NL1010222C2 - Werkwijze voor het bedrijven van een gesloten warmwaterinstallatie en daarbij te gebruiken inrichting. - Google Patents

Description

Titel: Werkwijze voor het bedrijven van een gesloten warm- waterinstallatie en daarbij te gebruiken inrichting

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het bedrijven van een gesloten warmwaterinstallatie voorzien van een leidingenstelsel met een ketel en ten minste een warmtewisselaar alsmede een expansievat, een 5 watersuppletievoorziening en een ontluchtingsinrichting, die op het hoogste punt van de installatie is geplaatst en voorzien is van een in een luchtkop gemonteerde terugslagklep die bij een vooraf bepaalde druk opent om lucht uit de gesloten installatie te laten ontwijken, 10 waarbij het waterniveau in de ontluchtingsinrichting wordt gedetecteerd om bij het te laag worden van het niveau aan de gesloten installatie water toe te voeren via de watersuppletievoorziening. De uitvinding heeft tevens betrekking op een bij een dergelijke werkwijze te gebruiken 15 inrichting.

Een dergelijke werkwijze en inrichting zijn bekend uit het Nederlandse octrooischrift 1000494. Hierbij bepaalt de terugslagklep de maximale werkdruk, omdat het ontluchten plaatsvindt bij die maximale werkdruk. Wil men die werkdruk 20 tussen redelijke grenzen kunnen laten variëren, dan is dit te zien als een beperkende factor voor het ontluchten.

Met de uitvinding wordt meer flexibiliteit voor het systeem beoogd, meer in het bijzonder een mogelijkheid tot ontluchten beneden de maximale werkdruk.

25 Dit wordt overeenkomstig de uitvinding bij een werkwijze van de in de aanhef vermelde soort bereikt, als het openen van de terugslagklep wordt geblokkeerd totdat gedetecteerd is dat het waterniveau gedaald is tot een eerste niveau en het toevoeren van water wordt gestart bij 30 het bereiken van een tweede, lager gelegen niveau. Door deze maatregelen is de terugslagklep in te stellen op elke gewenste druk, bijvoorbeeld de minimaal vereiste werkdruk, hetgeen de ontluchtingsmogelijkheden bevordert. Immers, 2 door het niveau-afhankelijk blokkeren van de terugslagklep is bij een onvoldoend grote luchtkop de terugslagklep tegen afblazen geblokkeerd. Dit nu houdt in dat onafhankelijk van de afblaasdruk van de terugslagklep steeds een dusdanig 5 grote luchtkop aanwezig is, dat gewaarborgd is dat het waterniveau niet zo hoog kan stijgen dat op dat water drijvend vuil tot bij de terugslagklep en de suppletieklep kan komen, hetgeen de juiste werking van die kleppen door vervuiling zou kunnen verstoren. Tevens voorkomt de 10 blokkering van de terugslagklep dat bij storing in de suppletieklep water via de terugslagklep weg kan lekken. Aldus is op voordeelbiedende wijze een storingsvrije optimale ontluchting bij binnen gebruikelijke grenzen variërende werkdruk te verkrijgen.

15 Het blokkeren van de terugslagklep is op relatief eenvoudige wijze te realiseren als overeenkomstig een verdere uitvoeringsvorm van de uitvinding het detecteren van het eerste en het tweede waterniveau wordt uitgevoerd met behulp van een vlotter. Deze wijze van werken is nog 20 verder te optimaliseren, als het detecteren van het eerste en het tweede waterniveau wordt uitgevoerd met behulp van één enkele vlotter, waarmee bij het bereiken van het eerste niveau een blokkering van de ontluchtingsinrichting wordt opgeheven en bij het bereiken van het tweede niveau de 25 watersuppletievoorziening wordt geopend.

De uitvinding heeft tevens betrekking op een inrichting die gebruikt kan worden bij een werkwijze volgens de uitvinding zoals in het voorgaande besproken. Daartoe is bij een inrichting voor het afvoeren van lucht 30 uit en het toevoeren van water aan een gesloten warmwaterinstallatie voorzien van een leidingenstelsel met een ketel en ten minste een warmtewisselaar, welke inrichting, zoals bekend uit de Nederlandse octrooiaanvrage 1000494, is voorzien van een huis met een onderzijde die in 35 open verbinding is te brengen met het leidingenstelsel en nabij zijn bovenzijde is voorzien van een ontluchtingsklep 3 ’ en een watersuppletieklep die door een in het huis verplaatsbare vlotter is te openen, overeenkomstig de uitvinding de ontluchtingsklep voorzien van een blokkeerorgaan dat in een blokkeerstand de toegang tot de 5 ontluchtingsklep afsluit en door een in het huis verplaatsbare vlotter in en uit die blokkeerstand is te brengen. Meer in het bijzonder verdient het daarbij de voorkeur, dat de suppletieklep en het blokkeerorgaan door één en dezelfde vlotter worden bediend, waarbij uitgaande 10 van de suppletieklep in de geopende stand en het blokkeerorgaan in de, de toegang naar de ontluchtingsklep vrijgevende stand de vlotter bij een verplaatsing in de richting van de suppletieklep en het blokkeerorgaan eerst de suppletieklep sluit en na een voortgaande verplaatsing 15 het blokkeerorgaan in zijn blokkeerstand brengt. Aldus is met uiterst eenvoudige en minimale middelen de blokkering van de terugslagklep te realiseren.

