<Desc/Clms Page number 1>
EMI1.1
Es sind schon Enthärtungsvorrichtungen für Wassererhitzer bekannt, bei welchen dem zum Erhitzer strömenden Frischwasser ständig ein Kesselsteinlösungsmittel (z. B. Salzsäure) zugemischt wird, um ein Ansetzen von Kesselstein im Erhitzer zu verhindern und bereits vorhandene Kesselsteinablagerungen wieder zu beseitigen.
Bei bekannten Wasserenthärtungsvorrichtungen dieser Art wird die Zufuhr des Enthärtungsmittels durch ein Regelventil in Abhängigkeit von der dem Erhitzer zugeführten Wassermenge so geregelt, dass die Menge des zugeführten Enthärtungsmittels mit zunehmender Wasserzufuhr steigt, mit abnehmender Wasserzufuhr dagegen gedrosselt wird, damit jeder Mengeneinheit des Wassers eine stets gleichbleibende Mengeneinheit des Enthärtungsmittels zugemischt wird.
EMI1.2
über den Ausfallpunkt der Kesselsteinbildner liegende Temperatur (ungefähr 60 C) erhitzt wird ohne Rücksicht auf die Grösse der Wasserzufuhr.
Bei Durchflusswassererhitzern dagegen, bei welchen die Wasserauslauftemperatur bei geringer Wasserzufuhr sehr hoch, bei grosser Wasserzufuhr jedoch geringer ist, entsteht bei dieser Art der Zufuhrregelung ein unnötig hoher Verbrauch an Enthärtungsmitteln. Bei Wasserauslauftemperaturen bis zu 400 C, die für einen grossen Teil des Verwendungsgebietes der Durchflusserhitzer vollständig ausreichen, tritt meist gar keine Kesselsteinablagerung auf, so dass auch die Zufuhr von Enthärtungsmitteln unterbleiben bzw. stark eingeschränkt werden kann. Eine reichliche Zufuhr von Enthärtungsmitteln ist dagegen erforderlich bei Auslauftemperaturen über 60 C und insbesondere bei der Entnahme von kochendem Wasser.
Es bestand daher die Aufgabe, die Zufuhr des Enthärtungsmittels auf solche Betriebsfälle zu beschränken, in denen wirklich die Gefahr der Kesselsteinbildung besteht, und dadurch den Verbrauch an Enthärtungsmitteln auf ein tragbares Mass zu vermindern.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemäss darin, dass das in an sich bekannter Weise in Abhängigkeit von der dem Erhitzer zugeführten Wassermenge betätigte Regelventil die Zufuhr des Enthärtungsmittels bei steigender Wasserzufuhr bzw. sinkender Wasserauslauftemperatur drosselt, bei abnehmender Wasserzufuhr bzw. steigender Wasserauslauftemperatur dagegen erhöht. Das Regelventil kann dabei mit dem Zapfventil des Erhitzers oder mit einem Steuerglied gekuppelt werden, welches unter der Einwirkung der den Erhitzer durchströmenden Wassermenge oder der von dieser Menge abhängigen Temperatur des erhitzten Wassers steht.
Man erreicht dadurch, dass dem zu erhitzenden Wasser bei der Entnahme grosser Warmwassermengen mit niederer Auslauftemperatur nur wenig oder gar kein Enthärtungsmittel zugeführt wird, während bei der Entnahme kleiner Heisswassermengen hoher Auslauftemperatur eine erhöhte Menge des Enthärtungsmittels zugesetzt wird, wobei die Regelvorrichtung so ausgebildet sein kann, dass bei der Entnahme "heissen" und "siedenden" Wassers die gleiche Menge Enthärtungsmittel auf die gleiche Wassermenge zugeführt wird.
In der Zeichnung ist die Erfindung in ihren wesentlichen Merkmalen in mehreren Ausführungsbeispielen dargestellt. Fig. 1 zeigt einen gasbeheizten Flüssigkeitserhitzer mit einem selbsttätigen Mombrangassehalter und einer an das Venturi angeschlossenen, vom Druck in der Saugleitung betätigten Steuervorrichtung und einen Vorratsbehälter für das Enthärtungsmittel. Fig. 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer vom Druck in der Saugleitung betätigten Steuervorrichtung.
Fig. 3 zeigt eine Ausführung, bei welcher das Steuerventil in der Saugleitung für das Enthärtungsmittel bewegungsschlüssig mit dem Zapfhahn verbunden ist, während bei dem in Fig. 4 gezeigten Ausführungs-
<Desc/Clms Page number 2>
beispiel das Steuerventil von einem auf die Wassertemperatur an einer geeigneten Stelle des Erhitzers ansprechenden Wärmefühler betätigt wird.
