| (19) |
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(11) |
EP 2 444 743 B1 |
| (12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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24.01.2018 Patentblatt 2018/04 |
| (22) |
Anmeldetag: 27.09.2011 |
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Internationale Patentklassifikation (IPC):
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Hydraulische Weiche einer Heiz- oder Kühlanlage
Mixing cylinder of a heating or cooling assembly
Bouteille de découplage d'une installation de chauffage ou de refroidissement
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| (84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL
NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR |
| (30) |
Priorität: |
20.10.2010 DE 202010014435 U
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| (43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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25.04.2012 Patentblatt 2012/17 |
| (73) |
Patentinhaber: Sinusverteiler GmbH |
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48493 Wettringen (DE) |
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| (72) |
Erfinder: |
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- Strautmann, Wolfgang
49196 Bad Laer (DE)
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| (74) |
Vertreter: Linnemann, Winfried et al |
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Schulze Horn & Partner GbR
Patent- und Rechtsanwälte
Von-Vincke-Strasse 8 48143 Münster 48143 Münster (DE) |
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Entgegenhaltungen: :
EP-A1- 0 683 362 WO-A2-2009/013781 DE-A1- 19 846 364 GB-A- 906 910
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EP-A2- 2 141 433 DE-A1- 4 407 807 DE-B1- 2 804 748 US-A- 5 474 102
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft eine hydraulische Weiche einer Heiz- oder Kühlanlage, wobei
die Weiche im Betrieb mit einer oder mehreren Wärme- oder Kältequellen und mit mehreren
Heiz- oder Kühlkreisen strömungsmäßig verbunden ist, wobei zwischen den Wärme- oder
Kältequellen und den Heiz- oder Kühlkreisen ein Trägermedium für Wärme oder Kälte
zirkuliert, wobei die Weiche einen Behälter aufweist, wobei im Inneren des Behälters
mehrere übereinander liegende Trägermedium-Temperaturzonen vorgesehen sind, die miteinander
in Strömungsverbindung stehen, wobei Anschlüsse für Vorlauf und Rücklauf der Wärme-
oder Kältequellen und für Vorlauf und Rücklauf der Heiz- oder Kühlkreise an einer
Umfangswand des Behälters angeordnet und jeweils mit einer der Trägermedium-Temperaturzonen
verbunden sind und wobei im Behälter wenigstens drei Trägermedium-Temperaturzonen
übereinander vorgesehen sind, wobei im Behälter mehrere jeweils eine Temperaturzone
begrenzende Trennelemente angeordnet sind, die mit jeweils wenigstens einem Trägermedium-Strömungsdurchlass
ausgebildet sind, wobei zwischen je zwei von den Trennelementen begrenzten Temperaturzonen
jeweils ein Zwischenbereich des Inneren des Behälters liegt, wobei jedes Trennelement
im Inneren des Behälters wenigstens einen die jeweils zugeordnete Trägermedium-Temperaturzone
umgehenden Trägermedium-Strömungsweg frei lässt, wobei jeder Trägermedium-Temperaturzone
ein Paar von zwei einander gegenüberliegend in das Innere des Behälters mündenden,
mit den Anschlüssen verbundenen, miteinander fluchtenden Rohrstutzen zugeordnet ist
und wobei die zwei Rohrstutzen eines Paares entweder einen Abstand A voneinander aufweisende
freie Enden haben oder als ein durchgehendes Rohr mit mindestens einer Strömungsöffnung
zum Inneren des Behälters ausgeführt sind.
[0002] Eine hydraulische Weiche mit den vorstehend angegebenen Merkmalen ist aus der
WO 2009/013781 A2 bekannt. Die
WO 2009/013781 A2 zeigt ein Wärmespeichersystem mit einem Speicherbehälter, an den in unterschiedlichen
Höhen Zu- und Ablaufleitungen unterschiedlicher Temperaturniveaus angeschlossen sind.
Auf dem Innenumfang des Behälters sind mit den Leitungen verbundene, horizontal umlaufende
Kanäle vorgesehen, die jeweils einen zum Inneren des Behälters hin offenen, durchgehenden
oder unterbrochenen Schlitz aufweisen. Die ringförmigen Kanäle sollen die Ein- oder
Ausleitung des Trägermediums in eine horizontale Radialrichtung lenken. Ein konkret
beschriebenes Ausführungsbeispiel zeigt hier vier Temperaturzonen übereinander.
[0003] Die
DE 28 04 748 B1 zeigt einen Warmwasserbehälter mit einer Anzahl von in verschiedenen Höhenlagen angeordneten
Zu- und Ablaufleitungen, die in das Innere des Behälters verlängert sind. Jeder der
Höhenlagen ist ein Temperaturfühler zugeordnet. Nach Maßgabe von Messsignalen, die
von den Temperaturfühlern abgegeben werden, werden Ventile gesteuert. In einem in
der Zeichnung dieses Dokuments dargestellten Ausführungsbeispiel gibt es sieben Ebenen
übereinander, die jeweils einer Trägermedium-Temperaturzone entsprechen. Die Rohranordnung
im Inneren des Behälters dient hier dazu, das zu- oder abströmende Trägermedium jeweils
in horizontaler Richtung und möglichst wirbelfrei fließen zu lassen.
[0004] Die
DE 198 46 364 A1 zeigt einen Wärmeschichtspeicher mit mehreren in verschiedenen Höhen angeordneten
Zu- und Ablaufleitungen. Im Behälterinneren sind die Leitungen in horizontaler Richtung
verlängert und haben in Horizontalrichtung weisende Löcher. Im in der Zeichnung dieses
Dokuments gezeigten Ausführungsbeispiel gibt es hier vier Temperaturzonen übereinander.
[0005] Die
EP 2 141 433 A2 zeigt einen mehrere Temperaturzonen aufweisenden Pufferspeicher, in dem Schichtenbleche
zwischen den Temperaturzonen angeordnet sind, wobei für eine Temperaturzone überspringende
Ausgleichsströmungen mindestens eine eigene, thermisch isolierte, durch mindestens
zwei Zonen des Speichers führende Fluidleitung vorgesehen und erforderlich ist, was
einen erhöhten Teile- und Fertigungsaufwand verursacht.
[0006] Als nachteilig wird bei dem vorstehend genannten Stand der Technik angesehen, dass
es bei einer Ausführung mit mehr als zwei Temperaturzonen zu einer unerwünschten gegenseitigen
Störung der Temperaturzonen kommt, wenn eine Ausgleichsströmung von einer ersten Temperaturzone
in eine nicht unmittelbar benachbarte, zum Beispiel dritte Temperaturzone auftritt.
Die Störung wird dadurch verursacht, dass eine derartige Ausgleichsströmung auf ihrem
Weg von der ersten Temperaturzone zu der dritten Temperaturzone durch die zweite Temperaturzone
hindurchströmt, welche dadurch in ihrer Temperatur unerwünscht verändert wird.
[0007] Für die vorliegende Erfindung stellt sich daher die Aufgabe, eine hydraulische Weiche
der eingangs genannten Art zu schaffen, die die angegebenen Nachteile vermeidet und
bei der insbesondere Ausgleichsströmungen von einer Temperaturzone in eine nicht unmittelbar
benachbarte andere Temperaturzone keine störenden Auswirkungen für die dazwischen
liegende Temperaturzone oder die dazwischen liegenden Temperaturzonen hat.
