a built-in flow rate limiter according to FIG. 3 and additional means for reducing the cross section in the channel or outlet opening,
  • FIG. 5 shows a receptacle for a flow rate limiter according to FIG. 3 with a built-in flow rate limiter according to FIG. 2 with recesses in the area of the outlet opening in longitudinal section
  • FIG. 6a-d view of Fig. 5 along the line A-A
  • Fig. 7-9 further versions of a recording according to the invention
  • the receptacle AUF shown in FIG. 1 for limiting the flow rate is used, for example, in showers to reduce water consumption.
  • the centerpiece of the UP opening is the flow rate limiter DUR shown in FIG. 2. It has an inlet opening EIN in a flow body DUK, which has an inlet funnel ELT through which the fluid, in this case water, can enter the channel KAN.
  • This special shape causes the water to rotate as it passes through the KAN canal and accelerates it in the KAN canal.
  • Due to the high passage speed of the water a vacuum is created in the space below the outlet opening AUS, which causes gas intake, for example air, in the gas duct GKA.
  • the sucked-in air mixes with the accelerated, swirling water.
  • the flow rate limiter DUR shown in FIG. 2 can be used without the receptacle AUF shown in FIG. 3.
  • a piece of hose can be attached to the two longitudinal ends of the flow rate limiter DUR assigned to the inlet opening IN and the outlet opening OUT by means of hose binders.
  • the receptacle OPEN as shown in FIG. 3, consists of a housing GEH, each of which has a thread in the area of the inlet opening INL and the outlet opening OUT (not shown in the figures), which are used, for example, for mounting the receptacle OPEN in a shower hose ,
  • the surface OBE of the housing GEH is smooth, this allows easy cleaning of the receptacle OPEN, a property that is also desirable with regard to sterility, for example in hospitals.
  • the housing GEH has a gas intake duct GAS which, when the flow rate limiter DUR is used, is in alignment with its gas intake opening GAF (FIG. 1).
  • the gas duct GKA is secured with a non-return valve RUC, so that no water can escape from the gas intake opening GAF in the event of pressure fluctuations or the like.
  • the outlet opening AUS of the flow rate limiter DUR is located on one level with the outlet opening GUF of the gas duct GKA and opens into a mixing chamber.
  • This mixing chamber MIS has a frustoconical cross-section, which ensures an optimal mixing of the water with the air.
  • the flow rate limiter DUR is inserted into the housing GEH of the receptacle OPEN without additional fastening means.
  • an UP adapter can be equipped with different flow rate limiters.
  • the flow rate limiter DUR in the embodiment described here is only inserted into the receptacle OPEN and is not additionally fixed, the flow rate limiter DUR may vibrate in the receptacle OPEN due to the high passage speeds of the water. This vibration is associated with undesirable noise.
  • the outer jacket AMA of the flow body DUK has a groove NUT.
  • the groove is on the inside of the jacket IMA of the receptacle OPEN.
  • agents MIT are shown that regulate the inflow and outflow of the water.
  • a pin which has an enlarged tip is placed in the channel KAN or in the outlet opening OUT. This reduces the diameter of the channel or outlet opening OUT and the flow is reduced.
  • the pen tip can be positioned, for example, by rotating the pen in a corresponding thread.
  • the media used are water as the fluid and air as the sucked gas.
  • any fluids liquid or gaseous is conceivable.
  • the further embodiment of the invention shown in FIG. 5 has a recess AUN in the area of the outlet opening OUT. As shown in FIG. 6a, this is ring-shaped.
  • the recess AUN is used to hold magnetic material. Studies have shown that magnetic fields have a positive influence on limescale deposits in pipes and fittings carrying water. The use of magnets can therefore Reduce possible limescale deposits in the flow rate limiter DUR or in the intake AUF.
  • the recess AUN can also be designed in the form of two or more bores, which are arranged symmetrically around the outlet opening OUT.
  • the position of the recesses AUN can be realized in the housing GEH or also in the flow rate limiter DUR.
