NL1001244C2 - Waterslagdemper, en pomp voorzien van een dergelijke demper. - Google Patents

Description

*

Korte aanduiding: Waterslagdemper, en pomp voorzien van een dergelijke demper.

De uitvinding heeft betrekking op een waterslagdemper bestemd voor het dempen van waterslag in twee watercircuits welke afwisselend in bedrijf worden genomen, omvattende een huis met twee toegangsopeningen, die elk uitmon-5 den in een respectievelijke kamer binnen het huis en die elk zijn bestemd om te worden aangesloten op één van de watercircuits. Voorts heeft de uitvinding betrekking op een circulatiepomp waarvan de waterslagdemper deel uitmaakt .

10 Uit het Duitse octrooischrift 1 579 954 is een circu latiepomp bekend, die dient voor het rondpompen van een verwarmingsmiddel in twee gescheiden circuits. Voor dit doel is de pomp voorzien van twee drukaansluitingen. Tussen de beide aansluitingen bevindt zich een verbin-15 dingsleiding met een met de hand te bedienen klep. De verbindingsleiding maakt het mogelijk, een stromingsvereffening van de ene drukaansluiting naar de andere drukaan-sluiting tot stand te brengen, en naar behoefte een circulatie in te stellen in de beide verwarmingsmiddelcircuits 20 gemeenschappelijk.

Bij installaties waarin de circuits bewust gescheiden dienen te worden gehouden, kan afgezien worden van een dergelijke verbindingsleiding. Dit kan bijvoorbeeld het geval zijn, wanneer met een gemeenschappelijke circulatie-25 pomp afwisselend een verwarmingswater- en een tapwatercir-cuit dient te worden gevoed. In dat geval worden de beide drukaansluitingen afzonderlijk op de gemeenschappelijke circulatiepomp aangesloten. Daarbij kunnen tijdens het omschakelen van het ene circuit op het andere circuit 30 problemen optreden in de vorm van waterslag als gevolg van de plotselinge omschakeling.

De uitvinding beoogt de waterslag tijdens het omschakelen van een circuit naar het andere te verhinderen, althans aanzienlijk te reduceren.

1001244 -2-

De uitvinding verschaft hiertoe een waterslagdemper van de in de aanhef genoemde soort, die daardoor is gekenmerkt, dat het huis drukvereffeningsmiddelen bevat, die bij een verandering van richting van het drukverschil 5 tussen de toegangsopeningen een verplaatsing van water tussen de kamers toelaten, en bij een in hoofdzaak constant drukverschil tussen de toegangsopeningen een verplaatsing van water tussen de kamers blokkeren.

De waterslagdemper vormt aldus een drukvereffenings-10 leiding, die slechts in het stadium van de omschakeling van het ene circuit naar het andere werkzaam is. Het omschakelen van het ene circuit naar het andere circuit leidt onder andere tot een drukstoot in het tot kort daarvoor in bedrijf zijnde circuit, welke drukstoot ont-15 staat door over- of onderdruk op de plaats van afsluiting van het genoemde circuit en een daaropvolgende omkering van de waterstroming in het genoemde circuit. De drukstoot wordt via de drukvereffeningsleiding naar het andere circuit afgevoerd, waardoor waterslag wordt vermeden. Voor 20 het overige blijven de beide circuits wat hun stroming betreft gescheiden.

Uit US 3 918 498 is een demperinrichting voor een hydraulisch stelsel bekend bestaande uit een behuizing met een cilindrische ruimte waarvan de uiteinden aansluitingen 25 met toegangsopeningen hebben voor een zijde met hoge druk respectievelijk een zijde met lage druk van een hydraulisch medium. Binnen de kamer bevindt zich een op vloeistof af dichtende wijze verschuifbaar, langwerpig samenstel van twee zuigers en een de zuigers verbindende stang, die 30 op gasafdichtende wijze door een centraal schot van de behuizing verschuifbaar is, zodanig dat aan weerszijden van het schot een kamer kan bestaan. De kamer aan de kant van de hydraulische aansluiting met hoge druk ontvangt gas onder druk en de andere kamer ontvangt gas onder omge-35 vingsdruk. Hiermee wordt beoogd dat de omgevingsdrukcompo-nent van het hydraulische medium aan de kant van het hydraulische stelsel met hoge druk door de omgevingsdruk 1001244 -3- in de genoemde andere kamer gecompenseerd wordt, zodat de omgevingsdruk geen invloed op de werking van de demper heeft.

De uit US 3 918 498 bekende demper is daarom van een 5 andere soort dan die volgens de uitvinding. De bekende demper werkt met gas onder druk en vereist daarom toepassing van een gasinrichting. Dit maakt de bekende demperin-richting, in het bijzonder tezamen met de gasinrichting, omvangrijk, complex en duur.