Aldus is overeenkomstig de uitvinding een ontluchtingsklep toe te passen in de vorm van een 20 terugslagklep die verbinding met de omgeving voorkomt bij vlottergestuurd openen van de ontluchtingsmiddelen en een druk in het huis die lager is dan de omgevingsdruk, met andere woorden een terugslagklep met een afblaasdruk die gelijk kan zijn aan de minimale werkdruk. Desgewenst kan 25 die terugslagklep ook zijn afgesteld op elke andere druk tussen de minimale en de maximale werkdruk, omdat het blokkeerorgaan de toegang tot de terugslagklep afsluit als de luchtkop tot een vastgestelde waarde is gereduceerd.

Het blokkeerorgaan en de terugslagklep zijn op vele 30 wijzen uit te voeren. Een aantal voorkeursuitvoeringsvormen is in de conclusies omschreven en zal in het navolgende nader worden toegelicht.

Onder verwijzing naar in de tekening schematisch weergegeven uitvoeringsvoorbeelden zullen de werkwijze en 35 inrichting volgens de uitvinding uitsluitend bij wijze van 4 voorbeeld worden beschreven en verduidelijkt. Daarbij toont:

Fig. 1 een eerste uitvoeringsvorm van een gesloten verwarmingsinstallatie; 5 Fig. 2 een tweede uitvoeringsvorm van een gesloten verwarmingsinstallatie;

Fig. 3 een eerste uitvoeringsvorm van een bij de verwarmingsinstallatie volgens Fig. 1 of 2 te gebruiken inrichting; en 10 Fig. 4 een tweede uitvoeringsvorm van een bij de verwarmingsinstallatie volgens Fig. 1 of 2 te gebruiken inrichting.

In Fig. 1 is een gesloten verwarmingsinstallatie weergegeven die is voorzien van een ketel 1 en een daarop 15 aangesloten leidingenstelsel 2. Een pomp 3 zorgt voor de circulatie van door de ketel verwarmd water via de leidingen 2 naar warmtewisselelementen 4 die bijvoorbeeld een kamer dienen te verwarmen. Nabij de afvoer van de ketel 1, waar het water het warmst is en het luchtoplossend 20 vermogen het kleinst, is een ontluchter 5 opgenomen die in directe verbinding staat met een expansievat 6. Op het hoogste punt van de installatie is een inrichting 7 aangebracht die via een vlotterbediende klep gekoppeld is met een watervoeding 8. De inrichting 7 is verder voorzien 25 van een afblaasklep in de vorm van een terugslagklep, waarbij de toegang tot de terugslagklep slechts is vrijgegeven als er in de inrichting 7 een voldoend grote luchtkop aanwezig. De inrichting 7 zal verderop onder verwijzing naar Fig. 3 en 4 nader worden toegelicht.

30 De werking van de gesloten verwarmingsinstallatie volgens Fig. 1 is als volgt.

Tijdens het met water vullen van de installatie is de inrichting 7 losgekoppeld van de voeding 8, waarbij de vlotterbediende klep vanwege het ontbreken van water in de 35 open stand staat en als ontluchtingsklep dienst doet.

Hoewel in deze situatie de blokkering van de toegang naar 1 0 'i 0 ' ’ 5 de terugslagklep is opgeheven, eveneens vanwege het ontbreken van water, zal de terugslagklep vanwege het ontbreken van een overdruk in het systeem zich in de gesloten stand bevinden. Bij het stijgen van het 5 waterniveau zal eerst de vlotterbediende klep sluiten en bij doorgaande stijging de toegang tot de terugslagklep worden geblokkeerd. Na het einde van de vulfase, waarbij de installatie op druk is gebracht en het expansievat althans deels is gevuld met water, wordt de verbinding met de 10 voeding 8 aangebracht.