In Fig. 1 ist mit 10 der als Rohrschlange dargestellte Wasserbehälter und mit 11 der Gasbrenner des Erhitzers bezeichnet. Das kalte Wasser fliesst dem Erhitzer durch die Leitung 12 zu und wird durch i die Leitung 13 entnommen. Mit 74 ist der Zapfhahn und mit 15 eine Vorrichtung bezeichnet, mit welcher die in der Zeiteinheit durch den Erhitzer strömende Wassermenge und dadurch die gewünschte
Auslauftemperatur eingestellt werden kann. Das kalte Wasser durchströmt ein Venturirohr 16. Die
Saugwirkung, die das Venturi an seiner engsten Stelle hervorruft, dient zur Betätigung des Membran- sehalters 17 für das Gasventil 18.
An die engste Stelle des Venturis 16 ist ausser der Saugleitung 19 eine weitere Leitung 20 angeschlossen, die zu der erfindungsgemässen Steuervorrichtung 21 führt. Die
Leitung 22 verbindet die Steuervorrichtung mit dem Vorratsbehälter 23 für das Enthärtungsmittel.
Die Steuervorrichtung 21 besteht aus einem Gehäuse 24, das je einen Anschussstutzen für die zum Venturi führende Leitung 20 und für die zum Vorratsbehälter führende Leitung 22 hat. Das
Gehäuse 24 enthält zwei Kammern 25, 26, die durch eine als Verstellglied dienende Membran 27 ge- trennt sind. Die Kammer 25 steht über eine Öffnung 28 mit der Atmosphäre und die andere Membran- kammer 26 mit der Saugleitung 20 in Verbindung. An der Membran 27 ist ein Dopplkegelventil 29, 30
EMI2.1
weitere Belastungsfeder 35 vorgesehen, die auf einer Hülse 36 geführt ist.
Diese Feder kommt erst nach einem bestimmten Hub der Membran 27 zur Wirkung.
EMI2.2
zapfen zu können, wird zunächst die Einstellvorriehtung 15 eingestellt, beispielsweise für die Entnahme von "siedendem" Wasser. Dann wird der Zapfhahn. M geöffnet. Das kalte Wasser strömt durch die Leitung 12 und durch das Venturi 16 zum Erhitzer. Die vom Venturi ausgeübte Saugwirkung wirkt über die Leitung 19 auf die Membran 17. Diese wird nach oben bewegt und öffnet das Gas ventil 18.
Das aus dem Brenner 11 ausströmende Gas entzündet sich an der ständig brennenden Zündflamme 11' und beheizt das durch die Rohrschlange 10 fliessende Wasser. In gleicher Weise wirkt das Venturi auch auf die Leitung 20 saugen. Hiebei wird die Membran 27 gegen die Kraft der Feder 34 etwas nach rechts bewegt und das mit der Membran verbundene Ventil 30, das vorher gegen seinen Sitz gepresst wurde, etwas geöffnet, so dass sich jetzt die Saugwirkung des Venturis auf die Leitung 22 und das Vorratsgefäss 23 auswirken kann. Auf diese Weise wird eine durch die Öffnung des Ventils 30 bestimmte Menge des Enthärtungsmittels angesaugt und fortlaufend dem zum Erhitzer strömenden Wasser beigemischt.
Um den Hub des Ventils 30 genau zu begrenzen, ist innerhalb der Belastungsfeder 34 eine auf der Hülse 36 geführte zweite Belastungsfeder 35 angeordnet. Wenn die Membran 27 den für die Entnahme von siedendem Wasser erforderlichen Öffnungshub (z. B. 1 bis 2 mm, je nach der
EMI2.3
Federteller 37 an der Hülse 36 an. Da nun die Saugwirkung des Venturis bei der Entnahme von siedendem Wasser nicht ausreicht, um ausser der Feder 34 auch noch die Feder 35 zusammenzudrücken, wird der Öffnungshub der Membran durch den Anschlag des Federtellers 37 an der Federhülse 36 begrenzt.