10 De demper volgens de uitvinding werkt niet met gas, doch laat tijdens voldoende drukwisseling watertransport tussen de twee aansluitingen van de demper toe. De daarmee gepaarde transporttijd en de grote traagheid van het water maakt de werking van de demper volgens de uitvinding zeer 15 doelmatig. De demper is niettemin relatief eenvoudig en goedkoop te realiseren.

Voorkeursuitvoeringsvormen van de waterslagdemper volgens de uitvinding zijn beschreven in afhankelijke conclusies 2-9. Een circulatiepomp volgens de uitvinding 20 die is voorzien van een waterslagdemper volgens de uitvinding, is beschreven in conclusie 10.

De uitvinding wordt in het navolgende nader toegelicht aan de hand van de bijgaande tekening, waarin: fig. 1 een schematisch gedeeltelijk opengewerkt 25 vooraanzicht van een circulatiepomp toont; fig. 2 een bovenaanzicht van de circulatiepomp volgens pijl II in fig. l toont; fig. 3 in langsdoorsnede een eerste uitvoeringsvorm van een waterslagdemper volgens de uitvinding toont; 30 fig. 4 in langsdoorsnede een andere, tweede uitvoe ringsvorm van een waters lagdemper volgens de uitvinding toont; en fig. 5 in langsdoorsnede een derde uitvoeringsvorm van de waterslagdemper volgens de uitvinding toont.

35 In de verschillende figuren hebben gelijke verwij- zingscijfers betrekking op gelijke onderdelen of onderdelen met een gelijke functie.

1001244 -4-

Fig. 1 en 2 tonen een circulatiepomp 1 met een rotor la welke door een niet nader getoonde motor in twee tegengestelde, met pijl lb resp. lc aangeduide richtingen kan worden aangedreven. De circulatiepomp 1 is voorzien van 5 twee drukaansluitingen 2 resp. 3 welke elk zijn verbonden met afzonderlijke watercuircuits 12 en 13. De circulatiepomp 1 bevat een membraan 4, dat zich bij rotatie van de pomprotor la in de richting van de pijl lb in de in fig. 1 getoonde positie bevindt en aldus de drukaansluiting 3 10 afsluit en de drukaansluiting 2 vrijgeeft, en bij rotatie van de pomprotor la in de richting van de pijl lc de drukaansluiting 2 afsluit en de drukaansluiting 3 vrijgeeft.

Zoals fig. 2 toont, is tussen de drukaansluiting 2 en 15 de drukaansluiting 3 een waterslagdemper 5 opgenomen. Mogelijke uitvoeringsvormen van de waterslagdemper 5 worden hierna aan de hand van fig. 3-6 nader toegelicht. De waterslagdemper 5 reduceert of elimineert het verschijnsel van waterslag bij het omkeren van de draairich-20 ting van de rotor la van de circulatiepomp 1, als gevolg waarvan het membraan 4 binnen korte tijd van positie verandert en de tot dan toe in gebruik zijnde drukaansluiting afsluit.

Fig. 3 toont een buisvormig huis 5, dat een cirkel-25 vormige of eventueel andersvormige dwarsdoorsnede heeft. In het huis 5 bevindt zich een langwerpig, in de richtingen van pijlen 5a en 5b beweegbaar demper lichaam 6. Het demper lichaam 6 heeft een centraal deel 6a, dat aan de beide uiteinden 6b daarvan conusvormig uitloopt. Op het 30 deel 6b van het demperlichaam 6 zijn afdichtmiddelen 7, bijvoorbeeld afdichtringen in het geval van een cilindervormig centraal deel 6a, aangebracht. In het huis 5 zijn twee afdichtwanden 8 aangebracht, die elk zijn voorzien van een centrale opening met zodanige afmetingen, dat een 35 afdichtmiddel 7 geheel tegen één zijde van een wand 8 kan aanliggen. Het zal duidelijk zijn dat het afdichtmiddel 7 in plaats van op het demperlichaam 6 ook op de naar het 1001244 -5- demperlichaam 6 toegekeerde zijde van de wand 8 kan zijn aangebracht, of dat bij een geschikte materiaalkeuze de wand 8 en/of het demperlichaam 6 als geheel als afdicht-middel kunnen funktioneren.