Tijdens bedrijf zal waterverlies in eerste instantie worden aangevuld door het op de gebruikelijke wijze verminderen van de waterhoeveelheid in het expansievat. Onder die omstandigheden blijft de vlotterbediende klep 15 gesloten en de blokkering van de toegang tot de terugslagklep in stand. Zou de druk boven de maximale werkdruk stijgen, dan treedt een niet-weergegeven beveiligingsklep in werking voor het afvoeren van water en het aldus begrenzen van de maximale druk in de installatie. 20 Aan het water onttrokken lucht verzamelt zich in de luchtkoppen van de ontluchter 5 en de inrichting 7. De ontluchter 5 kan bijvoorbeeld van een vlottergestuurde klep zijn voorzien om bij het overschrijden van een bepaalde grootte door de luchtkop lucht naar de omgeving af te 25 blazen. Bij de inrichting 7 zal bij het dalen van de waterspiegel door het groter worden van de luchtkop de blokkering worden opgeheven en zal door het openen van de bijvoorbeeld op de minimale werkdruk afgestelde terugslagklep lucht naar de omgeving worden afgeblazen tot 30 de druk waarbij de terugslagklep weer sluit. Aldus wordt een effectieve ontluchting gekoppeld met de waarborg dat in de installatie de minimale werkdruk aanwezig blijft, zodat de ketel niet ongewild wordt uitgeschakeld door een droogkookbeve i1iging.

35 Is het expansievat uitgeput, dan zal in het bijzonder bij dalende temperatuur het waterniveau in de 6 inrichting 7 dalen waardoor vervolgens na het opheffen van de blokkering de vlotterbediende klep opent en water wordt gesuppleerd, zodat watergebrek wordt voorkomen. Doordat in de luchtkop door de voorafgaande ontluchting een relatief 5 lage druk heerst, wordt het toegevoerde water in een druktrapproces ontgast, dat wil zeggen dat in het water opgeloste lucht of aanwezige microbelletjes door de plotselinge drukverlaging vrijkomen en eventueel direct via de terugslagklep worden afgevoerd.

10 Aldus is voorzien in een optimale ontluchting in combinatie met een in stand houden van een minimale werkdruk en een voorkomen van watergebrek. Het steeds handhaven van een bepaalde luchtkop betekent tevens dat ervoor wordt gezorgd dat de waterspiegel steeds beneden het 15 niveau blijft waarop zich de kleppen in de inrichting 7 bevinden, zodat vervuiling van die kleppen wordt voorkomen.

In Fig. 2 is een gesloten verwarmingsinstallatie weergegeven met een ketel 11 en een leidingenstelsel 12, waarbij de ketel 11 nabij het hoogste punt van de 20 installatie is opgesteld, hetgeen het voordeel heeft dat de in Fig. 1 weergegeven ontluchter 5 en inrichting 7 zijn te combineren tot één inrichting 15 die is gekoppeld met een watertoevoer 18 en in open verbinding staat met een expansievat 13. De werking van de installatie volgens Fig. 25 2 is in hoofdzaak gelijk aan die van de installatie volgens

Fig. 1.

In Fig. 3 is een eerste uitvoeringsvorm weergegeven van een inrichting 7 volgens Fig. 1. De inrichting is voorzien van een huis 20 met een kamer 21 waarin zich een 30 vlotter 22 bevindt. De kamer 21 is voorzien van een onderuitlaat 23 die in open verbinding staat met het leidingenstelsel van de installatie. Bij het bovenuiteinde van de kamer 21 is in een huisopening een ontluchtingsklep 24 gemonteerd die voorzien is van een terugslagklep 25 en 35 een blokkeerorgaan 26.

7

De terugslagklep 25 omvat een cilindrisch huis 25a met een centraal kanaal 25b dat zich niet tot het vrije uiteinde van het huis 25a uitstrekt maar zich voortzet in een radiaal kanaal 25c waarvan de mond wordt afgesloten 5 door een O-ring 25d.

Het blokkeerorgaan 26 is voorzien van een zittingdeel 26a dat één geheel vormt met het huis 25a en voorzien is van een centraal kanaal 26b dat aansluit op het kanaal 25b en zich door het gehele zittingdeel 26a 10 uitstrekt. Verder omvat het blokkeerorgaan 26 een klepdeel 26c en een schroefveer 26d die het zittingdeel 26a en het klepdeel 26c strak tegen elkaar aantrekt, zodat het centrale kanaal 26b door het klepdeel 26c wordt afgesloten. Het zittingdeel 26a en het klepdeel 26c zijn zodanig 15 uitgevoerd en door de schroefveer 26d zodanig gekoppeld dat het klepdeel 26c ten opzichte van het zittingdeel 26a kan zwenken zodat het centrale kanaal 26b wordt vrijgegeven. Voor dat zwenken dient een arm 26e die aan het vrije uiteinde is voorzien van een oog voor het opnemen van een 20 haakvormig uiteinde van een vlotternaald 27.

