WO2016131465A1 - Schliessventil - Google Patents

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WO2016131465A1
WO2016131465A1 PCT/EP2015/002213 EP2015002213W WO2016131465A1 WO 2016131465 A1 WO2016131465 A1 WO 2016131465A1 EP 2015002213 W EP2015002213 W EP 2015002213W WO 2016131465 A1 WO2016131465 A1 WO 2016131465A1
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WO
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valve
valve body
closing valve
line section
closing
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PCT/EP2015/002213
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English (en)
French (fr)
Inventor
Matthias Hauth
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Neoperl GmbH
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Neoperl GmbH
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Publication date
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K27/00—Construction of housing; Use of materials therefor
    • F16K27/02—Construction of housing; Use of materials therefor of lift valves
    • F16K27/0209—Check valves or pivoted valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16K15/026—Check valves with guided rigid valve members the valve being loaded by a spring the valve member being a movable body around which the medium flows when the valve is open
    • F16K15/028—Check valves with guided rigid valve members the valve being loaded by a spring the valve member being a movable body around which the medium flows when the valve is open the valve member consisting only of a predominantly disc-shaped flat element
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    • F16K17/00—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves
    • F16K17/02—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side
    • F16K17/04—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side spring-loaded
    • F16K17/0473—Multiple-way safety valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H9/00—Details
    • F24H9/20—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F24H9/2007—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heaters

Definitions

  • the invention relates to a closing valve with a valve body which when exceeding a predetermined fluid pressure from a closed position against the restoring force of a remindstellele-: is movable ' ⁇ ment in an open position, wherein the valve body in the closed position at one, a valve opening bounding valve seat rests tightly and blocks the flow through its associated conduit section.
  • the closing valve opens at a defined fluid pressure and releases the turbine-free by-pass, it is ensured that only one fluid power (1 / min) flows through the turbine provided in the first line section, which is expedient for generating the required voltage has, and that the pressure applied in the first line section pressure remains substantially constant.
  • increased demands are made with regard to freedom from maintenance and with regard to an exact and at the same time trouble-free function of the closing valve provided in this fluid guide.
  • the closing valve of the type mentioned is designed as Einsetzpatrone and to a cartridge housing, which is used in the associated line section that the valve body is applied to the valve seat and / or the maximum outer diameter the valve body-defining valve body portion has, which is cylindrical, and that between this valve body portion and the inner periphery of the cartridge housing in the open position of the closing valve, an annular gap is provided, whose clear annular gap opening area is smaller than the clear opening area of the valve opening.
  • the closing valve according to the invention has a valve body which is movable when a fixed fluid pressure is exceeded by a closed position against the restoring force of a return element in an open position.
  • the valve body of the closing valve according to the invention is in the closed position at a valve opening delimiting a valve seat tightly and blocks the flow through the line section associated with it.
  • the closing valve is designed as Einsetzpatrone, which can be used in the associated : line section cartridge housing Has.
  • the valve body of the closing valve has a valve body portion lying on the valve seat and / or determining the maximum outside diameter of the valve body, which is cylindrical in shape.
  • the clear annular gap opening area is smaller than the clear opening area of the valve seat bounded by the valve opening. Due to this special embodiment of the closing valve. a constant pressure in the valve-free first line section of the valve guide and thus favors a functional and trouble-free operation of the closing valve, the associated fluid guide and in this fluid guide possibly additionally integrated components.
  • a particularly advantageous embodiment of the invention provides that the closing valve is provided in one of at least two outflow-side line sections of a fluid guide, that the at least two outflow-side line sections are connected to a common inflow-side line section of the fluid guide and that of the closing valve assigned line section serves as a by-pass. While in this imple mentation form in at least a first serving as by-pass line section which is provided as by-pass valve closing valve is provided, which is movable when a predetermined fluid pressure from a closed position against the restoring force of a return element in an open position, is passed through a second valve-free line section a stable fluid flow.
  • the turbine of a turbine generator intended for the purpose of electrical voltage generation can be integrated into this second line section.
  • a constant pressure in the valve-free second Line section of the valve guide and thus favors a functional and trouble-free operation of the fluid guide and an integrated into the fluid guide turbine generator.
  • valve body In order to avoid unwanted vibrations of the valve body during a pressure change in the fluid guide and to keep the pressure in the valve-free line section of the fluid guide as constant as possible, it is advantageous if the valve body carries on its inflow and outflow each a guide rod and if each guide rod in a associated guide opening on the cartridge housing is guided displaceably.
  • the valve body slidably guided in the valve body is guided on both sides so securely that unwanted swinging of the valve body is avoided during any pressure changes.