  • FIG. 7 there are two recesses AUN in the housing which are arranged in the area of the flow rate limiter DUR, while in the variants shown in FIGS. 8 and 9 the recesses AUN are formed in the flow rate limiter DUR.
  • the latter version has the advantage that it is easy to manufacture.
  • the recesses can be arranged in the device in a wide variety of ways. Combinations of the above-described embodiments can also be implemented. Likewise, the recess can be designed in such a way that it is possible to accommodate a plurality of magnets placed side by side or one inside the other.
  • the use of the recesses is also not limited to the reception of magnetic material.
  • Mineral or organic material such as semiprecious stones, Schuessler salts or Bach flower essences, can also be used for therapeutic purposes. Combinations of the different materials are also possible.

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Description

DURCHFLUSSMENGENBEGRENZER
Die Erfindung betrifft einen Durchflussmengenbegrenzer mit einem Durchflusskörper, wobei der Durchflusskorper von zumindest einem von einem Fluidum durchströmbaren Kanal mit einer Einlassöffnung und einer Auslassöff ung durchsetzt ist und zumindest ein Gaskanal mit einer Gasansaugoffnung und einer Gasaustrittsoffnung für ein mit dem aus dem Kanal austretendem Fluidum zu vermischendes Gas vorgesehen ist.
Weiters betrifft die Erfindung eine Aufnahme zur Durchflussmengenbegrenzung mit einer Eintrittsöffnung und einer Austrittsöffnung für zumindest ein Fluidum, wobei die Eintrittsöffnung einen größeren Querschnitt als die Austrittsöffnung aufweist.
Zudem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Vermischen von zumindest einem Fluidum mit zumindest einem Gas, unter anderem von Wasser und Luft.
Eine Aufnahme der eingangs erwähnten Art ist beispielsweise aus der DE 3604 267 AI bekannt geworden. Sie betrifft eine Aufnahme zur Durchflussmengenbegrenzung, wobei die Flussreduzierung über einen beweglichen Düsenkolben in Verbindung mit einer Düsenstange erfolgt und zusätzlich Luft angesaugt wird.
Weiters enthält der in der WO 94/20219 offenbarte Wasserstrahlregler und Durchfluß- begre zer für Sanitärarmaturen eine in einem Gehäuse untergebrachten wasserstrahlzerteilenden Einrichtung, wobei eine Drosselplatte eine Vordrosselung der Wassermenge übernimmt und die Feinregulierung von einer Drosseleinrichtung in einer Zylinderlochplatte übernommen wird und während des Betriebes einregulierbar ist.
Nachteilig an den bekannten Aufnahmen ist eine geringe Vermischungsrate von Fluidum und Gas sowie deren komplizierter mechanischer Aufbau.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Durchflussmengenbegrenzer zu schaffen, um eine deutliche Durchflussmengenreduktion bei hoher Gasaufhahme zu erzielen.
Diese Aufgabe wird durch einen Durchflussmengenbegrenzer der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass an der Einlassöffnung ein Einlasstrichter anschließt. Der Einlasstrichter bewirkt hohe Durchflussgeschwindigkeiten des Fluidums im Kanal, zudem wird das Fluidum in Rotation versetzt. Diese hohe Durchflussgeschwindigkeiten bewirken im Bereich der Austrittsöffnung des Kanals einen Unterdruck, sodass hohe Gas- mengen über den Gaskanal angesaugt und vom verwirbelten Fluidum aufgenommen werden. Die Durchflussmenge an Duschwasser beispielsweise kann dadurch von üblicherweise 15 bis 19 L/min auf 3 bis 5 L/min reduziert werden, ohne dass der Duschkomfort vermindert wird, weil aufgrund der Luftansaugung über den Gasansaugoffnung das Volumen des Wasserstrahls vergrößert wird. Dies erlaubt eine deutliche Kostenreduzierung beim Wasserverbrauch sowie bei den Energiekosten zur Warmwasseraufbereitung.