5 In de in fig. 3 getoonde positie van het demper li chaam 6 is de druk in het huis 5 aan de linkerzijde van het demperlichaam 6 hoger dan aan de rechterzijde daarvan. Een stroming door het huis 5 in de richting van de pijl 5b is niet mogelijk. Wanneer nu de druk in het huis 5 aan de 10 rechterzijde van het demperlichaam 6 toeneemt en/of de druk in het huis 5 aan de linkerzijde van het demperlichaam 6 afneemt, zodanig dat de druk aan de rechterzijde van het demperlichaam 6 groter wordt dan aan de linkerzijde daarvan, verplaatst het demperlichaam 6 zich in de 15 richting van de pijl 5a, waardoor een waterverplaatsing in de waterslagdemper optreedt en met name snelle, sterke drukveranderingen in de met het huis verbonden watercir-cuits worden gedempt en waterslag wordt voorkomen. Wanneer het demperlichaam 6 met de afdichtmiddelen 7 aan de lin-20 kerzijde daarvan rust tegen de linker afdichtwand 8, kan geen verdere stroming meer door het huis 5 plaatsvinden. Tijdens de overgang van het demperlichaam 6 van één eindstand naar de andere zorgen de conusvormige uiteinden 6b in samenwerking met de openingen van de afdichtwanden 8 25 ervoor, dat een waterverplaatsing in het huis 5 geleidelijk en gecontroleerd begint en eindigt.

Fig. 4 toont een huis 5 met een in hoofdzaak diabo- lo-vormig langwerpig demperlichaam 10 dat in de richting van pijlen 10a en 10b beweegbaar is in het huis 5. Het 30 demperlichaam 10 omvat afdichtmiddelen 11 die kunnen aanliggen tegen een zijde van een van een opening voorziene afdichtwand 14, waarbij een blokkering van de doorlaat van het huis 5 plaatsvindt.

In de in fig. 4 getoonde positie van het demperli-35 chaam 10 is de druk in het huis 5 aan de linkerzijde van het demperlichaam 10 hoger dan de druk aan de rechterzijde daarvan. Wanneer de druk in het huis 5 aan de rechterzijde 1001244 -6- van het demperlichaam 10 hoger wordt dan aan de linkerzijde daarvan, zal het demperlichaam 10 zich in de richting van de pijl 10a verplaatsen totdat de rechter afdichtmid-delen 11 zich tegen de rechterzijde van de afdichtwand 14 5 bevinden. Tijdens de verplaatsing van het demperlichaam 10 stroomt een geringe hoeveelheid vloeistof door de opening in de afdichtwand 14. Het debiet van deze stroming neemt relatief langzaam toe en af in vergelijking met de snelheid van de drukverandering aan weerskanten van het dempe-10 rlichaam 10 dankzij de diabolo-vorm daarvan. Aldus wordt waterslag in de met het huis 5 verbonden watercircuits voorkomen.

Fig. 5 toont een huis 5, waarbij aan de beide uiteinden daarvan holle proppen 15a resp. 15b zijn aangebracht. 15 Elke prop 15a, 15b omvat een centraal kanaal 16a resp.

16b, elk met een eerste relatief grote opening 17a resp. 17b en een tweede relatief kleine opening 18a resp. 18b. Over de proppen 15a en 15b is een buisvormig demperlichaam 19 schuifbaar in de richting van pijlen 20a en 20b aange-20 bracht. Het demperlichaam 19 bevat een centrale dichte wand 19a. De proppen 15a en 15b omvatten afdichtmiddelen 21a resp. 21b die kunnen samenwerken met een bijbehorend uiteinde van het demperlichaam 19.

In de in fig. 5 getoonde positie van het demperli-25 chaam 19 is de druk in het kanaal 16b hoger dan de druk in het kanaal 16a. Wanneer nu de druk in kanaal 16a hoger wordt dan de druk in kanaal 16b, zal het demperlichaam 19 zich in de richting van de pijl 20b verplaatsen, waarbij water vanuit het kanaal 16a via de uitstroomopening 18a in 30 het demperlichaam 19 stroomt en water via de opening 18b in het kanaal 16b stroomt. Opening 17a zal vervolgens vrijkomen, waardoor vloeistof vanuit het kanaal 16a via de opening 17a en de ruimte tussen het demperlichaam 19 en het huis 5 door de opening 17b in het kanaal 16b kan stro-35 men. Genoemde stromingen gaan door totdat het zich in de richting van de pijl 20b bewegende demperlichaam 19 de opening 17b afsluit en het demperlichaam 19 aanligt tegen 1001244 -7- de afdichtmiddelen 21b. Dankzij de toepassing van de twee openingen 17a en 18a resp. 17b en 18b in elke prop kan een waterverplaatsing in het huis 5 gecontroleerd en geleidelijk plaatsvinden.