  • Constant pressure conditions in the valve-free line section of the fluid guide according to the invention are still favored when the cylindrical valve body section is designed flansch- or dish-shaped.
  • a preferred embodiment according to the invention in which the restoring force can be applied particularly well to the valve body, provides that the restoring element is supported on the downstream end face of the valve body section.
  • a particularly simple and advantageous embodiment according to the invention provides that the return element is designed as a return spring. But it is also possible that, for example, at least one rubber-elastic return element is used instead of a resilient return element.
  • the inflow-side outer peripheral edge of the cylindrical valve body is sharp-edged.
  • the inflow-side outer peripheral edge of the valve body section has an edge radius of less than 0.2 mm, preferably less than or equal to 0.10 mm and in particular less than or equal to 0.05 mm.
  • the Zuströmseit ig peripheral edge of the cartridge housing has at least one circumferential seal, wherein the inflow-side peripheral edge preferably have a lip seal or as such may be formed.
  • an inflow-side insertion section of the line section serving as by-pass is designed as a cartridge receptacle. So that the restoring element can tightly and firmly press the valve body against the valve seat in the closed position of the closing valve, without having to fear undesirable leakage currents leading to pressure changes, it is advantageous if the valve seat and the valve seat are in the closed position of the valve body Closing valve is provided at least one, the valve seat circumferentially sealing seal, which may preferably be formed as a sealing edge.
  • the object is also to provide a device for generating an electrical voltage for the components of a water heater, which is traversed by a water-conducting fluid guide.
  • the solution according to the invention is that the fluid guide according to at least one of the above features: is formed and at least two outflow-side line sections, of which in at least a first, serving as by-pass: line section the By Pass valve is provided and of which in at least a second line section, a turbine of a turbine generator is integrated.
  • FIG. 1 shows a fluid guide with an inflow-side line section, which is connected to at least two outflow-side: line sections, wherein a line section serving as a by-pass : serving downstream and here cut open
  • Closing valve which has a valve body, said closing valve is shown here in its closed position, Figure 2 shows the fluid guide of Figure 1 with the here in his
  • FIG. 4 also shows the longitudinally-cut closing valve from FIG. 3 with the valve body located here in the open position of the closing valve.
  • a fluid guide 1 is shown, which may for example be part of an otherwise not shown device for generating an electrical voltage for components of a water heater.
  • the here water-carrying fluid guide 1 has an inflow-side line section 2, which is connected to at least two outflow-side line sections 3, 4. While in at least a first serving as by-pass line section serving as a by-pass valve closing valve 5 is provided with a valve body 6, which when exceeding a predetermined fluid pressure of the closed position shown in Figure 1 against the restoring force of a return element 7 in an open position shown in Figure 2 is movable, is passed through the second, valve-free line section 4 a constant flow of fluid id.
  • this second line section 4 for example, the turbine of a turbine generator intended for electrical voltage generation can be integrated.
  • the valve body 6 of the closing valve 5 is in its closed position at a, a valve opening 8 bounding the valve seat 26 tightly and blocks the flow through its associated, serving as by-pass line section 3.
  • the closing valve 5 is designed as Einsetzpatrone, which has an insertable into the line section 3 cartridge housing.
  • the valve body 6 of the closing valve 5 has a valve body subregion 9, which adjoins the valve seat and here also determines the maximum outer diameter of the valve body 6, which is of cylindrical design. Between this cylindrical valve body subregion.
  • annular gap 10 is provided in the open position of the closing valve 5, the clear annular gap opening area is smaller than the clear opening area of the valve seat 8 bounded by the valve seat.
  • This special design of the fluid guide 1 and its closing valve 5 promotes a constant pressure in the valve-free line section 4 of the fluid guide and thus a functionally correct and trouble-free operation of the fluid guide 1 and its components and, for example, a turbine generator integrated in the fluid guide 1.
  • the valve body 6 carries on its inflow side and its downstream each guide pin 11, 12, wherein each of these guide pins 11, 12 ver in an associated guide opening 13, 14 on the cartridge housing - is pushed.
  • the cartridge housing is here formed in two parts and has an inflow-side and a downstream-side housing part 15, 16, which can preferably be connected to one another in a releasably latchable manner or the like.
  • the valve opening 8 serving as a valve inlet is provided, in which a central guide is provided.
  • sleeve 17 is arranged with the guide opening 13. This central guide sleeve 17 is connected via radial connecting webs 18 to the housing part 15.
  • the strength abströmseit housing part 16 is an end Auslauföff- voltage 19
  • a guide sleeve 20 is provided with the opening 14 Füh ⁇ approximately centrally in the.
  • This guide sleeve 20 is connected via: radial connecting webs: 21 preferably connected in one piece with the downstream housing part 16.
