NL8603116A - Waterschakelaar. - Google Patents

Description

- 1 - *· - ·»

Waterschakelaar.

De onderhavige aanvrage heeft betrekking op een waterschakelaar voor een met gas, olie of elektrische stroom verwarmde waterverhitter, op het huis waarvan een waterin-en -uitlaatleiding zijn aangesloten, waarbij in 5 één van deze een door een membraan bediende klep is aangebracht en een venturibuis waarvan de inlaat is verbonden met een drukruimte aan de ene zijde van het membraan en waarvan de keel is verbonden met een drukruimte aan de andere zijde van het membraan en waarbij de 10 venturibuis wordt overbrugd door een veerbelaste klep waarvan het kleplichaam wordt bestuurd door een verstelbare aanslag.

Een dergelijke constructie is reeds voorgesteld waarbij de verstelbare aanslag als watertemperatuur-kiezer 15 is uitgevoerd en inwerkt op de veer die het kleplichaam beheerst. Door het verstellen van de spindel van de temperatuurkiezer is het daardoor mogelijk de op het kleplichaam inwerkende veerkracht te beïnvloeden. Wanneer dus bij de venturibuis een drukverschil optreedt waarvan 20 de bijbehorende kracht groter is dan de ingestelde veerkracht zal de klep opengaan. Het gevolg hiervan is het in werking treden van de inrichting en daardoor het vrijgeven van verwarmingsenergie, waarbij de druk en de hoeveelheid water bij het inschakelen variabel en ver-25 stelbaar zijn, wat echter niet gewenst is.

De onderhavige uitvinding heeft daarom tot doel het inschakelen van de waterverhitter te vergemakkelijken en reeds bij lage doorstromende hoeveelheden plaats te doen hebben, waarbij het inschakelen onafhankelijk moet 30 zijn van de uiteindelijke gewenste hoeveelheid doorstromend tapwater, dat wil zeggen niet wordt beïnvloed door de gewenste hoeveelheid doorstromend water.

Dit doel wordt nu bereikt, doordat de aanslag een begrenzing vormt voor de maximale opening van de klep.

35 Door deze uitvoering is gewaarborgd, dat de klep vanwege de werking van de veer om te beginnen steeds gesloten is en pas dan opengaat wanneer vanwege de doorstroming 8603116 ï’ 'T- - 2 - door de venturibuis een zo groot drukverschil optreedt dat dit, inwerkend op de parallel-geschakelde klep, deze tegen de veerwerking open doet gaan. Daar de veer niet wordt beïnvloed, is de openingsdruk-drempel voor de overbruggings-5 klep steeds dezelfde. Daar de aanslag slechts de maximale mate van opening van de klep beïnvloedt, is de doorstroming in de overbrugging naar de venturi tot een instelbaar maximum beperkt, zonder dat dit invloed heeft op de in-schakel-karakteristiek.

10 Volgens een uitwerking van de uitvinding wordt voorgesteld, dat het aanslageinde op een instelbare afstand is aangebracht van het, van de klepzitting afgekeerde, einde van het kleplichaam. Op grond van deze constructie kan het ene aanslageinde worden uitgevoerd als naar buiten 15 door het huis stekende spindel voor de temperatuur-kiezer, terwijl het andere einde direkt op enige afstand ligt van het kleplichaam. Hierdoor wordt een eenvoudige constructieve opbouw verkregen, die zonder meer vervanging voor onderhoudsdoeleinden mogelijk maakt.

20 Bij voorkeur wordt de constructie zodanig uitge voerd, dat bij een waterschakelaar met een getrapte boring waarin door middel van een schroefdraad een huls is opgenomen, deze huls een in een binnendraad gelegerde instelas opneemt, die door een handgreep draaibaar is, 25 waarbij de instelas is voorzien van een, een ondersnijding bezittende, holle ruimte, waarin het ene einde van een het kleplichaam dragende pen tezamen met een veer is gelegerd, welke steunt tegen een op de pen gelegerd klep-zittingelement.

30 Door deze bijzonder gunstige constructie wordt het voordeel verkregen, dat de bij de reeds voorgestelde constructie van de waterschakelaar aanwezige getrapte boring, die diende voor een ander type funktie en uitvoering van een temperatuurkiezer, nu zonder veranderingen 35 voor het doel volgens de uitvinding bij het huis van de waterschakelaar kan worden toegepast.