[0008] Die Lösung dieser Aufgabe gelingt erfindungsgemäß mit einer hydraulischen Weiche
der eingangs genannten Art, die dadurch gekennzeichnet ist, dass zumindest über den
Abstand A oder die Strömungsöffnung hinweg ein Mantelrohr als Trennelement angeordnet
ist, welches die Rohrstutzen des jeweiligen Paares mit einem radialen Abstand umgibt.
[0009] Bei der erfindungsgemäßen hydraulischen Weiche werden vorteilhaft gegenseitige Störungen
der Temperaturzonen im Falle von eine oder mehrere Temperaturzonen "überspringenden"
Ausgleichsströmungen zuverlässig vermieden, weil für derartige Ausgleichsströmungen
eigene Strömungswege in Behälter der Weiche vorgesehen sind, die nicht durch die eigentlichen
Temperaturzonen verlaufen, sondern diese umgehen. Da die Trägermedium-Strömungswege
zur Umgehung der Trägermedium-Temperaturzonen im Inneren des Behälters vorgesehen
sind, benötigt der Behälter keinen größeren Platzbedarf als der Behälter einer herkömmlichen
hydraulischen Weiche.
[0010] Dadurch, dass jeder Trägermedium-Temperaturzone ein Paar von zwei einander gegenüberliegend
in das Innere des Behälters mündenden, mit den Anschlüssen verbundenen, miteinander
fluchtenden Rohrstutzen zugeordnet ist und dass die zwei Rohrstutzen eines Paares
entweder einen Abstand voneinander aufweisende freie Enden haben oder als ein durchgehendes
Rohr mit mindestens einer Strömungsöffnung zum Inneren des Behälters ausgeführt sind,
werden ungünstige Strömungsturbulenzen vermieden oder zumindest gering gehalten. Außerdem
wird hierdurch der mechanische Aufbau der hydraulischen Weiche vorteilhaft einfach
gehalten.
[0011] Erfindungsgemäß ist außerdem zumindest über den Abstand A oder die Strömungsöffnung
hinweg ein Mantelrohr als Trennelement angeordnet, welches die Rohrstutzen des jeweiligen
Paares mit einem radialen Abstand umgibt. Hierbei bildet das Innere des Mantelrohres
die jeweilige Temperaturzone, während außerhalb des Mantelrohres Raum für den die
Temperaturzone umgehenden Trägermedium-Strömungsweg verbleibt. Zu diesem Zweck hat
das Mantelrohr zumindest in seiner radialen horizontalen Richtung Abstand von einer
inneren Oberfläche des Behälters; zusätzlich kann das Mantelrohr auch in seiner Axialrichtung
Abstand von der inneren Oberfläche des Behälters haben. Vorteilhaft ist bei dieser
Ausführung der hydraulischen Weiche auch, dass das Trennelement einteilig ausgeführt
sein kann, was den Fertigungsaufwand niedrig hält.
[0012] Um auf technisch einfache Art und Weise die bedarfsweise nötigen Ausgleichsströmungen
des Trägermediums zu ermöglichen, wird weiter vorgeschlagen, dass das das Trennelement
bildende Mantelrohr zur Bildung des Trägermedium-Strömungsdurchlasses ein- oder beidseitig
stirnseitig zum Behälterinneren offen und/oder mit einer oder mehreren Durchbrechungen
in seinem Umfang ausgeführt ist.
[0013] Als technische Alternative oder als zusätzliches Merkmal zu dem Mantelrohr als Trennelement
schlägt die Erfindung in einer zweiten, alternativen oder zusätzlichen erfindungsgemäßen
Lösung vor, dass jeweils eine Trägermedium-Temperaturzone im Behälter durch ein Paar
aus je einer oberen und unteren Trennscheibe als Trennelement begrenzt ist. Auch in
dieser Ausführung werden zum einen voneinander getrennte Trägermedium-Temperaturzonen
im Behälter gebildet und gleichzeitig Strömungswege für Ausgleichsströmungen zur Verfügung
gestellt.
[0014] Eine konkrete Weiterbildung sieht diesbezüglich vor, dass jede das Trennelement bildende
Trennscheibe zur Bildung des Trägermedium-Strömungsdurchlasses mit einer inneren Oberfläche
der Umfangswand des Behälters einen Ringspalt bildet. Der Ringspalt beziehungsweise
eine Anordnung mehrerer Ringspalt bildet dabei den Strömungsweg für Ausgleichsströmungen,
wodurch die Ausgleichsströmungen radial außen und parallel zur inneren Oberfläche
des Behälters verlaufen. Auch bei dieser Gestaltung werden durch die Ausgleichsströmungen
verursachte Störungen der Temperaturzonen vermieden.
[0015] Zur Begünstigung der gewünschten Temperaturschichtung der Temperaturzonen im Behälter
und zur Begrenzung der für die Aufstellung des Behälters benötigten Grundfläche hat
der Behälter bevorzugt die Grundform eines im Betrieb der Weiche stehenden, länglichen
Zylinders oder Quaders.
[0016] Bei dem eingangs zitierten Stand der Technik sind die Anschlüsse am Gehäuse über
dessen Umfang verteilt vorgesehen, was nachteilig zu einem unübersichtlichen Anschlussbild
und zu einer komplizierten Leitungsführung außerhalb des Behälters führt. Um hier
eine übersichtlichere Anordnung mit geringerer Wahrscheinlichkeit von Anschlussfehlern
zu erzielen, sind erfindungsgemäß bevorzugt die Anschlüsse entlang von zwei vertikalen
Linien übereinander an dem Behälter angeordnet. Eine noch bessere Übersichtlichkeit
und Einfachheit der Anschlüsse ergibt sich dann, wenn, wie weiter bevorzugt ist, entlang
der einen vertikalen Linien die Trägermedium zuführenden Anschlüsse und auf der anderen
vertikalen Linie die Trägermedium abführenden Anschlüsse angeordnet sind.
[0017] Für die weiter oben schon erwähnte Strömungsöffnung ist bevorzugt vorgesehen, dass
diese durch eine Anordnung von in Umfangsrichtung und Längsrichtung des jeweiligen
durchgehenden Rohres verteilt angeordneten Durchbrüchen gebildet ist. Solche Durchbrüche
lassen sich leicht zum Beispiel durch Bohren oder Fräsen oder Brennen erzeugen und
erfordern daher bei ihrer Herstellung keinen großen Aufwand.
[0018] Eine Maßnahme zur Begrenzung des Aufwandes beim Anschließen von zu- und abführenden
Leitungen an die hydraulische Weiche besteht darin, dass zweckmäßig die Anschlüsse
in ihrem außerhalb des Behälters liegenden Teil als nach radial außen weisende Rohrabschnitte
mit je einem in einer vertikalen Ebene liegenden Anschlussende, vorzugsweise Anschlussflansch,
ausgebildet sind.