  • the valve body subregion 9 provided on the valve body 6 is configured in the manner of a flange.
  • the return element 7 is supported, which is designed here as a return spring or compression spring. This return or compression spring 7 is clamped between the f lanschförmigen valve body portion 9 and the downstream housing part 16.
  • the inflow-side outer peripheral edge of the flange-shaped valve body portion 9 is formed sharp-edged.
  • the inflow-side outer peripheral edge of the valve body subregion 9 has an edge radius of less than 0.2 mm and preferably less than or equal to 0.1 mm and in particular less than or equal to 0.05 mm.
  • the inflow-side peripheral edge of the cartridge housing carries at least one seal, which is designed here as a lip seal 22.
  • the inflow-side insertion portion of the serving as by-pass line section 3 is formed as a cartridge receptacle 23.
  • a circumferential seal is likewise provided, which surrounds the valve opening 8 and, in the closed position of the by-pass valve 5, circumferentially seals the valve seat.
  • This circumferential seal which is designed here as a sealing edge 25, is acted upon in the closed position of the closing valve 5 shown in FIG. 1 by the flange-shaped valve body subregion 9.
  • the provided in the line section 3 of the fluid guide 1 by-pass valve 5 opens only at a pressure of, for example, 400 mbar and releases the serving as a By-pass line section. In this way, it is ensured that even with a small opening of the closing valve 5, the valve-free line section 4 is always flowed through by a sufficient flow rate to produce a sufficient electrical voltage by means of integrated into the line section 4 turbine generator.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Schließventil (5) mit einem Ventilkörper (6), der bei Überschreiten eines festgelegten Fluiddrucks von einer Schließstellung gegen die Rückstellkraft eines Rückstellelements in eine Offenstellung bewegbar ist, wobei der Ventilkörper (6) in der Schließstellung an einem, eine Ventilöffnung umgrenzenden Ventilsitz (26) dicht anliegt und den Durchfluss durch den ihm zugeordneten Leitungsabschnitt (3) versperrt. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Schließventil (5) als Einsetzpatrone ausgebildet ist und dazu ein Patronengehäuse aufweist, das in den zugeordneten Leitungsabschnitt (3) einsetzbar ist, dass der Ventilkörper (6) einen am Ventilsitz (26) anliegenden und/oder den maximalen Außendurchmesser des Ventilkörpers (6) bestimmenden Ventilkörper-Teilbereich (9) hat, der zylindrisch ausgebildet ist, und dass zwischen diesem Ventilkörper-Teilbereich (9) und dem Innenumfang des Patronengehäuses in Offenstellung des Schließventils (5) ein Ringspalt (10) vorgesehen ist, dessen lichte Ringspalt-Öffnungsfläche kleiner als die lichte Öffnungsfläche der Ventilöffnung ist.

Description

Schließventil
Die Erfindung betrifft ein Schließventil mit einem Ventilkörper der bei Überschreiten eines festgelegten Fluiddrucks von einer Schließstellung gegen die Rückstellkraft eines Rückstellele- : '■ ments in eine Offenstellung bewegbar ist, wobei der Ventilkör- per in der Schließstellung an einem, eine Ventilöffnung umgrenzenden Ventilsitz dicht anliegt und den Durchfluss durch den ihm zugeordneten Leitungsabschnitt versperrt .
Um in dem Gasbrenner eines Wassererhitzers auf eine permanente Zündflamme verzichten zu können, ist es bereits bekannt, eine wasserführende Fluidführung mit einem zuströmseit igen Leitungsabschnitt zu verwenden, der sich in zwei abströmseit ige Leitungsabschnitte aufteilt (vgl. EP 1 196 721 Bl) . Während in einem zweiten Leitungsabschnitt die Turbine eines zur elektri- sehen Spannungserzeugung bestimmten Turbinengenerators integriert ist, ist in dem ersten, als By-Pass dienenden Leitungsabschnitt ein Schließventil der eingangs erwähnten Art vorgesehen. Dieses auch als By-Pass-Ventil dienende Schließventil ist bei Überschreiten eines festgelegten Fluiddrucks von einer Schließstellung : gegen die Rückstellkraft eines Rückstellelements in eine Offenstellung bewegbar. Da das Schließventil bei einem festgelegten Fluiddruck öffnet und den turbinenfreien By-Pass freigibt, wird sichergestellt, dass über die im ersten Leitungsabschnitt vorgesehene Turbine stets nur eine Fluidleis- tung (1/min) fließt, die sich zur Erzeugung der erforderlichen Spannung als zweckmäßig erwiesen hat, und dass der im ersten Leitungsabschnitt anliegende Druck im Wesentlichen konstant bleibt. In dem oben erwähnten Anwendungsbeispiel werden an das in dieser Fluidführung vorgesehene Schließventil erhöhte Anforderungen hinsichtlich Wartungsfreiheit und im Hinblick auf eine exakte sowie gleichzeitig störungsfreie Funktion gestellt.