De totale aanslag met temperatuurkiezer kan dus als samenstel worden ingebracht en gedemonteerd, zonder dat delen verloren gaan. Door de ondersnijding is verder 40 een eenvoudig insnappen van het klepzittingelement tezamen 8603 1 1 6 i * - 3 - met het kleplichaam in de instelas mogelijk, waarbij de instelbare afstand wordt gevormd tussen het ene einde van de instelas en het andere einde van de ondersnijding.

Verdere uitwerkingen en bijzonder gunstige uit-5 voeringsvormen van de uitvinding blijken uit de verdere conclusies en de beschrijving, waarin een uitvoeringsvoorbeeld van de uitvinding aan de hand van de tekening nader is toegelicht. In de tekening toont:

Fig. 1 een principeweergave van de uitvinding; en 10 Fig. 2 een bijzonder gunstige constructieve uit voering van de uitvinding.

In de beide figuren zijn overeenkomstige onderdelen met dezelfde verwijzingscijfers aangeduid.

Bij de in fig. 1 weergegeven waterverhitter gaat 15 het om een circulatiewaterverhitter, waarbij een niet weergegeven primaire warmtewisselaar wordt verhit door een gasbrander, waarbij deze primaire warmtewisselaar het er door heen stromende water al naar de stand van een niet weergegeven drieweg-omschakelklep toevoert aan een niet 20 weergegeven verwarmingscircuit ofwel aan een verbruiks-water-warmtewisselaar 1 en wel via toevoerleidingen 2 en 3, die in het inwendige van de warmtewisselaar 1 door middel van een warmtewisselaar-buisslang 4 met elkaar zijn verbonden.

25 De warmtewisselaar 1 zou ook bij een direkt werkende verbruikswaterverhitter kunnen zijn uitgevoerd als primaire warmtewisselaar, die direkt wordt verhit door een gasbrander. De verwarming kan eveneens plaatsvinden door een oliebrander of ook door een elektrische 30 weerstandsspiraal. Voor het inschakelen van hetzij de gas- of oliebrander ofwel van de elektrische stroom bij een direkt werkende waterverhitter is een instelspindel 5 aangebracht, die ofwel een gas- of olieklep of een elektrische schakelaar bedient. De instelspindel 5 steekt 35 door een huis 6 van een waterschakelaar 7 heen, welk huis is voorzien van een tapwaterinlaat 8 en een tapwater-uitlaat 9. De tapwaterinlaat 8 is verbonden met het leidingnet voor koud water en de wateruitlaat 9 met een tapleiding 10, die door de warmtewisselaar 1 heen loopt, 40 en die aan zijn einde is aangesloten op éën of meer tap- 860 3 1 1 6 - 4 - kranen 11.

In het huis 6 van de waterschakelaar is een membraan 12 afdichtend langs zijn rand 13 ingeklemd, zodat een eerste drukkamer 14 en een tweede drukkamer 15 worden 5 gevormd, die door het membraan van elkaar zijn gescheiden en waarbij de drukkamer 15 is aangebracht bij de inlaat 8. Tussen de inlaat 8 en de drukkamer 15 bevindt zich een instelorgaan van een waterdoorstroomregelaar in de vorm van een zuiger 16, die tezamen met een boring 17 een 10 smoorspleet vormt. De zuiger 16 staat onder werking van een drukveer 18, die anderzijds aanligt tegen het huis 6 en die tot doel heeft de zuiger 16 tegen de rand van de boring 17 te drukken.

Tussen de uitgang 9 en de drukkamer 15 is een 15 venturibuis 19 aangebracht, op de keel waarvan een leiding 20 is aangesloten, die de keel verbindt met de drukkamer 14. Verder is een de venturibuis 19 overbruggende klep aangebracht, bestaande uit een klepzitting 21 en een kleplichaam 22, waarbij het kleplichaam onder de terug-20 brengende werking staat van een drukveer 23, die anderzijds sreunt tegen het huis. De maximale mate van opening van de klep 21/22 wordt bepaald door een verstelbare aanslag 24, die door middel van een handgreep 25 kan worden verplaatst, en zodanig is aangebracht, dat zijn van de handgreep 25 25 afgekeerde einde 29 met zijn van de klepzitting 21 afgekeerde zijde naar het kleplichaam 22 is toegericht.