In einer bevorzugten Ausführung entspricht die Krümmung des Einlasstrichters einer Kurve F(x) = C * 1/x. Dies hat eine erhöhte Beschleunigung des Fluidums im Kanal zur Folge. Diese Kurvenform entspricht in der Natur bekannten Phänomenen, bei welchen Kräfte optimal wirken können (z.B.: Tornados, Corioliskraft etc.).
Vermehrte Gasaufnahme und damit Volumsvergrößerung des Fluidums wird erzielt, wenn der zumindest eine Kanal für das Fluidum und die zumindest eine Gasaustrittsoffnung in einer Ebene beispielsweise in eine Mischkammer münden.
Die Herstellung eines erfindungsgemäßen Durchflussmengenbegrenzers wird erheblich erleichtert, wenn der zumindest eine Kanal kreiszylindrisch ausgeführt und axial im Durchflusskorper angeordnet ist.
Bei handelsüblichen Durchflussmengenbegrenzern kann aufgrund von Druckunterschieden in der Zuleitung des Fluidums die Ansaugung des Gases unterbrochen und Fluidum in den Gaskanal gelangen. Dieser Effekt kann verhindert werden, wenn vorteilhafterweise im Gaskanal ein Rückschlagventil angeordnet ist.
In einer weiteren Ausführung des Durchflussmengenbegrenzers weist dieser zumindest eine Ausnehmung zum Aufnehmen von magnetischen, mineralischen oder organischen Materials auf. Magneten beeinflussen laut unterschiedlicher Studien die Ablagerung von Kalk in Wasser führenden Leitungen und Armaturen.
Weiters wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass ein Durchflussmengenbegrenzer zwischen Eintrittsöffnung und Austrittsöffnung einer Aufnahme angeordnet. Diese Aufnahme kann mit wenigen Handgriffen an Schläuche, Rohren, Armaturen und anderen Elementen, die für den Transport von Fluida vorgesehen sind, montiert werden.
In der oben genannten Aufnahme steht die Gasansaugoffnung des Durchflussmengenbegrenzers im montierten Zustand mit einem Gasansaugkanal der Aufnahme in fluchtender Verbindung, sodass eine ungehinderte Gasansaugung gewährleistet ist. In einer weiteren Variante der Erfindung münden der zumindest eine Kanal für das Fluidum und die zumindest eine Gasaustrittsoffnung in eine in Durchflussrichtung durchlässige Mischkammer. Dies hat den Vorteil, dass die Vermischimg des Fluidums mit dem Gas nach der Beschleunigung des Fluidums im Kanal erfolgt.
Weist die Mischkammer einen kegelstumpfförmigen Querschnitt auf, so erfolgt eine maximale Gasaufnahme des Fluidums.
In einer anderen Ausführung der Erfindung weist die Mischkammer abgerundete Schultern auf, deren Krümmung einer Kurve F(x) = C * 1/x entspricht. Dies hat den Vorteil, dass die Verwirbelung des Fluidums nochmals verstärkt und die Gasanreicherung erhöht wird.
Im montierten Zustand kann der in die Aufnahme eingesetzte Durchflussmengenbegrenzer aufgrund der hohen Fließgeschwindigkeit des Fluidums in Schwingung geraten. Dies führt zu unerwünschter Geräuschentwicklung (Pfeifen, Dröhnen, etc.). Um dies zu vermeiden und um einen eventuell notwendigen Druckausgleich zu erlauben, weist der Durchflussmengenbegrenzer an der äußeren Mantelfläche zumindest eine Einnutung auf.
Ebenso ist eine derartige Aufnahme realisierbar, bei welcher die Aufnahme an der inneren Mantelfläche zumindest eine Einnutung aufweist.
Krankenhäuser und Hotels haben naturgemäß einen hohen Wasserverbrauch, daher ist der Einsatz von Aufnahmen, die eine Reduktion des Wasserverbrauchs ermöglichen, aus ökologischen und ökonomischen Gründen erstrebenswert. Da vor allem in Krankenhäusern saubere und leicht zu reinigende Oberflächen gefordert sind, ist in einer weiteren bevorzugten Ausführung der Aufnahme die äußere Oberfläche der Aufnahme glatt ausgeführt.