Es besteht daher insbesondere die Aufgabe, ein Schließventil der eingangs erwähnten Art zu schaffen, das diesen Ansprüchen genügen kann. Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht bei dem Schließventil der eingangs erwähnten Art insbesondere darin, dass das Schließventil als Einsetzpatrone ausgebildet ist und dazu ein Patronengehäuse aufweist, das in dem zugeordneten Leitungsabschnitt einsetzbar ist, dass der Ventilkörper einen am Ventilsitz anliegenden und/oder den maximalen Außendurchmesser des Ventilkörpers bestimmenden Ventilkörper-Teilbereich hat, der zylindrisch ausgebildet ist, und dass zwischen diesem Ventilkörper-Teilbereich und dem Innenumfang des Patronengehäuses in Offenstellung des Schließventils ein Ringspalt vorgesehen ist, dessen lichte Ringspalt-Öffnungsfläche kleiner als die lichte Öffnungsfläche der Ventilöffnung ist.
Das erfindungsgemäße Schließventil weist einen Ventilkörper auf, der bei Überschreiten eines festgelegen Fluiddrucks von einer Schließstellung gegen die Rückstellkraft eines Rückstellelements in eine Offenstellung bewegbar ist. Der Ventilkörper des erfindungsgemäßen Schließventils liegt in Schließstellung an einem eine Ventilöffnung umgrenzenden Ventilsitz dicht an und versperrt den Durchfluss durch den ihm zugeordneten Lei- tungsabschnitt . Um den mit der Montage und der fortlaufenden Wartung verbundenen Aufwand möglichst klein zu halten, ist das Schließventil als Einsetzpatrone ausgebildet, die ein in den zugeordneten : Leitungsabschnitt einsetzbares Patronengehäuse hat. Der Ventilkörper des Schließventils weist einen am Ventilsitz anliegenden und/oder den maximalen Außendurchmesser des Ventilkörpers bestimmenden Ventilkörper-Teilbereich auf, der zylindrisch ausgestaltet ist. Zwischen diesem zylindrischen Ventilkörper-Teilbereich und dem Innenumfang des Patronengehäu¬ ses ist in Offenstellung des Schließventils ein Ringspalt vor¬ gesehen, dessen lichte Ringspalt -Öffnungsfläche kleiner als die lichte Öffnungsfläche der vom Ventilsitz umgrenzten Ventilöffnung ist. Durch diese spezielle Ausgestaltung des Schließven- tils wird . ein gleichbleibender Druck im ventilfreien ersten Leitungsabschnitt der Ventilführung und somit ein funktionsgerechter und störungsfreier Betrieb des Schließventils, der zugeordneten Fluidführung und der in diese Fluidführung eventuell noch zusätzlich integrierten Bauteile begünstigt.
Dabei sieht eine besonders vorteilhafte Aus führungsform gemäß der Erfindung vor, dass das Schließventil in einem von zumindest zwei abströmseit igen Leitungsabschnitten einer Fluidführung vorgesehen ist, dass die zumindest zwei abströmseit igen Leitungsabschnitte mit einem gemeinsamen zuströmseit igen Leitungsabschnitt der Fluidführung verbunden sind und dass der dem Schließventil zugeordnete Leitungsabschnitt als By-Pass dient. Während bei dieser Aus führungs form in wenigstens einem ersten, als By-Pass dienenden Leitungsabschnitt das als By-Pass-Ventil bestimmte Schließventil vorgesehen ist, das bei Überschreiten eines festgelegten Fluiddrucks von einer Schließstellung gegen die Rückstellkraft eines Rückstellelements in eine Offenstellung bewegbar ist, wird durch einen zweiten ventilfreien Leitungsabschnitt ein beständiger Fluidstrom hindurchgeführt. In diesen zweiten Leitungsabschnitt kann beispielsweise die Turbine eines zur elektrischen Spannungserzeugung bestimmten Turbinengenerators integriert sein. Bei dieser speziellen Ausgestaltung wird ein gleichbleibender Druck im ventilfreien zweiten Leitungsabschnitt der Ventilführung und somit ein funktionsgerechter und störungsfreier Betrieb der Fluidführung und eines in die Fluidführung integrierten Turbinengenerators begünstigt.