5 Er zij opgemerkt, dat de waterslagdemper volgens de uitvinding ook in combinatie met een circulatiepomp met twee afzonderlijke, afwisselend in bedrijf zijnde rotoren voor de afzonderlijke watercircuits kan worden toegepast.

1001244

Claims (10)

1. Waterslagdemper, bestemd voor het dempen van waterslag in twee waterclrcuits welke afwisselend in bedrijf worden genomen, omvattende een huis (5) met twee toegangs-openingen, die elk uitmonden in een respectievelijke kamer 5 binnen de behuizing en die elk zijn bestemd om te worden aangesloten op één van de watercircuits, met het kenmerk, dat het huis (5) drukvereffeningsmiddelen bevat, die bij een verandering van richting van het drukverschil tussen de toegangsopeningen een verplaatsing van water tussen de 10 kamers toelaten, en bij een in hoofdzaak constant drukverschil tussen de toegangsopeningen een verplaatsing van water tussen de kamers blokkeren.

2. Waterslagdemper volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de drukvereffeningsmiddelen een demperlichaam (6; 10; 15 19) omvatten dat onder invloed van de waterverplaatsing in het huis (5) kan bewegen tussen twee eindstanden, waarbij het demperlichaam in de beide eindstanden aanligt tegen een afdichting voor het blokkeren van de waterverplaatsing, en het demperlichaam in het gebied tussen de twee 20 eindstanden door zich verplaatsend water kan worden gepasseerd .

3. Waterslagdemper volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat het huis (5) buisvormig is en een in hoofdzaak cirkelvormige dwarsdoorsnede heeft, waarbij het demperlichaam 25 (6) bestaat uit een cylindervormig centraal lichaam (6a) dat aan de einden daarvan is voorzien van kegelstompen (6b) die kunnen aanliggen tegen bijbehorende afdichtvlak-ken (8) in het huis (5).

4. Waterslagdemper volgens conclusies 3, met het ken-30 merk, dat de afdichtvlakken (8) in hoofdzaak ringvormig zijn en elk een zodanige opening hebben dat daarin een kegelstomp (6b) van het demperlichaam (6) althans gedeeltelijk kan worden opgenomen.

5. Waterslagdemper volgens conclusie 3 of 4, met het 35 kenmerk, dat de kegelstompen (6b) van het demperlichaam 1001244 -9- (6) zijn voorzien van met de afdichtvlakken (8) samenwerkende afdichtringen (7).

6. Waterslagdemper volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat het huis (5) buisvormig is en een in hoofdzaak cirkel- 5 vormige dwarsdoorsnede heeft, waarbij het demperlichaam (10) bestaat uit een in hoofdzaak diabolovormig lichaam waarvan de einden kunnen aanliggen aan weerskanten van een in hoofdzaak ringvormige afdichtwand (14).

7. Waterslagdemper volgens conclusie 2, met het kenmerk, 10 dat het huis (5) buisvormig is en een in hoofdzaak cirkelvormige dwarsdoornede heeft, dat het demperlichaam (19) buisvormig is en inwendig is voorzien van een de doorlaat blokkerende scheidingswand (19a), en dat het huis (5) aan elk einde daarvan is voorzien van een in het huis uitste- 15 kende prop (15a, 15b) waarover het demperlichaam (19) kan schuiven, in elk van welke proppen (15a, 15b) een doorlopend kanaal (16a, 16b) is aangebracht dat in verbinding staat met een toegangsopening van het huis (5) en met een aan de scheidingswand (19a) grenzende ruimte in het dem-20 perlichaam (19), waarbij de uiteinden van het demperlichaam (19) kunnen aanliggen tegen bijbehorende afdichtvlakken in het huis (5).

8. Waterslagdemper volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat de prop (15a, 15b) is voorzien van een opening (17a, 25 17b) die rechtstreeks in verbinding staat met de overeen komstige opening van de andere prop wanneer het demperlichaam zich in hoofdzaak in het gebied tussen de eindstanden daarvan bevindt.

9. Waterslagdemper volgens conclusie 7 of 8, met het 30 kenmerk, dat elke prop een in hoofdzaak ringvormig af- dichtvlak omvat dat is voorzien van een met een uiteinde van het demper-lichaam (19) samenwerkende afdichtring (21a, 21b).

10. Circulatiepomp (1) voor de circulatie van water in 35 twee watercircuits (12, 13), met twee afwisselend te voeden drukaansluitingen (2, 3) en ten minste één rotor (la) voor het naar keuze doen circuleren van water in één 1001244 -10- van belde watercircults (12, 13), met het Kenmerk, dat tussen de drukaansluitingen (2, 3) een waterslagdemper volgens één van de voorgaande conclusies is aangebracht. 1001244