In einer weiteren Ausführung der Erfindung ist in der Aufnahme zumindest ein Mittel zur Regelung der Durchflussmenge vorgesehen. Dieses Mittel kann zusätzlich von außen beispielsweise durch einen Inbusschlüssel betätigt werden.
Des weiteren weist in einer weiteren bevorzugten Variante der Erfindung das Gehäuse im Bereich der Austrittsöffnung oder im Bereich des Durchflussmengenbegrenzers zumindest eine Ausnehmung zum Aufnehmen von magnetischen, mineralischen oder organischen Materials auf. Das in der Ausnehmung platzierte Material kann beispielsweise mineralisches Material sein, das zu therapeutischen Zwecken eingesetzt wird. So werden bevorzugt Halbedelsteine zur Energetisierung von Trinkwasser eingesetzt. Die Verwendung des Durchflussmengenbegrenzers zur Vermischung von Wasser als Fluidum und Luft als Gas ist eine der bevorzugten Anwendungen der Erfindung, jedoch ist die Erfindung ebenso für das Verwirbeln und Mischen von unterschiedlichsten Flüssigkeiten oder Gasen mit einem angesaugten Gas einsetzbar.
Die Aufnahme ist einsetzbar in einem Verfahren zum Vermischen von zumindest einem Fluidum mit zumindest einem Gas, wobei die Durchflussmenge des zumindest einen Fluidums verringert und dessen Durchflussgeschwindigkeit erhöht wird, sowie das Fluidum verwirbelt und hierauf mit dem zumindest einen Gas vermischt wird. Durch die Verwirbe- lung des Fluidums wird eine maximale Aufnahme an Gasvolumen ermöglicht.
Dieses Verfahren, werden Wasser als Fluidum und Luft als Gas verwendet, ist geeignet, um den Sauerstoff gehalt des Wassers, das unter Umständen lange Zeit in beispielsweise Rohren oder Tanks unter Druck gelagert wurde, zu erhöhen und damit als Trinkwasser aufzuwerten.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einiger nicht-einschränkender Ausführungsbeispiele erläutert, welche in den Zeichnungen dargestellt sind. In diesen zeigen schematisch:
Fig. 1 eine Aufnahme für einen Durchflussmengenbegrenzer nach Fig. 3 mit eingebautem. Durchflussmengenbegrenzer nach Fig. 2 im Längsschnitt,
Fig. 2 einen Durchflussmengenbegrenzer im Längsschnitt und im vergrößerten Maßstab,
Fig. 3 eine Aufnahme für einen Durchflussmengenbegrenzer ohne eingesetzten Durchflussmengenbegrenzer im Längsschnitt,
Fig. 4 eine Aufnahme für einen Durchflussmengenbegrenzer mit eingebautem Durchflussmengenbegrenzer nach Fig. 3und zusätzlichen Mittel zur Querschnittsverringerung in Kanal bzw. Auslassöffnung,
Fig. 5 eine Aufnahme für einen Durchflussmengenbegrenzer nach Fig. 3 mit eingebautem Durchflussmengenbegrenzer nach Fig. 2 mit Ausnehmungen im Bereich der Auslassöffnung im Längsschnitt
Fig. 6a-d Ansicht der Fig. 5 entlang der Linie A-A
Fig. 7-9 weitere Ausführungen einer erfindungsgemäßen Aufnahme Die in Fig. 1 dargestellte Aufnahme AUF zur Durchflussmengenbegrenzung wird beispielsweise in Duschen zur Reduktion des Wasserverbrauchs eingesetzt.