In de drukkamer 14 is het membraan voorzien van een membraanschotel 26, die zijnerzijds de instelspindel 5 draagt tegen de werking van een terugbrengveer 27 in.

30 De kracht van de veer 27 is groter dan die van de veer 18,zodat in de, in fig. 1 weergegeven, ruststand de tussen het instellichaam 16 en de boring 17 aanwezige smoor-doorsnede in hoge mate is geopend wanneer de tapkraan 11 is gesloten.

35 De werking van de in fig. 1 weergegeven uitvoering is als volgt:

Wanneer de tapkraan 11 wordt geopend resulteert een waterdoorstroming vanuit de leiding 8 via de open smoor-doorsnede 16/17 en de drukkamer 15 door de venturibuis 19, 40 de leiding 9 van de warmtewisselaar 1 en de tapleiding 10.

8603116 - 5 -

Daar de klep 21/22 is gesloten, moet bij het begin van het tappen de totale waterdoorstroming plaatsvinden door de venturibuis 19. Dit brengt een snelle drukstijging in de drukkamer 15 met zich en een sterke drukval in de 5 drukkamer 14 ten gevolge van de zuigende werking van de venturibuis waardoor de drukkamer 14 via de leiding 20 wordt geleegd. Dit betekent dat tegen de terugstelkracht van de veer 27 in het membraan en daardoor de instelspindel 5 naar boven toe worden getild. Het optillen 10 van de instelspindel 5 veroorzaakt een omschakelen van de driewegomschakelklep, zodat heet water uit de primaire warmtewisselaar van de circulatiewaterverhitter via de leidingen 2 en 3 wordt toegevoerd aan de buisslang 4 en daar het doorstromende tapwater verhit.

15 Bij de alternatieve uitvoeringsvorm wordt door de instelspindel 5 gas of olie vrijgegeven om naar een brander te stromen, die direkt de warmtewisselaar 1 verhit, ofwel er wordt een microschakelaar bediend die de elektrische stroom naar de verwarmingsdraad van de 20 warmtewisselaar 1 laat vloeien.

Op het moment dat een bepaalde waterdoorstroming door de venturibuis 19 plaatsvindt, treedt daar een bepaalde drukval op, die ook inwerkt op het kleplichaam 22 en wel in openingsrichting tegen de terugstelkracht 25 van de veer 23 in. Naar gelang van de grootte van de terugstelkracht van deze veer verwijdert het kleplichaam 22 zich van de zitting 21, zodat een de venturibuis overbruggende waterdoorstroming plaatsvindt. Deze waterdoorstroming wordt ook bestuurd, daar hij onder invloed 30 staat van de instelzuiger 16. De maximale waterdoorstroming wordt bepaald door de afstand 28 waarover het einde 29 afligt van het kleplichaam 22. Er is geen grotere doorlaat-doorsnede mogelijk wanneer het kleplichaam bij het einde tot aanligging komt.

35 Daar de veer 23 niet wordt beïnvloed door de aanslag 24 opent de klep 21/22 afhankelijk van de openingsgraad van de tapkraan steeds bij dezelfde drukval op de venturibuis. Daardoor wordt de inschakel-karakteristiek van de inrichting niet beïnvloed.

40 Fig. 2 toont een mogelijke uitvoeringsvorm. In 860 31 1 6 - 6 - het huis 6 van de waterschakelaar is een getrapte boring 30 aangebracht, waarin een samenstel 31 als geheel kan worden geschroefd. Het samenstel bezit een huls 32, die is voorzien van een buitendraad 33, waarmee hij in een 5 binnendraad van de getrapte boring kan worden geschroefd. Een O-ring 34 zorgt voor de afdichting tussen de getrapte boring en de huls.

De huls bezit een inwendige ruimte 36 waarin een instelas 37 door middel van een schroefdraadverbinding 10 38 axiaal verschuifbaar is gelegerd. De huls is star ver bonden met de handgreep 25. De instelas 37 bezit aan zijn van de handgreep 25 afgekeerde zijde een holle ruimte 39, die wordt begrensd door een ondersnijding 40. De onder-snijding definieert het einde 29 van de aanslag 24, waarbij 15 de aanslag wordt belichaamd door de instelas 37. Het kleplichaam 22 is vast verbonden met een stang 41, die aan zijn van het kleplichaam 22 afgekeerde zijde een kop 42 bezit, die is gelegerd in de holle ruimte 39.