Um unerwünschte Schwingungen des Ventilkörpers während einer Druckveränderung in der Fluidführung zu vermeiden und um den Druck im ventilfreien Leitungsabschnitt der Fluidführung möglichst konstant zu halten, ist es vorteilhaft, wenn der Ventilkörper auf seiner Zuströmseite und seiner Abströmseite jeweils einen Führungsstab trägt und wenn jeder Führungsstab in einer zugeordneten Führungsöffnung am Patronengehäuse verschieblich geführt ist. Bei dieser Ausführungsform wird der im Patronengehäuse verschieblich geführte Ventilkörper beidseits derart sicher geführt, dass ein unerwünschtes Aufschwingen des Ventilkörpers während eventueller Druckveränderungen vermieden wird .
Konstante Druckverhältnisse im ventilfreien Leitungsabschnitt der erfindungsgemäßen Fluidführung werden noch begünstigt, wenn der zylindrische Ventilkörper-Abschnitt flansch- oder tellerförmig ausgestaltet ist. Dabei sieht eine bevorzugte Ausführungsform gemäß der Erfindung, bei der sich die Rückstellkraft besonders gut auf den Ventilkörper aufbringen lässt, vor, dass das Rückstellelement sich an der abströmseitigen Stirnfläche des Ventilkörper-Abschnitts abstützt.
Eine besonders einfache und vorteilhafte Ausführungsform gemäß der Erfindung sieht vor, dass das Rückstellelement als Rückstellfeder ausgebildet ist. Möglich ist aber auch, dass statt eines federelastischen Rückstellelements beispielsweise zumindest ein gummielastisches Rückstellelement verwendet wird.
Um die Strömungsverhältnisse im Schließventil so zu gestalten, dass auch bei zunehmender Öffnung des Schließventils ein konstanter Druck im ventilfreien Leitungsabschnitt der Fluidfüh- rung sichergestellt ist, ist es zweckmäßig, wenn der zuström- seitige Außenumfangsrand des zylindrischen Ventilkörpers scharfkantig ausgebildet ist. Dabei wird eine Ausführungsform bevorzugt, bei der der zuströmseit ige Außenumfangsrand des Ventilkörperabschnitts einen Kantenradius kleiner 0,2 mm, vorzugsweise kleiner/gleich 0 , 10 mm und : insbesondere kleiner/gleich 0,05 mm aufweist..
Um unerwünschte Leckageströme im Ringraum zwischen dem Außenumfang des Patronengehäuses einerseits und dem Innenumfang des das Schließventil aufnehmenden Leitungsabschnitts zu vermeiden, ist es vorteilhaft, wenn der zuströmseit ige Umfangsrand des Patronengehäuses zumindest eine umlaufende Dichtung aufweist, wobei der zuströmseitige Umfangsrand dazu vorzugsweise eine Lippendichtung aufweisen oder als solche ausgebildet sein kann.
Um das als Einsetzpatrone ausgebildete Schließventil sicher und fest in der erfindunsgemäßen Fluidführung montieren zu können, ist es vorteilhaft, wenn ein zuströmseit iger Einsetzabschnitt des als By-Pass dienenden Leitungsabschnitts als Patronenaufnahme ausgebildet ist. Damit das Rückstellelement den Ventilkörper in Schließstellung des Schließventils dicht und fest gegen den Ventilsitz pressen kann, ohne dass in diesem Bereich unerwünschte und zu Druckänderungen führende Leckageströme befürchtet werden müssten, ist es vorteilhaft, wenn zwischen dem Ventilkegel und dem Ventil - sitz in der Schließstellung des Schließventils zumindest eine, den Ventilsitz umlaufend abdichtende Dichtung vorgesehen ist, die vorzugsweise als Dichtkante ausgebildet sein kann. In einem bevorzugten Anwendungsbeispiel besteht des Weiteren auch die Aufgabe, eine Vorrichtung zur Erzeugung einer elektrischen Spannung für die Komponenten eines Wassererhitzers zu schaffen, der von einer wasserführenden Fluidführung durchzogen ist. Bei dieser Vorrichtung besteht die erfindungsgemäße Lösung darin, dass die Fluidführung gemäß zumindest einem der oben stehenden Merkmale: ausgebildet ist und zumindest zwei abström- seitige Leitungsabschnitte hat, von denen in wenigstens einem ersten,: als By-Pass dienenden : Leitungsabschnitt das oben beschriebene By-Pass-Ventil vorgesehen ist und von denen in wenigstens einen zweiten Leitungsabschnitt eine Turbine eines Turbinengenerators integriert ist.
Weiterbildungen gemäß der Erfindung ergeben sich aus den An Sprüchen in Verbindung mit den Figuren sowie der Figurenbe Schreibung. Nachstehend wird die Erfindung anhand eines be vorzugten Ausführungsbeispieles noch näher beschrieben.