Kernstück der Aufnahme AUF ist der in Fig. 2 dargestellte Durchflussmengenbegrenzer DUR. Er weist in einem Durchflusskörper DUK eine Einlassöffnung EIN auf, die einen Einlasstrichter ELT aufweist, durch welche das Fluidum, in diesem Fall Wasser, in den Kanal KAN eintreten kann. Die Krümmung des Einlasstrichters ELT entspricht einer Kurve F(x) = C*l/x in einer Ebene, die durch die Längsmittelgerade γ verläuft. Durch diese spezielle Form wird das Wasser während des Durchtrittes durch den Kanal KAN in Rotation versetzt und im Kanal KAN beschleunigt. Aufgrund der hohen Durchtrittsgeschwindigkeit des Wassers entsteht im Raum unterhalb der Austrittsöffnung AUS ein Unterdruck, der eine Gasansaugung, beispielsweise Luft, im die Gaskanal GKA bewirkt. Die angesaugte Luft vermischt sich mit dem beschleunigten, verwirbelten Wasser. Durch das Einbringen der Luft in das Wasser wird das Volumen des Wasserstrahls vergrößert und der Duschkomfort bleibt erhalten, während der Wasserverbrauch sich von beispielsweise 15 bis 19 L/min auf 3 bis 5 L/min reduziert.
Selbstverständlich kann der in Fig. 2 dargestellte Durchflussmengenbegrenzer DUR ohne die in Fig.3 gezeigte Aufnahme AUF zum Einsatz kommen. Beispielsweise können an die beiden längsseitigen, der Einlassöffnung EIN und der Austrittsöffnung AUS zugeordneten Enden des Durchflussmengenbegrenzer DUR je ein Schlauchstück mittels Schlauchbinder befestigt werden.
Die Aufnahme AUF, wie in Fig. 3 gezeigt, besteht aus einem Gehäuse GEH, das im Bereich der Einlassöffnung INL und der Auslassöffnung OUT jeweils ein Gewinde aufweist (in den Figuren nicht dargestellt), die beispielsweise zur Montage der Aufnahme AUF in einen Duschschlauch dienen. Die Oberfläche OBE des Gehäuses GEH ist glatt ausgeführt, dies erlaubt eine einfache Reinigung der Aufnahme AUF, eine Eigenschaft, die auch in Hinblick auf Keimfreiheit, in Krankenhäusern zum Beispiel, wünschenswert ist.
Zusätzlich weist das Gehäuse GEH einen Gasansaugkanal GAS auf, der, bei eingesetztem Durchflussmengenbegrenzer DUR, fluchtend mit dessen Gasansaugoffnung GAF in Verbindung steht (Fig. 1). Der Gaskanal GKA ist mit einem Rückschlagventil RUC gesichert, somit kann bei Druckschwankungen oder ähnlichem kein Wasser bei der Gasansaugoffnung GAF austreten.
Die Austrittsöffnung AUS des Durchflussmengenbegrenzer DUR befindet sich mit der Austrittsöffnung GUF des Gaskanals GKA in einer Ebene und mündet in eine Mischkam- mer MIS. Diese Mischkammer MIS weist einen kegelstumpfförmigen Querschnitt auf, der eine optimale Vermischung des Wassers mit der Luft gewährleistet.
Der Durchflussmengenbegrenzer DUR ist in dieser Ausführungsform der Erfindung ohne zusätzliche Befestigungsmittel in das Gehäuse GEH der Aufnahme AUF eingesetzt. Dies hat den Vorteil, dass der Durchflussmengenbegrenzer DUR mit wenigen Handgriffen aus der Aufnahme AUF entnommen werden kann, zum Beispiel zu Reinigungszwecken, oder es kann ein mit beispielsweise unterschiedHchem Kanaldurchmesser ausgestatteten Durchflussmengenbegrenzer ersatzweise eingesetzt werden. Somit kann eine Aufnahme AUF mit unterschiedlichen Durchflussmengenbegrenzern bestückt werden.
Da der Durchflussmengenbegrenzer DUR in der hier beschriebenen Ausführungsform in die Aufnahme AUF lediglich eingesetzt und nicht zusätzlich fixiert ist, kann es aufgrund der hohen Durchtrittsgeschwindigkeiten des Wassers zum Vibrieren des Durchflussmengenbegrenzer DUR in der Aufnahme AUF kommen. Dieses Vibrieren ist mit unerwünschter Geräuschentwicklung verbunden. Um derartige Effekte zu vermeiden, weist der äußere Mantel AMA des Durchflusskörpers DUK eine Einnutung NUT auf.