Nun soll die Vorrichtung 15 auf die Entnahme von "heissem" Wasser eingestellt werden. Den Erhitzer 10 und in gleicher Weise natiirlieh das Venturi 16 durchströmt nun je Zeiteinheit eine grössere Wassermenge. Infolgedessen übt das Venturi eine stärkere Saugwirkung auf die Leitung 20 und die Membrankammer 26 aus, so dass nunmehr auch die Feder 35 um einen gewissen Betrag zusammengedrückt wird. Hiebei wird zwar das Ventil 30 noch weiter von seinem Sitz entfernt ; gleichzeitig aber wird das Ventil 29 gegen seinen Sitz 31 bewegt. Die Entfernung der beiden Ventilkegel 29, 30 ist so
EMI2.4
härtungsmittels bestimmt.
Die Abmessungen können so gewählt sein, dass der vom Ventilkegel 29 bei der Entnahme heissen Wassers freigegebene Querschnitt gleich oder kleiner ist als der Querschnitt,
EMI2.5
Ventilquerschnitte können auch beliebig etwa dadurch geändert werden, dass die Federn auswechselbar oder die Spannungen der einzelnen Federn veränderlich gemacht oder die Ventilkegel gegeneinander verstellbar ausgeführt werden. Zur Begrenzung des Membranhubes bei der Entnahme von heissem Wasser kann noch ein weiterer federnder Anschlag vorgesehen sein.
Wie bereits erwähnt, ist es meist erwünscht, dem Wasser überhaupt kein Enthärtungsmittel zuzuführen, wenn es nur auf etwa 40 bis 50 C erwärmt wird. Bei der Entnahme "warmen" Wassers muss also die Steuervorrichtung den Durchlass für das Enthärtungsmittel absperren. Dies erfolgt in derselben Weise selbsttätig, wie die Regelung bei der Entnahme von heissem oder siedendem Wasser.
Bei der Entnahme von warmem Wasser durchströmt den Erhitzer 10 und das Venturi 16 eine verhältnis- mässig grosse Wassermenge. Das Venturi übt daher eine so starke Saugwirkung auf die Membran 27
EMI2.6
<Desc/Clms Page number 3>
Beim Absperren des Zapfhahnes 14 hört der Wasserdurchfluss durch das Venturi auf, die Membran 27 wird von der Belastungsfeder-M nach links gezogen und sperrt dabei den Ventildurchgang 32 mit dem Kegel 30 ab. Auf diese Weise ist der Vorratsbehälter 23 vor dem Eindringen von Wasser aus der unter Druck stehenden Leitung 12 gesichert.
EMI3.1
Eindringen von Wasser, wenn der Erhitzer in Betrieb ist, aber infolge einer teilweisen oder voll- kommenen Verstopfung des Auslaufes durch Verschmutzung oder Verkalkung ein zu hoher Druck im
Erhitzer 10 entsteht. Dieser Druck kann sich in die Kaltwasserleitung 12 fortpflanzen und könnte das
Eindringen von Wasser in die Leitung 20 veranlassen.
Sobald nun aber die Saugwirkung des Venturis aufhört, schliesst ja die Feder 34 das Ventil 50, 52. Wenn sich der erhöhte Druck im Erhitzer über die
Leitung 20 in die Membrankammer 26 fortpflanzt, dann erhöht er noch den Schliessdruck des Ventils, so dass der Behälter sicher gegen Eindringen von Wasser geschützt ist.
Bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführung der Steuervorrichtung ist an Stelle des in Fig. 1 gezeigten
Doppelkegelventils 29, 50 ein Schieberventil38 verwendet, das in der gezeichneten Stellung den Durch- lass für das Enthärtungsmittel absperrt. Bei den gewählten Abmessungen kommen die Bohrungen 39, 40 zur Deckung, wenn die Membran den der Entnahme von siedendem Wasser entsprechenden Hub aus- führt. Hiebei kommt der Federteller 37 wieder an der Hülse 36 zum Anschlag. Bei einem der Ent- nahme von heissem Wasser entsprechenden weiteren Hub der Membran wird der Schieber 38 weiter nach rechts bewegt und dabei der Durchlassquerschnitt verengt.
Um diesen zweiten Öffnungshub der Membran zu begrenzen, ist bei dieser Ausführung noch eine zusätzliche Feder 41 vorgesehen, an der das Schieberventil in der gewünschten Stellung zum Anschlag kommt. Die Feder 41 ist in den Deckel 42 eingebaut, der zum Einbau des Schieberventils dient, und kann mittels dieses verschraubbaren Deckels (Gewindebüchse) verstellt werden. Bei dem erhöhten Wasserdurchfluss durch das Venturi, der bei Ent- nahme warmen Wassers stattfindet, wird das Sehieberventil 38 noch weiter nach rechts geschoben und sperrt den Durchlass wieder vollständig ab. Die Bewegung des Ventils nach links ist durch einen am
Ventilgehäuse zum Anschlag kommenden Bund 4,) begrenzt.