[0019] Schließlich ist erfindungsgemäß bevorzugt vorgesehen, dass der Behälter im Betrieb
einen Schichtenspeicher mit darin temperaturabhängig geschichtetem Trägermedium bildet,
dass die Trägermedium zuführenden Anschlüsse jeweils mit derjenigen Trägermedium-Temperaturzone
verbunden sind, die in einer der jeweiligen Temperatur des im Betrieb zufließenden
Trägermediums entsprechenden Höhe im Behälter angeordnet ist, und dass die Trägermedium
abführenden Anschlüsse jeweils mit derjenigen Trägermedium-Temperaturzone verbunden
sind, die in einer der im Betrieb jeweils benötigten Temperatur des abfließenden Trägermediums
entsprechenden Höhe im Behälter angeordnet ist. Die erfindungsgemäße hydraulische
Weiche erhält so zusätzlich die Funktion eines Schichtenspeichers für das Trägermedium,
wodurch eine besonders hohe Energieeffizienz erzielt wird, insbesondere wenn Wärme-
oder Kältequellen mit unterschiedlichem Temperaturangebot und/ oder Heiz- oder Kühlkreise
mit unterschiedlichem Temperaturbedarf hydraulisch miteinander zu verbinden sind.
[0020] Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung erläutert.
Die Figuren der Zeichnung zeigen:
- Figur 1
- eine hydraulische Weiche in Ansicht,
- Figur 2
- die hydraulische Weiche aus Figur 1 in einer aufgeschnittenen Ansicht,
- Figur 3
- die hydraulische Weiche aus Figur 1 im Vertikalschnitt,
- Figur 4
- die hydraulische Weiche in einer zweiten Ausführung in aufgeschnittener Ansicht und
- Figur 5
- die hydraulische Weiche in einer dritten Ausführung in Ansicht.
[0021] Figur 1 der Zeichnung zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer hydraulischen Weiche
1, die einen vertikal angeordneten, zylindrischen Behälter 10 mit einer Umfangswand
12, einem Boden 13 und einer Decke 14 aufweist. Mittels am Boden 13 angebrachter Standfüße
15 ist die hydraulische Weiche 1 auf dem Fußboden eines Aufstellungsraums aufstellbar.
[0022] Der Behälter 10 besitzt zwei vertikalen Reihen von jeweils übereinander angeordneten
Anschlüssen, nämlich auf der einen Seite insgesamt fünf Anschlüsse 30.1 - 30.5 und
auf der anderen, gegenüberliegenden Seite ebenfalls fünf Anschlüsse 40.1 - 40.5. Bei
den Anschlüssen 30.1 - 30.5 handelt es sich um ein Trägermedium zuführende Anschlüsse;
bei den Anschlüssen 40.1 - 40.5 handelt es sich um das Trägermedium abführende Anschlüsse.
Jeder Anschluss 30.1 - 30.5 ist mit einem Anschlussende 31 in Form eines Flansches
ausgebildeten. In gleicher Weise besitzt jeder Anschluss 40.1 - 40.5 ebenfalls einen
Flansch als Anschlussende 41. Andere Ausführungen, wie Gewindeenden, sind selbstverständlich
auch möglich
[0023] Das in Figur 1 nicht sichtbare Innere des Behälters 10 bildet im Betrieb der hydraulischen
Weiche 1 einen Schichtenspeicher mit mehreren, hier insgesamt fünf übereinander angeordneten
Trägermedium-Temperaturzonen, wobei die Temperaturzone mit der höchsten Temperatur
oben im Behälter 10 und die Temperaturzone mit den niedrigsten Temperaturen unten
im Behälter 10 liegt.
[0024] Wie nachfolgend anhand weiterer Zeichnungsfiguren noch erläutert werden wird, bestehen
im Inneren des Behälters 10 strömungsmäßige Verbindungen zwischen jedem Trägermedium
zuführenden Anschluss 30.1 - 30.5 und jedem Trägermedium abführenden Anschluss 40.1
- 40.5.
[0025] An dem Boden 13 des Behälters 10 ist ein Entleerungsstutzen 16 vorgesehen, durch
den bei Bedarf das Trägermedium aus dem Behälter 10 abgelassen werden kann. Im Zentrum
der Decke 14 ist eine Aufnahmehülse 17 angebracht, die beispielsweise ein Entlüftungsventil
aufnehmen kann.
[0026] Figur 2 der Zeichnung zeigt die hydraulische Weiche 1 aus Figur 1 in einer mittig
aufgeschnittenen Ansicht, wodurch die im Inneren 11 des Behälters 10 angeordneten
Teile der Weiche 1 sichtbar werden. Dabei verdeutlicht die Figur 2, dass unterschiedliche
Ausgestaltungen der inneren Teile der Weiche 1 möglich sind.
[0027] Die beiden obersten Anschlüsse 30.1 und 40.1 sind hier im Inneren 11 des Behälters
10 der Weiche 1 als vorragende, frei endende Rohrstutzen 3.1 bzw. 4.1 ausgeführt,
deren Enden einen Abstand A voneinander aufweisen und die miteinander fluchten. In
gleicher Weise sind die beiden untersten Anschlüsse 30.5 und 40.5 mit in das Innere
11 des Behälters 10 vorragenden, voneinander beabstandeten Rohrstutzen 3.5, 4.5 ausgeführt.
[0028] Der von oben gesehen zweite Anschluss 30.2 auf der einen Seite und der in gleicher
Höhe angeordnete zweite Anschluss 40.2 auf der anderen Seite sind als miteinander
fluchtenden sowie verbundene Rohrstutzen 3.2, 4.2 ausgeführt, also zu einem durchgehenden
Rohr verbunden, welches im Inneren 11 des Behälters 10 einen Strömungsdurchlass 21
in Form mehrerer runder Durchbrechungen aufweist. Um die Rohrstutzen 3.2, 4.2 herum
ist mit Abstand und konzentrisch zu diesen ein hohlzylindrisches Mantelrohr als Trennelement
5 angeordnet. Das Trennelement 5 hat dabei in horizontaler Richtung gesehen sowohl
in seiner Radialrichtung als auch in seiner Axialrichtung Abstand von einer inneren
Oberfläche der Umfangswand 12 des Behälters 10. In gleicher Weise sind die Anschlüsse
30.4 und 40.4 mit miteinander zu einem durchgehenden Rohr verbundenen Rohrstutzen
3.4 und 4.4 mit einem Strömungsdurchlass 21 und mit einem gleichen Trennelement 5
ausgeführt.
[0029] Die beiden mittleren Anschlüsse 30.3 und 40.3 sind wieder als in das Innere 11 des
Behälters 10 ragende, frei endende Rohrstutzen 3.3 und 4.3 ausgeführt, die einen Abstand
A voneinander aufweisen und miteinander fluchten. Um die Rohrstutzen 3.3 und 4.3 herum
sowie deren Abstand A überbrückend ist wieder ein hohlzylindrisches Mantelrohr als
Trennelement 5 angeordnet, wobei das Trennelement 5 wie bei den Anschlüssen 30.2 und
40.2 ausgeführt ist.