In einer weiteren Ausführung der Erfindung (nicht dargestellt) findet sich die Einnutung an der Mantelinnenseite IMA der Aufnahme AUF.
In Fig. 4 ist eine weitere Variante der Erfindung dargestellt. Die Mischkammer MIS weist ebenfalls gekrümmte Schultern SUL auf, deren Verlauf einer Kurve F(x) = C*l/x entspricht. Zusätzlich sind Mittel MIT dargestellt, die den Zulauf bzw. Ablauf des Wassers regulieren. Dabei wird beispielsweise ein Stift, der über eine vergrößerte Spitze (nicht dargestellt) verfügt, in den Kanal KAN oder in die Auslassöffnung OUT gebracht. Dadurch verringert sich der Durchmesser des Kanals bzw. der Auslassöffnung OUT, und der Durchfluss wird reduziert. Das Positionieren der Stiftspitze kann beispielsweise durch Verdrehen des Stiftes in einem entsprechenden Gewinde erfolgen.
Die eingesetzten Medien sind Wasser als Fluidum und Luft als angesaugtes Gas. Selbstverständlich ist der Einsatz jeglicher Fluida (flüssig oder gasf rmig) denkbar.
Die in Fig. 5 dargestellte weitere Ausführung der Erfindung weist im Bereich der Auslassöffnung OUT eine Ausnehmung AUN auf. Diese ist, wie in Fig. 6a gezeigt, ringförmig ausgebildet. Die Ausnehmung AUN dient zur Aufnahme magnetischen Materials. Untersuchungen haben gezeigt, dass magnetische Felder Kalkablagerungen in Wasser führenden Leitungen und Armaturen positiv beeinflussen. Der Einsatz von Magneten kann daher mögliche Kalkablagerungen in dem Durchflussmengenbegrenzer DUR bzw. in der Aufnahme AUF reduzieren.
Fig. 6b bis 6d zeigen weitere Ausführungsformen der Ausnehmung AUN. Die Ausnehmung AUN kann auch in Form zwei oder mehr Bohrungen ausgeführt sein, die symmetrisch um die Auslassöffnung OUT angeordnet sind.
Des weiteren kann die Position der Ausnehmungen AUN in dem Gehäuse GEH oder auch in dem Durchflussmengenbegrenzer DUR realisiert sein. In der in Fig. 7 dargestellten Ausführungsform befinden sich im Gehäuse zwei Ausnehmungen AUN, die im Bereich des Durchflussmengenbegrenzer DUR angeordnet sind, während in den in Fig. 8 und 9 gezeigten Varianten die Ausnehmungen AUN im Durchflussmengenbegrenzer DUR ausgebildet sind. Die letztere Ausführung hat den Vorteil, dass sie einfach zu fertigen ist.
Es versteht sich, dass die Ausnehmungen auf unterschiedlichste Weise in der Vorrichtung angeordnet sein können. Ebenso sind Kombinationen der oben beschriebenen Ausführungsformen realisierbar. Ebenso kann die Ausnehmung so ausgebildet sein, dass die Aufnahme mehrerer Magnete nebeneinander oder ineinander gesteckt ermöglicht ist.
Auch ist die Verwendung der Ausnehmungen nicht auf die Aufnahme von magnetischem Material beschränkt. Ebenso kann die Aufnahme von mineralischem oder organischem Material, wie beispielsweise Halbedelsteinen, Schüssler-Salzen oder Bachblütenessenzen zu therapeutischen Zwecken vorgesehen sein. Kombinationen aus den unterschiedlichen Materialien sind ebenfalls möglich.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Durchflussmengenbegrenzer (DUR) mit einem Durchflusskörper (DUK), wobei der Durchflusskorper (DUK) von zumindest einem von einem Fluidum durchströmbaren Kanal (KAN) mit einer Einlassöffnung (EIN) und einer Auslassöffnung (AUS) durchsetzt ist und zumindest ein Gaskanal (GKA) mit einer Gasansaugoffnung (GAF) und einer Gasaustrittsoffnung (GUF) für ein mit dem aus dem Kanal (KAN) austretendem Fluidum zu vermischendes Gas vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass an die Einlassöffnung (EIN) ein Einlasstrichter (ELT) anschließt.