Op een iets lager niveau dan de ontluchtingsklep 24 is in de kamer 21 in een verdere huisopening een suppletieklep 28 gemonteerd, waarop een niet weergegeven watertoevoer aansluit. De suppletieklep 28 heeft eenzelfde 25 constructie als het blokkeerorgaan 26 en is voorzien van een arm 28e met aan het vrije uiteinde een oog waar de vlotternaald 27 doorheen reikt.

Doordat de suppletieklep 28 op een lager niveau in het huis 20 is gemonteerd dan de ontluchtingsklep 24 30 bevindt de arm 28e zich op een lager niveau dan de arm 26e. Zodoende zal bij het zakken van de vlotter 22 in het huis 20 de vlotternaald 27 eerst de arm 26e omlaag doen zwenken waardoor het blokkeerorgaan 26 opent en de toegang tot de terugslagklep 25 opent, en vervolgens bij het verder dalen 35 van de vlotter de arm 28e omlaag doen zwenken en zodoende 1 o 1 0" ? · < 8 de suppletieklep 28 openen. Bij het stijgen van de vlotter vindt het omgekeerde plaats.

In Fig. 4 is een tweede uitvoeringsvorm weergegeven van een inrichting 7 volgens Fig. 1 of 15 volgens Fig. 2.

5 De inrichting is voorzien van een huis 30 met een kamer 31 waarin zich een vlotter 32 bevindt. De kamer 31 is voorzien van een onderuitlaat 33 die in open verbinding staat met het leidingenstelsel van de installatie. In het bovenuiteinde van de kamer 31 is in een huisopening een 10 ontluchtingsklep 34 gemonteerd die voorzien is van een terugslagklep 35 en een blokkeerorgaan 36.

De terugslagklep 35 is voorzien van een huis 35a met een kamer 35b waarin zich een schroefveer 35c bevindt die een klepdeel 35d tegen een zittingdeel 35e drukt.

15 Het blokkeerorgaan 36 is voorzien van een huis 36a dat een voortzetting vormt van het huis 35a en voorzien is van een centraal kanaal 36b waarin een groef is aangebracht die 0-ring 36c opneemt waarvan de binnenomtrek tot in het kanaal 36b reikt. Verder omvat het blokkeerorgaan 36 een 20 naald 36e die in langsrichting in het kanaal 36b verschuifbaar is en verbonden is met de vlotter 32.

In een zijwand van het huis 30 is in een huisopening een suppletieklep 38 gemonteerd die eenzelfde constructie heeft als de suppletieklep 28 in Fig. 3. Arm 38e van de 25 suppletieklep 38 reikt door een oog in de met de vlotter 32 verbonden naald 36e. Plaatsing en afmetingen van het oog zijn zodanig dat dit de arm 38e pas doet zwenken nadat het vrije uiteinde van de naald 36e op afstand onder de O-ring 36c is gelegen. Aldus is ook bij deze constructie 30 gewaarborgd dat bij het zakken van de vlotter 32 eerst door het opheffen van de blokkering middels het blokkeerorgaan 36 de toegang tot de terugslagklep 35 wordt vrijgegeven, alvorens door het nog verder zakken van de vlotter 32 de suppletieklep 38 wordt geopend.

35 Het spreekt voor zich dat er binnen het kader van de uitvinding zoals neergelegd in de bijgaande conclusies nog 9 vele wijzigingen en varianten mogelijk zijn. Zo kan het blokkeerorgaan volgens Fig. 3 ook worden gecombineerd met een terugslagklep volgens Fig. 4 of een blokkeerorgaan volgens Fig. 4 worden gecombineerd met een terugslagklep 5 volgens Fig. 3. Verder zijn de getoonde blokkeerorganen en terugslag- en suppletiekleppen slechts mogelijke, zij het voordeelbiedende uitvoeringsvarianten en kunnen deze door elementen met soortgelijke functie en werking worden vervangen.Indien gewenst kan ook per inrichting meer dan 10 één ontluchtingsklep aanwezig zijn. Ook kunnen de warmwaterinstallaties volgens. Fig. 1 en 2 op vele andere wijzen zijn uitgevoerd en aangevuld.