[0030] In Inneren 11 des Behälters 10 befinden sich, entsprechend der Zahl der Paare von
Anschlussstutzen 30.1 - 30.5 und 40.1 - 40.5 fünf Temperaturzonen 2.1 - 2.5, wobei
das Trägermedium in der Temperaturzone 2.1 die höchste Temperatur und in der Temperaturzone
2.5 die niedrigste Temperatur hat. Zwischen je zwei einander benachbarten Temperaturzonen
2.2 und 2.3 bzw. 2.3 und 2.4 liegen Zwischenbereiche 20, die von den Temperaturzonen
2.2, 2.3 und 2.4 durch die jeweiligen Trennelemente 5 getrennt sind. Alle Temperaturzonen
2.1 - 2.5 und die Zwischenbereiche 20 stehen aber miteinander in Strömungsverbindung,
da die Trennelemente 5 jeweils mindestens einen, im gezeichneten Beispiel jeweils
zwei stirnseitige Trägermedium-Strömungsdurchlässe 50 aufweisen und weil radial und
axial außen von den Trennelementen 5 in Inneren 11 des Behälters 10 Strömungswege
für das Trägermedium freigehalten sind.
[0031] Unten am Behälter 10 ist auch hier dessen Boden 13 mit den unterseitigen Standfüßen
15 und dem Entleerungsstutzen 16 sichtbar. Oben am Behälter 10 liegt dessen Decke
14 mit der zentralen Aufnahmehülse 17.
[0032] Figur 3 zeigt die hydraulische Weiche 1 aus den Figuren 1 und 2 in einem vertikalen
Schnitt sowie mit Strömungspfeilen, welche beispielhaft mögliche Fließrichtungen des
Trägermediums im Betrieb der Weiche 1 darstellen. Die Ausführung der im Inneren 11
des Behälters 10 liegenden Teile der Weiche 1 entspricht derjenigen in Figur 2, auf
deren Beschreibung diesbezüglich verwiesen wird.
[0033] Bei Verwendung der hydraulischen Weiche 1 in einer Heizungsanlage wird dem Inneren
11 des Behälters 10 über die Anschlüsse 30.1 - 30.5 erwärmtes Trägermedium, wie Wasser,
zugeführt. Die Erwärmung des Trägermediums erfolgt in Wärmequellen, wie Heizkessel,
Wärmepumpe oder Solarkollektor; auch mit relativ hoher Temperatur aus seinem Heizkreis
zurückfließendes Trägermedium kann, entsprechend seiner konkreten Temperatur, über
einen der Anschlüsse 30.1 - 30.5 dem Inneren 11 des Behälters 10 zugeführt werden.
[0034] Über die Anschlüsse 40.1 - 40.5 wird warmes Trägermedium mit unterschiedlichen, passenden
Temperaturen verschiedenen Verwendungskreisen, wie Heizkreisen für Fußbodenheizung,
Heizkörper oder Brauchwassererwärmung, zugeführt. Entsprechend seiner Temperatur liegt
das Trägermedium in Inneren 11 des Behälters 10 temperaturmäßig geschichtet vor, wobei
in der Trägermedium-Temperaturzone 2.1 oben im Behälter 10 das Trägermedium die höchste
Temperatur und in der Trägermedium-Temperaturzonen 2.5 unten im Behälter 10 das Trägermedium
die niedrigste Temperatur hat. Zwischen je zwei einander benachbarten Temperaturzonen
2.2 und 2.3 sowie 2.3 und 2.4 liegt jeweils einer der Zwischenbereiche 20 in Inneren
11 des Behälters 10, wobei die Zwischenbereiche 20 jeweils durch eines der Trennelemente
5 von den Temperaturzonen 2.2 - 2.4 getrennt sind, ohne eine strömungsmäßige Verbindung
zu verhindern.
[0035] Solange jeweils der Volumenstrom des mit einer bestimmten Temperatur über die verschiedenen
Anschlüsse 30.1 - 30.5 zugeführten Trägermediums mit dem Bedarf der mit den Anschlüssen
40.1 - 40.5 in der jeweils zugehörigen Temperaturzone 2.1 - 2.5 verbundenen Kreise
übereinstimmt, strömt jeweils das Trägermedium aus den Anschlüssen 30.1 - 30.5 unmittelbar
in den jeweils in gleicher Höhe angeordneten, zugeordneten Anschluss 40.1 - 40.5.
[0036] Sobald dieses Gleichgewicht der zuströmenden Volumenströme und der abfließenden Volumenströme
nicht mehr besteht, ergeben sich innerhalb der hydraulischen Weiche 1 Ausgleichsströmungen,
wie im Beispiel nach Figur 3 durch den aus der Temperaturzone 2.3 zur Temperaturzone
2.1 verlaufenden Strömungspfeil angedeutet ist. In diesem Beispielsfall ist der Volumenstrom
des über den Anschluss 30.3 in die Temperaturzone 2.3 zugeführten Trägermediums größer
als der Bedarf an Trägermedium, der über den in gleicher Höhe befindlichen Anschluss
40.3 abgeführt wird; gleichzeitig ist der Bedarf an Trägermedium am Anschluss 40.1
größer als der in dessen Höhe durch den Anschluss 30.1 in die Temperaturzone 2.1 zugeführte
Volumenstrom an Trägermedium. Aus diesem Grunde ergibt sich die Ausgleichsströmung
von der Temperaturzone 2.3 im Inneren des mittleren Trennelementes 5 durch dessen
stirnseitigen Strömungsdurchlass 50 in die Temperaturzone 2.1 und von dort in den
Trägermedium abführenden Anschluss 40.1. Die Ausgleichsströmung verläuft dabei an
der Temperaturzone 2.2 vorbei, weil die Ausgleichsströmung sich nahe der inneren Oberfläche
der Umfangswand 12 des Behälters 10 bewegt und dadurch die Temperaturzone 2.2 in Inneren
der Rohrstutzen 3.2 und 4.2 sowie des Mantelrohres als Trennelement 5 umgeht und dadurch
nicht beeinflusst und nicht stört. In analoger Weise können Ausgleichsströmungen von
jedem beliebigen Trägermedium zuführenden Anschluss 30.1 - 30.5 zu jedem beliebigen
Trägermedium abführenden, einer jeweils anderen Temperaturzone 2.1 - 2. 5 zugeordneten
Anschluss 40.1 - 40.5 auftreten, ohne dass dabei jeweils "übersprungene" Temperaturzonen
gestört würden. Bei Ausgleichsströmungen von einer Temperaturzone 2.1 - 2.5 zu einer
unmittelbar benachbarten Temperaturzone tritt das Problem der Störung von weiteren
Temperaturzonen ohnehin nicht auf.
[0037] Wie bei dem Beispiel in den Figuren 1 bis 3 gezeigt, können die Anschlüsse 30.1 -
30.5 und 40.1 - 40.5 unterschiedliche, dem jeweiligen Bedarf entsprechende Durchmesser
aufweisen. Die Rohrstutzen 3.1 - 3.5 sowie 4.1 - 4.5 können im Inneren 11 des Behälters
10 einen konstanten Durchmesser aufweisen oder auch eine Durchmesseränderung haben,
wie z.B. eine Durchmesservergrößerung, was hier bei den Rohrstutzen 3.3, 4.2 und 4.3
der Fall ist. Abweichend vom dargestellten Beispiel können auch die Paare der obersten
Rohrstutzen 3.1 und 4.1 sowie der untersten Rohrstutzen 3.5 und 4.5 mit jeweils einem
Mantelrohr als Trennelement 5 ausgestattet werden, was aber hydraulisch nicht unbedingt
nötig ist.