2. Durchflussmengenbegrenzer (DUR) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Krümmung des Einlasstrichters (ELT) einer Kurve F(x) = C * 1/x entspricht.
3. Durchflussmengenbegrenzer (DUR) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Kanal (KAN) für das Fluidum und die zumindest eine Gasaustrittsoffnung (GUF) in einer Ebene münden.
4. Durchflussmengenbegrenzer (DUR) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Kanal (KAN) kreiszylindrisch ausgeführt und axial im Durchflusskörper (DUK) angeordnet ist.
5. Durchflussmengenbegrenzer (DUR) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass im Gaskanal (GKA) ein Rückschlagventil (RUC) angeordnet ist.
6. Durchflussmengenbegrenzer (DUR) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchflussmengenbegrenzer (DUR) zumindest eine Ausnehmung (AUN) zum Aufnehmen von magnetischen, mineralischen oder organischen Materials aufweist.
7. Aufnahme (AUF) zur Durchflussmengenbegrenzung mit einer Eintrittsöffnung (INL) und einer Austrittsöffnung (OUT) für ein Fluidum, wobei die Eintrittsöffnung (INL) einen größeren Querschnitt als die Austrittsöffnung (OUT) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Durchflussmengenbegrenzer (DUR) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 zwischen Eintrittsöffnung (INL) und Austrittsöffnung (OUT) angeordnet ist.
8. Aufnahme (AUF) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasansaugoffnung (GAF) des Durchflussmengenbegrenzers (DUR) im montierten Zustand mit einem Gasansaugkanal (GAS) der Aufnahme (AUF) in fluchtender Verbindung steht.
9. Aufnahme (AUF) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Kanal (KAN) für das Fluidum und die zumindest eine Gasaustrittsoffnung (GUF) in eine in Durchflussrichtung durchlässige Mischkammer (MIS) münden.
10. Aufnahme (AUF) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischkammer (MIS) einen kegelstumpff örmigen Querschnitt aufweist.
11. Aufnahme (AUF) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischkammer (MIS) abgerundete Schultern (SUL) aufweist, deren Krümmung einer Kurve F(x) = C * 1/x entspricht.
12. Aufnahme (AUF) nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchflussmengenbegrenzer (DUR) an der äußeren Mantelfläche (AMA) zumindest eine Einnutung (NUT) aufweist.
13. Aufnahme (AUF) nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (AUF) an der inneren Mantelfläche (IMA) zumindest eine Einnutung (NUT) aufweist.
14. Aufnahme (AUF) nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Oberfläche (OBE) der Aufnahme (AUF) glatt ausgeführt ist.
15. Aufnahme (AUF) nach einem der Ansprüche 7 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Mittel (MIT) zur Regelung der Durchflussmenge vorgesehen ist.
16. Aufnahme nach einem der Ansprüche 7 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (GEH) im Bereich der Austrittsöffnung (OUT) zumindest eine Ausnehmung (AUN) zum Aufnehmen von magnetischen, mineralischen oder organischen Materials aufweist.
17. Aufnahme nach einem der Ansprüche 6 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (GEH) im Bereich des Durchflussmengenbegrenzers (DUR) zumindest eine Ausnehmung (AUN) zum Aufnehmen von magnetischen, mineralischen oder organischen Materials aufweist.
18. Verwendung eines Durchflussmengenbegrenzers (DUR) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 zur Vermischung von Wasser als Fluidum und Luft als Gas.
19. Verfahren zum Vermischen von zumindest einem Fluidum mit zumindest einem Gas, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchflussmenge des zumindest einen Fluidums verringert und dessen Durchflussgeschwindigkeit erhöht wird, sowie das Fluidum verwirbelt und hierauf mit dem zumindest einen Gas vermischt wird.
20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass Wasser als Fluidu und Luft als Gas verwendet werden.
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