De kop 42 is zodanig uitgevoerd, dat hij na insnappen 20 achter de ondersnijding 40 door indrukken van buiten af onscheidbaar is verbonden met de instelas 37. Tegen de kop 42 rust de drukveer 23, die anderzijds aanligt tegen de klepzitting,welke hier is uitgevoerd als klepzitting-inzetstuk. De drukveer 23 is dus ook binnen de instelas 25 gedeeltelijk gelegerd.

De werking van het samenstel 31 is als volgt:

Door verdraaiing van de handgreep 25 wordt de instelas 37 ofwel in het huis naar binnen of uit het huis naar buiten toe verplaatst. Daardoor verandert de 30 ondersnijding 40 ofwel de aanslag 21 van plaats in het huis, waardoor de afstand 28 tussen de kop 42 en de ondersnijding 40 wordt verkleind ofwel vergroot. De veer 23 wordt door deze instelbeweging niet beïnvloed, daar hij uitsluitend aanligt tegen de klepzitting 21 en de 35 kop 42 en deze afstand niet te beïnvloeden is. De veer 23 heeft tot doel het kleplichaam 22 tegen de zitting 21 aan te trekken. De drukval in de venturibuis wordt via boringen 43 werkzaam in de inwendige ruimte 24 van het klepzitting-inzetstuk 21 en daardoor op de er naar toe 40 gerichte kopkant van het kleplichaam 22, dat in de richting 8603116 - 7 - naar de instelzuiger 16 toe kan worden opgetild, waardoor hier de terugbrengveer 23 wordt gespannen. In rusttoestand is in elk geval de klep 21/22 gesloten, de openingsdruk kan worden beïnvloed door verdraaiing van het kleplichaam 5 21 ten opzichte van de stang 41, daar beide door een schroefdraad met elkaar zijn verbonden, welke echter na instelling door een kleefstof onbruikbaar wordt gemaakt.

Het bijzonder voordeel van deze uitvoeringsvorm ligt in de vormgeving van de totale temperatuur-kiezer als 10 een enkel samenstel, dat als geheel kan worden uitgewisseld, zonder dat verdere ingrepen in de waterschakelaar noodzakelijk zijn.

- conclusies - 8603116

Claims (4)

1. Waterschakelaar voor een met gas, olie of elektrische stroom verwarmde waterverhitter, op het huis waarvan een waterin- en -uitlaatleiding zijn aangesloten, waarbij in één van deze een door een membraan bediende 5 klep is aangebracht en een venturibuis, waarvan de inlaat is verbonden met een drukruimte aan de ene zijde van het membraan en waarvan de keel is verbonden met'een drukruimte aan de andere zijde van het membraan en waarbij de venturibuis wordt overbrugd door een veerbelaste klep, 10 waarvan het kleplichaam wordt bestuurd door een verstelbare aanslag, met het kenmerk, dat de aanslag (24) een begrenzing vormt voor de maximale opening van de klep (21/22).

2. Waterschakelaar volgens conclusie 1, m e t het 15 kenmerk, dat het einde (29) van de aanslag (24) is aangebracht op een instelbare afstand (28) van het, van de klepzitting (21) afgekeerde, einde van het kleplichaam (22) .

3. Waterschakelaar volgens conclusie 1 of 2, met een 20 getrapte boring waarin door middel van een schroefdraad een huls is opgenomen, met het kenmerk, dat de huls (32) een in een binnendraad (34) gelegerde instelas (37) opneemt, die door een handgreep (25) draaibaar is, waarbij de instelas is voorzien van een, een ondersnijding 25 (40) bezittende, holle ruimte (39) waarin het ene einde van een het kleplichaam (22) dragende pen (41) tezamen met een veer (23) is gelegerd, welke steunt tegen een op de pen (41) gelegerd kl'epzitting-element.

4. Waterschakelaar als beschreven en/of weergegeven 30 in de tekening. 8603116