Es zeigt
Figur 1 eine Fluidführung mit einem zuströmseitigen Leitungsabschnitt, der mit zumindest zwei abströmsei- tigen: Leitungsabschnitten verbunden ist, wobei in einem als By-Pass : dienenden abströmseitigen und hier aufgeschnitten dargestellten Leitungsabschnitt ein
Schließventil vorgesehen ist, das einen Ventilkörper hat, wobei dieses Schließventil hier in seiner Schließstellung gezeigt ist, Figur 2 die Fluidführung aus Figur 1 mit dem hier in seiner
Offenstellung befindlichen und in den als By-Pass dienenden Leitungsabschnitt eingesetzten Schließventil, Figur 3 das Schließventil der in den Figuren 1 und 2 gezeigten Fluidführung in einem Längsschnitt, wobei das Schließventil in der auch in Figur 1 gezeigten Schließstellung dargestellt ist, und
Figur 4 das hier ebenfalls längsgeschnittene Schließventil aus Figur 3 mit dem sich hier in der Offenstellung des Schließventils befindenden Ventilkörper.
In Figur 1 und 2 ist eine Fluidführung 1 dargestellt, die beispielsweise einen Bestandteil einer ansonsten nicht weiter gezeigten Vorrichtung zur Erzeugung einer elektrischen Spannung für Komponenten eines Wassererhitzers sein kann. Die hier wasserführende Fluidführung 1 weist einen zuströmseit igen Leitungsabschnitt 2 auf, der mit zumindest zwei abströmseit igen Leitungsabschnitten 3, 4 verbunden ist. Während in wenigstens einem ersten, als By-Pass dienenden Leitungsabschnitt ein auch als By-Pass-Ventil dienendes Schließventil 5 mit einem Ventilkörper 6 vorgesehen ist, der bei Überschreiten eines festgelegten Fluiddrucks von der in Figur 1 gezeigten Schließstellung gegen die Rückstellkraft eines Rückstellelements 7 in eine in Figur 2 dargestellte Offenstellung bewegbar ist, wird durch den zweiten, ventilfreien Leitungsabschnitt 4 ein beständiger Flu- idstrom hindurchgeführt. In diesem zweiten Leitungsabschnitt 4 kann beispielsweise die Turbine eines zur elektrischen Spannungserzeugung bestimmten Turbinengenerators integriert sein.
Der Ventilkörper 6 des Schließventils 5 liegt in dessen Schließstellung an einem, eine Ventilöffnung 8 umgrenzenden Ventilsitz 26 dicht an und versperrt den Durchfluss durch den ihm zugeordneten, als By-Pass dienenden Leitungsabschnitt 3. Um den mit der Montage und der fortlaufenden Wartung der Fluidfüh- rung 1 verbundene Aufwand möglichst klein zu halten, ist das Schließventil 5 als Einsetzpatrone ausgebildet, die ein in den Leitungsabschnitt 3 einsetzbares Patronengehäuse hat. Der Ventilkörper 6 des Schließventils 5 weist einen am Ventilsitz : an- liegenden und hier auch den maximalen Außendurchmesser des Ventilkörpers 6 bestimmenden Ventilkörper-Teilbereich 9 auf, der zylindrisch ausgestaltet ist. Zwischen diesem zylindrischen Ventilkörper-Teilbereich. 9 und dem Innenumfang des Patronengehäuses ist in Offenstellung des Schließventils 5 ein Ringspalt 10 vorgesehen, dessen lichte Ringspalt-Öffnungsfläche kleiner als die lichte Öffnungsfläche der vom Ventilsitz umgrenzten Ventilöffnung 8 ist. Durch diese spezielle Ausgestaltung der Fluidführung 1 und ihres Schließventils 5 wird ein gleichbleibender Druck im ventilfreien Leitungsabschnitt 4 der Fluidfüh- rung und somit ein funktionsgerechter und störungsfreier Betrieb der Fluidführung 1 sowie ihrer Bestandteile und beispielsweise eines in die Fluidführung 1 integrierten Turbinengenerators begünstigt. In den Längsschnitten des Schließventils 5 gemäß den Figuren 3 und 4 ist erkennbar, dass der Ventilkörper 6 auf