[0038] Die Figur 4 der Zeichnung zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der hydraulischen
Weiche 1 in einer mittig aufgeschnittenen Ansicht. Der Behälter 10 sowie die Anschlüsse
30.1 - 30. 5 und 40.1 - 40.5 sind gegenüber dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel
unverändert, so dass diesbezüglich auf die vorhergehende Beschreibung verwiesen wird.
[0039] Abweichend von dem ersten Beispiel sind bei dem zweiten Beispiel nach Figur 4 andere
Trennelemente 5' vorgesehen. Die Trennelemente 5' sind hier nun jeweils als Paare
von zwei Trennscheiben ausgebildet, wobei jeweils ein Paar von Trennscheiben den Rohrstutzen-Paaren
3.2, 4.2 und 3.3, 4.3 und 3.4, 4.4 zugeordnet ist. Jede Trennscheibe besitzt in Längsrichtung
des Behälters 10 gesehen einen axialen Abstand von dem Rohrstutzen 3.2 - 3.4 sowie
4.2 - 4.4. Außerdem besitzt jede Trennscheibe der Trennelemente 5' einen radialen
Abstand vom Innenumfang der Umfangswand 12 des Behälters 10, wodurch jeweils ein ringspaltförmiger
Strömungsdurchlass 50' gebildet wird. Die die Trennelemente 5' bildenden Trennscheiben
sind jeweils über kleine, den Strömungsdurchlass 50' überbrückende Laschen mit der
Umfangswand 12 des Behälters 10 verbunden. Ergänzend zu den in Figur 4 dargestellten
Trennelementen 5' kann je eine weitere Trennscheibe unterhalb der Temperaturzone 2.1
und oberhalb der Temperaturzone 2.5 angeordnet werden, was hydraulisch vorteilhaft
sein kann, aber nicht unbedingt erforderlich ist.
[0040] Funktional erzielen die Trennelemente 5' mit den Trennscheiben die gleiche Wirkung
wie die weiter oben beschriebenen Trennelemente 5 in Form der Mantelrohre; es wird
daher hinsichtlich der Funktion der hydraulischen Weiche 1 gemäß Figur 4 auf die Beschreibung
der Figur 3 verwiesen.
[0041] Bei den zuvor anhand der Figuren 1 - 4 beschriebenen Ausführungsbeispielen hat der
Behälter 10 der hydraulischen Weiche 1 eine hohlzylindrische Form, also einen runden
Umriss. Abweichend davon ist in Figur 5 ein Beispiel einer hydraulischen Weiche 1
mit einem Behälter 10 dargestellt, der in Querschnitt quadratisch ausgeführt ist.
Als Standfüße 15 sind hier zwei flache Flansche vorgesehen, mit denen die hydraulische
Weiche 1 auf dem Boden eines Aufstellungsraums befestigt werden kann. Ein Entleerungsstutzen
16 ist an einer Seitenwand des Behälters 10 an deren unterem Ende angeordnet. An einer
oberseitigen Decke 14 des Behälters 10 ist auch hier eine Aufnahmehülse 17 angebracht,
beispielsweise für ein Entlüftungsventil.
[0042] Hinsichtlich der an der hydraulischen Weiche 1 nach Figur 5 vorgesehenen Anschlüsse
30.1 - 30.5 auf der einen, dem Betrachter zugewandten Seite des Behälters 10 sowie
der Anschlüsse 40.1 - 40.5 auf der anderen, gegenüberliegenden Seite des Behälters
10 stimmt das Beispiel nach Figur 5 mit den zuvor beschriebenen Beispielen überein.
In ihrem Inneren kann die hydraulische Weiche 1 nach Figur 5 übereinstimmend mit dem
Beispiel nach den Figuren 1 - 3 oder dem Beispiel nach Figur 4 ausgeführt sein, wobei
lediglich bei Verwendung von durch Trennscheiben gebildeten Trennelementen 5' deren
Umriss an den Umriss des Behälters 10 anzupassen ist. Funktional verhält sich dann
die hydraulische Weiche 1 nach Figur 5 übereinstimmend mit den hydraulischen Weichen
1 nach den zuvor erläuterten Ausführungsbeispielen, auf deren Beschreibung daher verwiesen
wird.
Bezugszeichenliste:
[0043]
| Zeichen |
Bezeichnung |
| 1 |
hydraulische Weiche |
| 10 |
Behälter |
| 11 |
Inneres von 10 |
| 12 |
Umfangswand |
| 13 |
Boden |
| 14 |
Decke |
| 15 |
Standfüße |
| 16 |
Entleerungsstutzen an 13 |
| 17 |
Aufnahmehülse an 14 |
| |
|
| 2.1 - 2.n |
Trägermedium-Temperaturzonen in 10 |
| 20 |
Zwischenbereiche |
| 21 |
Strömungsdurchlass |
| |
|
| 3.1 - 3.n |
Rohrstutzen |
| 30.1 - 30.n |
Anschlüsse (zuführend) |
| 31 |
Anschlussende (Flansch) |
| |
|
| 4.1 - 4.n |
Rohrstutzen |
| 40.1 - 40.n |
Anschlüsse (abführend) |
| 41 |
Anschlussende (Flansch) |
| |
|
| 5 |
Trennelement (Mantelrohr) |
| 50 |
Trägermedium-Strömungsdurchlass in 5 |
| 5' |
Trennelement (Trennscheibe) |
| 50' |
Trägermedium-Strömungsdurchlass in 5' |
| |
|
| A |
Abstand |
1. Hydraulische Weiche (1) einer Heiz- oder Kühlanlage,
wobei die Weiche (1) im Betrieb mit einer oder mehreren Wärme- oder Kältequellen und
mit mehreren Heiz- oder Kühlkreisen strömungsmäßig verbunden ist,
wobei zwischen den Wärme- oder Kältequellen und den Heiz- oder Kühlkreisen ein Trägermedium
für Wärme oder Kälte zirkuliert,
wobei die Weiche (1) einen Behälter (10) aufweist,
wobei im Inneren (11) des Behälters (10) mehrere übereinander liegende Trägermedium-Temperaturzonen
(2.1 - 2.n) vorgesehen sind, die miteinander in Strömungsverbindung stehen,
wobei Anschlüsse (30.1 - 30.n, 40.1 - 40.n) für Vorlauf und Rücklauf der Wärme- oder
Kältequellen und für Vorlauf und Rücklauf der Heiz- oder Kühlkreise an einer Umfangswand
(12) des Behälters (10) angeordnet und jeweils mit einer der Trägermedium-Temperaturzonen
(2.1 - 2.n) verbunden sind,
wobei im Behälter (10) wenigstens drei Trägermedium-Temperaturzonen (2.1 - 2.n) übereinander
vorgesehen sind,
wobei im Behälter (10) mehrere jeweils eine Temperaturzone (2.1 - 2.n) begrenzende
Trennelemente (5, 5') angeordnet sind, die mit jeweils wenigstens einem Trägermedium-Strömungsdurchlass
(50, 50') ausgebildet sind,
wobei zwischen je zwei von den Trennelementen (5, 5') begrenzten Temperaturzonen (2.1
- 2.n) jeweils ein Zwischenbereich (20) des Inneren (11) des Behälters (10) liegt,
wobei jedes Trennelement (5, 5') im Inneren (11) des Behälters (10) wenigstens einen
die jeweils zugeordnete Trägermedium-Temperaturzone (2.1 - 2.n) umgehenden Trägermedium-Strömungsweg
frei lässt,
wobei jeder Trägermedium-Temperaturzone (2.1 - 2.n) ein Paar von zwei einander gegenüberliegend
in das Innere des Behälters (10) mündenden, mit den Anschlüssen (30.1 - 30.n, 40.1
- 40.n) verbundenen, miteinander fluchtenden Rohrstutzen (3.1 - 3.n, 4.1 - 4.n) zugeordnet
ist und
wobei die zwei Rohrstutzen (3.1, 4.1 - 3.n, 4.n) eines Paares entweder einen Abstand
(A) voneinander aufweisende freie Enden haben oder als ein durchgehendes Rohr mit
mindestens einer Strömungsöffnung (21) zum Inneren (11) des Behälters (10) ausgeführt
sind,
dadurch gekennzeichnet,
dass zumindest über den Abstand (A) oder die Strömungsöffnung (21) hinweg ein Mantelrohr
als Trennelement (5) angeordnet ist, welches die Rohrstutzen (3.1, 4.1 - 3.n, 4.n)
des jeweiligen Paares mit einem radialen Abstand umgibt.