Eine in den Anschlussstutzen für die Leitung 22 zwischen das Steuerventil und den Vorrats- behälter 23 eingebaute Drosselschraube 33 dient zur Einreglung des grössten Enthärtungsmitteldurch-
EMI3.2
Wasserhärte, von der Länge der Verbindungsleitungen 20 und 22, vom Wasserdruck usw. Zweckmässig wird an dieser Drosselstelle ein herausnehmbares Filter eingebaut.
Bei dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Steuerventil mit dem zum Einstellen der Durchflussmenge durch den Erhitzer dienenden Zapfhahn 14'gekuppelt. Das Steuerventil besteht in ähnlicher Weise wie das in Fig. 1 gezeigte Steuerventil aus einem Gehäuse 24 mit je einem Anschlussstutzen für die zum Venturi 16 führende Leitung 20 und die zum Vorratsbehälter 23 führende Leitung 22 und aus einem Kegelventil 44, das den vom Gehäuse 24 gebildeten Ventilsitz 45 beherrscht. Bei der in der Figur gezeigten Vollöffnungsstellung des Zapfhahnes 14', bei der die den Erhitzer durchströmende grosse Wassermenge etwa auf 40 bis 50 C erhitzt wird, sperrt der Ventilkegel 44 den Durchfluss von Enthärtungsmittel ab.
Zur Entnahme von "heissem" Wasser wird der Ventilkegel 46 des Zapfhahnes 14' weiter gegen seinen Sitz 47 bewegt, also die Durchflussmenge abgedrosselt. Gleichzeitig wird der
EMI3.3
gegeben, so dass jetzt das Venturi 16 Enthärtungsmittel ansaugen kann. Zur Entnahme von"siedendem"Wasser wird der Wasserdurchfluss durch den Erhitzer noch mehr gedrosselt und damit zwangsläufig der Ventilkegel 44 weiter von seinem Sitz entfernt, so dass nun eine grössere Menge von Enthärtungsmittel angesaugt werden kann.
Um in der Schliessstellung des Zapfventils 14', in welcher ja der Ventilkörper 44 am weitesten von seinem Ventilsitz entfernt ist, das Eindringen von Wasser in den Vorratsbehälter 25 zu verhindern, ist der Ventilkörpar 44 an einer Membran 48 aufgehängt, die beim Aufhören der Saugwirkung des Venturis 16 unter dem Druck des Wassers in der Speiseleitung 12 bzw. im Erhitzer 10 nach oben gedrückt wird und dabei den Ventilkörper 44 gegen seinen Sitz presst. Zur Ermöglichung dieser Membranbewegung unabhängig von der Stellung des Zapfventils 14'sind die beiden Teile, die Membran 48 und das Zapfventil 14', mittels einer Federkupplung 49 nachgiebig miteinander verbunden.
Bei geschlossenem Zapfventil 74'kann sich die Membran 48 unter Zusammenpressung der Feder 50 nach oben bewegen. Diese Ausführung dient auch noch dazu, um den Vorratsbehälter 23 dann zu schützen, wenn im Erhitzer bei teilweise oder ganz geöffnetem Zapfhahn etwa infolge Verstopfung des Auslaufes ein Überdruck entsteht. Ein solcher Überdruck pflanzt sich in die Saugleitung 20 fort und drückt die Membran bis zum Anschlag des Ventils 44 an seinem Sitz nach oben.
In Fig. 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für die Anordnung und Ausbildung des Steuer-
EMI3.4
<Desc/Clms Page number 4>
wärme ausdehnt und dabei das Steuerventil 52 um so weiter von seinem Sitz abhebt, je heisser das Wasser ist. Auf diese Weise wird also dem durchfliessenden Wasser eine umso grössere Menge von Ent-
EMI4.1
Aufhören der Saugwirkung des Venturis selbsttätig oder unter dem Druck des Wassers zwangsläufig schliesst.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Wasserenthärtungsvorrichtung für Durchflusswassererhitzer mit einem Regelventil, welches die Zufuhr des Enthärtungsmittels in Abhängigkeit von der dem Erhitzer zugeführten Wassermenge
EMI4.2
Wasserzufuhr zum Erhitzer bzw. sinkender Wasserauslauftemperatur drosselt, bei abnehmender Wasserzufuhr bzw. steigender Wasserauslauftemperatur dagegen erhöht.