seiner Zuströmseite und seiner Abströmseite jeweils einen Führungszapfen 11, 12 trägt, wobei jeder dieser Führungszapfen 11, 12 in einer zugeordneten Führungsöffnung 13, 14 am Patronengehäuse ver- schieblich geführt ist. Da der Ventilkörper 6 somit beidseits geführt ist, wird ein Verkanten oder , ein Aufschwingen des Ventilkörpers 6 während einer Schiebebewegung im Patronengehäuse verhindert. Das Patronengehäuse ist hier zweiteilig ausgebildet und weist ein zuströmseit iges sowie ein abströmseit iges Gehäu- seteil 15, 16 auf, die miteinander vorzugsweise lösbar verrast- bar oder dergleichen verbindbar sind. An der Stirnseite des zu- strömseitigen Gehäuseteiles 15 ist die als Ventil -Einlass dienende Ventilöffnung 8 vorgesehen, in welcher eine zentrale Füh- rungshülse 17 mit der Führungsöffnung 13 angeordnet ist. Diese zentrale Führungshülse 17 ist über radiale Verbindungsstege 18 mit dem Gehäuseteil 15 verbunden. In ähnlicher Weise weist auch das abströmseit ige Gehäuseteil 16 eine stirnseitige Auslauföff- nung 19 auf, in der mittig eine Führungshülse 20 mit der Füh¬ rungsöffnung 14 vorgesehen ist. Auch diese Führungshülse 20 ist über: radiale Verbindungsstege: 21 mit abströmseitigen Gehäuseteil 16 vorzugsweise einstückig verbunden. In den Längsschnitten gemäß den Figuren 3 und 4 ist erkennbar, dass der am Ventilkörper 6 vorgesehene Ventilkörper-Teilbereich 9 flanschartig ausgestaltet ist. An der abströmseitigen Stirnfläche dieses flanschförmigen Ventilkörper-Teilbereiches 9 stützt sich das Rückstellelement 7 ab, das hier als Rückstell- feder oder Druckfeder ausgebildet ist. Diese Rückstell- oder Druckfeder 7 ist zwischen dem f lanschförmigen Ventilkörper- Teilbereich 9 und dem abströmseitigen Gehäuseteil 16 eingespannt . In den Figuren 3 und 4 ist angedeutet, dass der zuströmseit ige Außenumfangsrand des flanschförmigen Ventilkörper-Teilbereichs 9 scharfkantig ausgebildet ist. Dazu weist der zuströmseitige Außenumfangsrand des Ventilkörper-Teilbereichs 9 einen Kantenradius kleiner 0,2 mm und vorzugsweise kleiner oder gleich 0,1 mm und insbesondere kleiner oder gleich 0,05 mm auf.
Aus einem Vergleich der Figuren 1 bis 4 wird deutlich, dass der zuströmseitige Umfangsrand des Patronengehäuses zumindest eine Dichtung trägt, die hier als Lippendichtung 22 ausgebildet ist. Dabei ist der zuströmseitige Einsetzabschnitt des als By-Pass dienenden Leitungsabschnitts 3 als Patronenaufnahme 23 ausgebildet. Auf der zur Gehäuseinnenseite liegenden Stirnfläche des zu- strömseit igen Gehäuseteiles 15 ist ebenfalls eine umlaufende Dichtung vorgesehen, welche die Ventilöffnung 8 umschließt und in Schließstellung des By-Pass-Ventils 5 den Ventilsitz um- laufend abdichtet. Diese umlaufende Dichtung, die hier als Dichtkante 25 ausgebildet ist, wird in der in Figur 1 gezeigten Schließstellung des Schließventils 5 von dem flanschförmigen Ventilkörper-Teilbereich 9 beaufschlagt . Das im Leitungsabschnitt 3 der Fluidführung 1 vorgesehene By- Pass-Ventil 5 öffnet sich erst bei einem Druck von beispielsweise 400 mbar und gibt den als By-Pass dienenden Leitungsabschnitt frei. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass selbst bei einer geringen Öffnung des Schließventils 5 der ventilfreie Leitungsabschnitt 4 stets von einer ausreichenden Strömungsmenge durchflössen wird, um mit Hilfe des in den Leitungsabschnitt 4 integrierten Turbinengenerators eine ausreichende elektrische Spannung zu erzeugen.