2. Hydraulische Weiche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das das Trennelement (5) bildende Mantelrohr zur Bildung des Trägermedium-Strömungsdurchlasses
(50) ein- oder beidseitig stirnseitig zum Behälterinneren (11) offen und/oder mit
einer oder mehreren Durchbrechungen in seinem Umfang ausgeführt ist.
3. Hydraulische Weiche (1) einer Heiz- oder Kühlanlage,
wobei die Weiche (1) im Betrieb mit einer oder mehreren Wärme- oder Kältequellen und
mit mehreren Heiz- oder Kühlkreisen strömungsmäßig verbunden ist,
wobei zwischen den Wärme- oder Kältequellen und den Heiz- oder Kühlkreisen ein Trägermedium
für Wärme oder Kälte zirkuliert,
wobei die Weiche (1) einen Behälter (10) aufweist,
wobei im Inneren (11) des Behälters (10) mehrere übereinander liegende Trägermedium-Temperaturzonen
(2.1 - 2.n) vorgesehen sind, die miteinander in Strömungsverbindung stehen,
wobei Anschlüsse (30.1 - 30.n, 40.1 - 40.n) für Vorlauf und Rücklauf der Wärme- oder
Kältequellen und für Vorlauf und Rücklauf der Heiz- oder Kühlkreise an einer Umfangswand
(12) des Behälters (10) angeordnet und jeweils mit einer der Trägermedium-Temperaturzonen
(2.1 - 2.n) verbunden sind,
wobei im Behälter (10) wenigstens drei Trägermedium-Temperaturzonen (2.1 - 2.n) übereinander
vorgesehen sind,
wobei im Behälter (10) mehrere jeweils eine Temperaturzone (2.1 - 2.n) begrenzende
Trennelemente (5, 5') angeordnet sind, die mit jeweils wenigstens einem Trägermedium-Strömungsdurchlass
(50, 50') ausgebildet sind,
wobei zwischen je zwei von den Trennelementen (5, 5') begrenzten Temperaturzonen (2.1
- 2.n) jeweils ein Zwischenbereich (20) des Inneren (11) des Behälters (10) liegt,
wobei jedes Trennelement (5, 5') im Inneren (11) des Behälters (10) wenigstens einen
die jeweils zugeordnete Trägermedium-Temperaturzone (2.1 - 2.n) umgehenden Trägermedium-Strömungsweg
frei lässt,
wobei jeder Trägermedium-Temperaturzone (2.1 - 2.n) ein Paar von zwei einander gegenüberliegend
in das Innere des Behälters (10) mündenden, mit den Anschlüssen (30.1 - 30.n, 40.1
- 40.n) verbundenen, miteinander fluchtenden Rohrstutzen (3.1 - 3.n, 4.1 - 4.n) zugeordnet
ist und
wobei die zwei Rohrstutzen (3.1, 4.1 - 3.n, 4.n) eines Paares entweder einen Abstand
(A) voneinander aufweisende freie Enden haben oder als ein durchgehendes Rohr mit
mindestens einer Strömungsöffnung (21) zum Inneren (11) des Behälters (10) ausgeführt
sind,
oder
hydraulische Weiche nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass jeweils eine Trägermedium-Temperaturzone (2.1 - 2.n) im Behälter (10) durch ein Paar
aus je einer oberen und unteren Trennscheibe als Trennelement (5'.1 - 5'.n) begrenzt
ist.
4. Hydraulische Weiche nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass jede das Trennelement (5') bildende Trennscheibe zur Bildung des Trägermedium-Strömungsdurchlasses
(50') mit einer inneren Oberfläche der Umfangswand (12) des Behälters (10) einen Ringspalt
bildet und/oder mindestens einen Durchbruch in ihrer Fläche aufweist.
5. Hydraulische Weiche nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (10) die Grundform eines im Betrieb der Weiche (1) stehenden, länglichen
Zylinders oder Quaders hat.
6. Hydraulische Weiche nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlüsse (30.1 - 30.n, 40.1 - 40.n) entlang von zwei vertikalen Linien übereinander
an dem Behälter (10) angeordnet sind.
7. Hydraulische Weiche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsöffnung (21) durch eine Anordnung von in Umfangsrichtung und Längsrichtung
des jeweiligen durchgehenden Rohres verteilt angeordneten Durchbrüchen gebildet ist.
8. Hydraulische Weiche nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlüsse (30.1 - 30.n, 40.1 - 40.n) in ihrem außerhalb des Behälters (10) liegenden
Teil als nach radial außen weisende Rohrabschnitte mit je einem in einer vertikalen
Ebene liegenden Anschlussende (31, 41), vorzugsweise Anschlussflansch, ausgebildet
sind.
9. Hydraulische Weiche nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (10) im Betrieb einen Schichtenspeicher mit darin temperaturabhängig
geschichtetem Trägermedium bildet, dass die Trägermedium zuführenden Anschlüsse (30.1
- 30.n) jeweils mit derjenigen Trägermedium-Temperaturzone (2.1 - 2.n) verbunden sind,
die in einer der jeweiligen Temperatur des im Betrieb zufließenden Trägermediums entsprechenden
Höhe im Behälter (10) angeordnet ist, und dass die Trägermedium abführenden Anschlüsse
(40.1 - 40.n) jeweils mit derjenigen Trägermedium-Temperaturzone (2.1 - 2.n) verbunden
sind, die in einer der im Betrieb jeweils benötigten Temperatur des abfließenden Trägermediums
entsprechenden Höhe im Behälter (10) angeordnet ist.