1 r, 1 p o o ^

Claims (11)

1. Werkwijze voor het bedrijven van een gesloten warmwaterinstallatie voorzien van een leidingenstelsel met een ketel en ten minste een warmtewisselaar alsmede een expansievat, een watersuppletievoorziening en een 5 ontluchtingsinrichting, die op het hoogste punt van de installatie is geplaatst en voorzien is van een in een luchtkop gemonteerde terugslagklep die bij een vooraf bepaalde druk opent om lucht uit de gesloten installatie te -- laten ontwijken, waarbij het waterniveau in de 10 ontluchtingsinrichting wordt gedetecteerd om bij het te laag worden van het niveau aan de gesloten installatie water toe te voeren via de watersuppletievoorziening, met het kenmerk, dat het openen van de terugslagklep wordt geblokkeerd totdat gedetecteerd is dat het waterniveau 15 gedaald is tot een eerste niveau en het toevoeren van water wordt gestart bij het bereiken van een tweede, lager gelegen niveau.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het detecteren van het eerste en het tweede waterniveau 20 wordt uitgevoerd met behulp van een vlotter.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat het detecteren van het eerste en het tweede waterniveau wordt uitgevoerd met behulp van één enkele vlotter, waarmee bij het bereiken van het eerste niveau een blokkering van 25 de ontluchtingsinrichting wordt opgeheven en bij het bereiken van het tweede niveau de watersuppletievoorziening wordt geopend.

4. Inrichting voor het afvoeren van lucht uit en het toevoeren van water aan een gesloten warmwaterinstallatie 30 voorzien van een leidingenstelsel met een ketel en ten minste een warmtewisselaar, welke inrichting is voorzien van een huis met een onderzijde die in open verbinding is te brengen met het leidingenstelsel en nabij zijn • - .· bovenzijde is voorzien van een ontluchtingsklep en een watersuppletieklep die door een in het huis verplaatsbare vlotter is te openen, met het kenmerk, dat de ontluchtingsklep is voorzien van een blokkeerorgaan dat in 5 een blokkeerstand de toegang tot de ontluchtingsklep afsluit en door een in het huis verplaatsbare vlotter in en uit die blokkeerstand is te brengen.

5. Inrichting volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de suppletieklep en het blokkeerorgaan door één en dezelfde 10 vlotter worden bediend, waarbij uitgaande van de suppletieklep in de geopende stand en het blokkeerorgaan in de, de toegang naar de ontluchtingsklep vrijgevende stand de vlotter bij een verplaatsing in de richting van de suppletieklep en het blokkeerorgaan eerst de suppletieklep 15 sluit en na een voortgaande verplaatsing het blokkeerorgaan in zijn blokkeerstand brengt.

6. Inrichting volgens conclusie 4 of 5, met het kenmerk, dat de ontluchtingsklep een terugslagklep is die verbinding met de omgeving voorkomt bij vlottergestuurd 20 openen van de ontluchtingsmiddelen en een druk in het huis die lager is dan de omgevingsdruk.

7. Inrichting volgens een der conclusies 4-6, met het kenmerk, dat het blokkeerorgaan bestaat uit een cilindrisch zittingdeel met een centrale boring, een cilindrisch 25 klepdeel met centrale boring en een veer die zitting- en klepdeel afdichtend tegen elkaar aan drukt doch zwenking van zitting- en klepdeel ten opzichte van elkaar toestaat, waarbij het ene deel vast in het huis is bevestigd en het andere deel een door een vlotter bedienbare hefboomarm 30 heeft.

8. Inrichting volgens een der conclusies 4-6, met het kenmerk, dat het blokkeerorgaan bestaat uit een naald en een huls die de naald afdichtend kan omsluiten, waarbij de naald gestuurd door een vlotter in de huls verschuifbaar en 35 uit de huls trekbaar is. ,1 -Λ Ί

9. Inrichting volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat de huls een O-ring opneemt met een binnendiameter kleiner dan de naalddiameter en de naald is voorzien van een punt die in de O-ring tot aanslag kan komen.

10. Inrichting volgens een der conclusies 4-8, met het kenmerk, dat de terugslagklep voorzien is van een cilindrisch huis met een axiaal kanaal dat zich vanaf het ene uiteinde van het huis uitstrekt en voor het andere uiteinde stopt en aldaar voorzien is van ten minste een het 10 huis doorbrekend radiaal dwarskanaal waarvan de mond is afgesloten door een O-ring, die bij het uitoefenen.van de openingsdruk wijkt voor het althans deels vrijgeven van de mond.

11. Inrichting volgens een der conclusies 4-8, met het 15 kenmerk, dat de terugslagklep voorzien is van een zittingdeel en een klepdeel die door een veer op elkaar worden gedrukt, welke klep door het indrukken van de veer is te openen.