Bezugszeichenliste
1 Fluidführung
2 ( zuströmseitiger) Leitungsabschnitt
3 (abströmseitiger) Leitungsabschnitt (mit By-Pass-Ventil)
4 (abströmseitiger ventilfreier) Zuleitungsabschnitt
5 By-Pass- beziehüngsweise Schließventil
6 Ventilkörper
7 Rückstellelement
8 VentHoffnung
9 Ventilkörper-Teilbereich
10 Ringspalt
11 ( zuströmseitiger) Führungszapfen
12 (abströmseitiger) Führungszapfen
13 ( zuströmseitige) Führungsöffnung
14 (abströmseitige) Führungsöffnung
15 ( zuströmseitiges) Gehäuseteil
16 (abströmseitiges) Gehäuseteil
17 Führungshü1se
18 Verbindungsstege
19 AuslaufÖffnung
20 Führungshülse
21 : Verbindungsstege
22 Lippendichtung
23 Patronenaufnahme
25 Dichtkante
26 Ventilsitz;

Claims

Ansprüche
Schließventil (5) mit einem Ventilkörper (6) , der bei Überschreiten eines festgelegten Fluiddrucks von einer Schließstellung gegen die Rückstellkraft eines Rückstellelements (7) in eine Offenstellung bewegbar ist, wobei der Ventilkörper (6) in' der Schließstellung an einem,: eine Ventilöffnung (8) umgrenzenden Ventilsitz (26) dicht anliegt und den Durchfluss durch den ihm zugeordneten Leitungsabschnitt (3) versperrt, dadurch gekennzeichnet, dass das Schließventil (5) als Einsetzpatrone ausgebildet ist und dazu ein Patronengehäuse aufweist, das in dem zugeordneten Leitungsabschnitt (3) einsetzbar ist, dass der Ventilkörper (6) einen am Ventilsitz (26) anliegenden und/oder den maximalen Außendurchmesser des Ventilkörpers (6) bestimmenden Ventilkörper-Teilbereich (9) hat, der zylindrisch ausgebildet ist, und dass zwischen diesem Ventilkörper-Teilbereich (9) und dem Innenumfang des Patronengehäuses in Offenstellung des Schließventils (5) ein Ringspalt (10) vorgesehen ist, dessen lichte Ringspalt- Öffnungsfläche kleiner als die lichte Öffnungsfläche der Ventilöffnung (8) ist.
Schließventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schließventil (5) in einem von zumindest zwei ab- strömseitigen Leitungsabschnitten (3, 4) einer Fluidfüh- rung vorgesehen ist, dass die zumindest zwei abströmseiti - gen Leitungsabschnitte (3, 4) mit einem gemeinsamen zu- strömseit igen Leitungsabschnitt (2) der Fluidführung verbunden sind, und dass der dem Schließventil (5) zugeordnete Leitungsabschnitt (3) vorzugsweise als By-Pass dient. ;
Schließventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenh- zeichnet, dass der Ventilkörper (6) auf seiner Zuströmseite und seiner Abströmseite jeweils einen Führungszapfen (11, 12) trägt, und dass jeder Führungszapfen (11, 12) in einer zugeordneten Führungsöffnung (13, 14) am Patronengehäuse verschieblich geführt ist.
Schließventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet dass der Ventilkörper (6) flansch- oder tellerförmig ausgestaltet ist.
Schließventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückstellelement (7) sich an der abströmseitigen Stirnfläche des Ventilkörper-Teilbereichs (9) abstützt.
Schließventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückstellelement (7) als Rückstellfeder ausgebildet ist.
Schließventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der zuströmseitige Außenumfangsrand des Ventilkörper-Teilbereichs (9) scharfkantig ausgebildet ist .
Schließventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der zuströmseitige Außenumfangsrand einen Kantenradius kleiner 0,2 mm, vorzugsweise kleiner/gleich 0,10 mm und insbesondere kleiner/gleich 0,05 mm aufweist.
Schließventil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der zuströmseitige Umfangsrand des Patronengehäuses zumindest eine umlaufende Dichtung aufweist, und dass der zuströmseitige Umfangsrand des Patro- nengehäuses dazu vorzugsweise eine Lippendichtung (22) trägt oder als solche ausgebildet ist.
Schließventil Fluidführung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein zuströmseitiger Einsetzabschnitt des als By-Pass dienenden Leitungsabschnitts (3) als Patronenaufnahme (23) ausgebildet ist.
Schließventil nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Ventilkörper (6) und dem Ventilsitz (26) in der Schließstellung des Schließventils (5) zumindest eine, den Ventilsitz (26) umlaufend abdichtende Dichtung vorgesehen ist.
Schließventil nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die den Ventilsitz umlaufend abdichtende Dichtung als eine vorzugsweise an das Gehäuseteil (15) insbesondere einstückig angeformte Dichtkante (25) ausgebildet ist.
Vorrichtung zur Erzeugung einer elektrischen Spannung für Komponenten eines Wassererhitzers, der von einer wasserführenden Fluidführung (1) durchzogen ist, die zumindest zwei abströmseitige Leitungsabschnitte (3, 4) hat, von denen in wenigstens einem ersten, als By-Pass dienenden Leitungsabschnitt (3) das Schließventil (5) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12 vorgesehen ist und von denen in mindestens einem zweiten Leitungsabschnitt (4) eine Turbine eines Turbinengenerators integriert ist.
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