1. Hydraulic shunt (1) of a heating or cooling assembly,
whereby the shunt (1) in operation is fluidly connected with one or several heat or
cold sources and with several heating or cooling circuits,
whereby a carrier medium for heat or cold circulates between the heat or cold sources
and the heating or cooling circuits,
whereby the shunt (1) comprises a container (10),
whereby the inside (11) of the container (10) is designed for several temperature
zones of the carrier medium (2.1 - 2.n) on top of each other, which are flow connected
with each other,
whereby connections (30.1 - 30.n, 40.1 - 40.n) for feed lines and return lines of
the heat or cold circuits and for feed lines and return lines of the heating or cooling
circuits are fitted to a perimeter wall (12) of the container (10) and are each connected
to one of the temperature zones of the carrier medium (2.1 - 2.n),
whereby in the container (10) at least three temperature zones of the carrier medium
(2.1 - 2.n) are provided on top of each other,
whereby in the container (10) several separator elements (5, 5') are arranged, each
limiting one temperature zone (2.1 - 2.n) and each fitted with at least one flow passage
(50, 50') for the carrier medium,
whereby between each two temperature zones (2.1 - 2.n) limited by separator elements
(5, 5'), there is an intermediate area (20) of the inside (11) of the container (10),
whereby each separator element (5, 5') on the inside (11) of the container (10) leaves
at least one circulating carrier medium flow path free for the respectively assigned
temperature zone of the carrier medium (2.1 - 2.n),
whereby to each temperature zone of the carrier medium (2.1 - 2.n) is assigned a pair
of pipe sockets (3.1 - 3.n, 4.1 - 4.n) aligned with each other and arranged opposite
each other and opening out in the inside of the container (10) and linked with the
connections (30.1 - 30.n, 40.1 - 40.n), and
whereby the two pipe sockets (3.1, 4.1 - 3.n, 4.n) of a pair are provided either with
free ends at a distance (A) to one another or as a continuous pipe with at least one
flow opening (21) to the inside (11) of the container (10),
characterised in that,
a jacket pipe is equipped as a separator element (5) over at least the distance (A)
or the flow opening (21), which encircles the pipe sockets (3.1, 4.1 - 3.n, 4.n) of
the respective pair at a radial distance.
2. Hydraulic shunt according to claim 1, characterised in that the jacket pipe forming the separator element (5) for the creation of the carrier
medium flow passage (50) is open at one or both frontal sides towards the inside of
the container (11) and/or has one or several openings in its circumference.
3. Hydraulic shunt (1) of a heating or cooling assembly,
whereby the shunt (1) in operation is fluidly connected with one or several heat or
cold sources and with several heating or cooling circuits,
whereby a carrier medium for heat or cold circulates between the heat or cold sources
and the heating or cooling circuits,
whereby the shunt (1) comprises a container (10),
whereby the inside (11) of the container (10) is designed for several temperature
zones of the carrier medium (2.1 - 2.n) on top of each other, which are flow connected
with each other,
whereby connections (30.1 - 30.n, 40.1 - 40.n) for feed lines and return lines of
the heat or cold circuits and for feed lines and return lines of the heating or cooling
circuits are fitted to a perimeter wall (12) of the container (10) and are each connected
to one of the temperature zones of the carrier medium (2.1 - 2.n),
whereby in the container (10) at least three temperature zones of the carrier medium
(2.1 - 2.n) are provided on top of each other,
whereby in the container (10) several separator elements (5, 5') are arranged, each
limiting one temperature zone (2.1 - 2.n) and each fitted with at least one flow passage
(50, 50') for the carrier medium,
whereby between each two temperature zones (2.1 - 2.n) limited by separator elements
(5, 5'), there is an intermediate area (20) of the inside (11) of the container (10),
whereby each separator element (5, 5') on the inside (11) of the container (10) leaves
at least one circulating carrier medium flow path free for the respectively assigned
temperature zone of the carrier medium (2.1 - 2.n), whereby to each temperature zone
of the carrier medium (2.1 - 2.n) is assigned a pair of pipe sockets (3.1 - 3.n, 4.1
- 4.n) aligned with each other and arranged opposite each other and opening out in
the inside of the container (10) and linked with the connections (30.1 - 30.n, 40.1
- 40.n), and
whereby the two pipe sockets (3.1, 4.1 - 3.n, 4.n) of a pair are provided either with
free ends at a distance (A) to one another or as a continuous pipe with at least one
flow opening (21) to the inside (11) of the container (10),
or
hydraulic shunt according to claim 1 or 2,
characterised in that
in the container (10) each respective temperature zone of the carrier medium (2.1
- 2.n) is delimited by a separator element (5'.1 - 5'.n) each consisting of a pair
of upper and lower separator disks.
4. Hydraulic shunt according to claim 3, characterised in that each separator disk comprising the separator element (5') forms a ring gap with an
inner surface of the perimeter wall (12) of the container (10) and/or has at least
one opening in its surface for the purpose of creating the carrier medium flow passage
(50').
5. Hydraulic shunt according to one of the claims 1 to 4, characterised in that the container (10) of the shunt has the basic shape of during operation an upright,
longish cylinder or cuboid.
6. Hydraulic shunt according to one of the claims 1 to 5, characterised in that the connections (30.1 - 30.n, 40.1 - 40.n) are arranged on top of each other on the
container (10) along two vertical lines.
7. Hydraulic shunt according to claim 1, characterised in that the flow opening (21) is formed by an arrangement of openings distributed in the
peripheral and longitudinal direction of the respective continuous pipe.
8. Hydraulic shunt according to one of the claims 1 to 7, characterised in that the connections (30.1 - 30.n, 40.1 - 40.n) in their part outside the container (10)
are designed as a pipe section pointing radially outwards and each with a connection
end (31, 41) lying in a vertical plane, preferably being a connecting flange.
9. Hydraulic shunt according to one of the claims 1 to 8, characterised in that during operation the container (10) forms a stratified storage with the therein contained
carrier medium being layered temperature-dependent, that each of the connections (30.1
- 30.n) feeding the carrier medium is connected to its respective carrier medium temperature
zone (2.1 - 2.n), which is arranged in the container (10) at a height corresponding
to the temperature of the carrier medium flowing in during operation, and that each
of the connections (40.1 - 40.n) discharging the carrier medium is connected with
its respective carrier medium temperature zone (2.1 - 2.n), which is arranged in the
container (10) at a height corresponding to the respective temperature of the discharged
carrier medium required during operation.
1. Bouteille de découplage (1) d'une installation de chauffage ou de refroidissement,
la bouteille (1) étant raccordée de façon fluidique avec une ou plusieurs sources
de chaleur ou de froid et plusieurs circuits de chauffage ou de refroidissement lorsqu'elle
fonctionne,
un fluide de transport pour la chaleur ou le froid circulant entre les sources de
chaleur ou de froid et les circuits de chauffage ou de refroidissement, la bouteille
(1) étant pourvue d'un récipient (10),
plusieurs zones de température de fluide de transport superposées (2.1 - 2.n) en liaison
d'écoulement entre elles étant prévues dans l'intérieur (11) du récipient (10),
des raccords (30.1 - 30.n, 40.1 - 40.n) pour l'aller et le retour des sources de chaleur
ou de froid et l'aller et le retour des circuits de chauffage ou de refroidissement
étant disposés sur une paroi périphérique (12) du récipient (10) et connectés respectivement
avec une des zones de température du fluide de transport (2.1 - 2.n),
au moins trois zones de température du fluide de transport (2.1 - 2.n) étant prévues
dans le récipient (10),
plusieurs éléments de séparation (5, 5') limitant respectivement une zone de température
(2.1 - 2.n), pourvus respectivement d'au moins un passage d'écoulement (50, 50') du
fluide de transport, étant disposés dans le récipient (10),
une zone intermédiaire (20) de l'intérieur (11) du récipient (10) se situant respectivement
entre chaque paire de zones de température (2.1 - 2.n) séparées par les éléments de
séparation (5, 5'),
chaque élément de séparation (5, 5') à l'intérieur (11) du récipient (10) laissant
libre au moins un passage d'écoulement du fluide de transport entourant la zone de
température (2.1 - 2.n) respective du fluide de transport,
chaque zone de température (2.1 - 2.n) du fluide de transport étant affectée à une
paire de tubulures (3.1 - 3.n, 4.1 - 4.n) opposées alignées entre elles, connectées
avec les raccords (30.1 - 30.n, 40.1 - 40.n) et débouchant à l'intérieur du récipient
(10) et
les deux tubulures (3.1, 4.1 - 3.n, 4.n) d'une paire soit ayant des extrémités libres
présentant une distance (A) l'une de l'autre, ou soit étant réalisées sous la forme
d'un tuyau continu avec au moins une ouverture d'écoulement (21) vers l'intérieur
(11) du récipient (10),
caractérisée en ce
que un tube enveloppe entourant les tubulures (3.1, 4.1 - 3.n, 4.n) de la paire respective
à une distance radiale est disposé au-dessus au moins de la distance (A) ou de l'ouverture
d'écoulement (21).
2. Bouteille de découplage selon la revendication 1, caractérisée en ce que le tube enveloppe formant l'élément de séparation (5) est réalisé soit ouvert du
côté frontal d'un côté ou des deux côtés vers l'intérieur (11) du récipient, soit
muni d'une ou de plusieurs ouvertures dans son pourtour, pour la formation du passage
d'écoulement (50) du fluide de transport.
3. Bouteille de découplage (1) d'une installation de chauffage ou de refroidissement,
la bouteille (1) étant raccordée de façon fluidique avec une ou plusieurs sources
de chaleur ou de froid et plusieurs circuits de chauffage ou de refroidissement lorsqu'elle
fonctionne,
un fluide de transport pour la chaleur ou le froid circulant entre les sources de
chaleur ou de froid et les circuits de chauffage ou de refroidissement, la bouteille
(1) étant pourvue d'un récipient (10),
plusieurs zones de température de fluide de transport superposées (2.1 - 2.n) en liaison
d'écoulement entre elles étant prévues dans l'intérieur (11) du récipient (10),
des raccords (30.1 - 30.n, 40.1 - 40.n) pour l'aller et le retour des sources de chaleur
ou de froid et l'aller et le retour des circuits de chauffage ou de refroidissement
étant disposés sur une paroi périphérique (12) du récipient (10) et connectés respectivement
avec une des zones de température du fluide de transport (2.1 - 2.n),
au moins trois zones de température du fluide de transport (2.1 - 2.n) étant prévues
dans le récipient (10),
plusieurs éléments de séparation (5, 5') limitant respectivement une zone de température
(2.1 - 2.n), pourvus respectivement d'au moins un passage d'écoulement (50, 50') du
fluide de transport, étant disposés dans le récipient (10),
une zone intermédiaire (20) de l'intérieur (11) du récipient (10) se situant respectivement
entre chaque paire de zones de température (2.1 - 2.n) séparées par les éléments de
séparation (5, 5'),
chaque élément de séparation (5, 5') à l'intérieur (11) du récipient (10) laissant
libre au moins un passage d'écoulement du fluide de transport entourant la zone de
température (2.1 - 2.n) respective du fluide de transport,
chaque zone de température (2.1 - 2.n) du fluide de transport étant affectée à une
paire de tubulures (3.1 - 3.n, 4.1 - 4.n) opposées alignées entre elles, connectées
avec les raccords (30.1 - 30.n, 40.1 - 40.n) et débouchant à l'intérieur du récipient
(10) et
les deux tubulures (3.1, 4.1 - 3.n, 4.n) d'une paire soit ayant des extrémités libres
présentant une distance (A) l'une de l'autre, ou soit étant réalisées sous la forme
d'un tuyau continu avec au moins une ouverture d'écoulement (21) vers l'intérieur
(11) du récipient (10),
ou
bouteille de découplage selon la revendication 1 ou 2,
caractérisée en ce
que respectivement une zone de température (2.1 - 2.n) du fluide de transport dans le
récipient (10) est limitée par un élément de séparation (5'.1 - 5'.n) formé d'un paire
de disques de séparation supérieur et inférieur.
4. Bouteille de découplage selon la revendication 3, caractérisée en ce que chaque disque de séparation formant l'élément de séparation (5') forme une fente
annulaire avec une surface de la paroi périphérique (12) du récipient (10) et/ou est
pourvu au moins d'une ouverture dans sa surface, pour la formation du passage d'écoulement
(50') du fluide de transport.
5. Bouteille de découplage selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le récipient (10) a la forme de base d'un cylindre ou parallélépipède allongé, vertical
lors du fonctionnement de la bouteille (1).
6. Bouteille de découplage selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que les raccords (30.1 - 30.n, 40.1 - 40.n) sont disposés les uns au dessus des autres
le long de deux lignes verticales sur le récipient (10).
7. Bouteille de découplage selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'ouverture d'écoulement (21) est formée par une disposition d'ouvertures reparties
dans la direction circonférentielle et la direction longitudinale du tuyau continu
respectif.
8. Bouteille de découplage selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que les raccords (30.1 - 30.n, 40.1 - 40.n) sont réalisés, dans leur partie située à
l'extérieur du récipient (10), sous la forme de sections de tuyau pointant radialement
vers l'extérieur, avec chacun une extrémité de raccordement (31, 41), de préférence
une bride de raccordement, située dans un plan vertical.
9. Bouteille de découplage selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que le récipient (10) forme durant son fonctionnement un réservoir couche contenant un
fluide de transport stratifié en fonction de la température, que les raccords (30.1
- 30.n) d'entrée du fluide de transport sont connectés respectivement à la zone de
température (2.1 - 2.n) du fluide de transport qui est disposée à une hauteur dans
le récipient (10) correspondant à la température respective du fluide de transport
amené durant le fonctionnement, et que les raccords (40.1 - 40.n) de sortie du fluide
de transport sont connectés chacun respectivement à la zone de température (2.1 -
2.n) du fluide de transport qui est disposée dans le récipient (10) à une hauteur
correspondant à la température respectivement requise du fluide de transport qui s'écoule.
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