NO854904L - Tilkoblingsarmatur for vannbehandlingsanlegg. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en tilkoblingsarmatur for vannbehandlingsanlegg, med et hus, et tilløp for det vann som skal behandles og et utløp for det behandlede vann, samt en utløpstilkobling som kan forbindes med inntaket på en vann-behandlingsanordning og en tilløpstilkobling som kan forbindes med uttaket på vannbehandlingsanordningen. En slik tilkoblingsarmatur benyttes især for tilkobling til vannbehandlingsanlegg av typen ionebytter i forbindelse med husholdningsvann, når det skal foretas en vannbehandling som eksempelvis en avherding. Med dette formål kobles en ionebytter mellom utløps-og tilløpstilkoblingen, som trekker ut kalk fra det vann som skal behandles og dermed frembringer bløtt vann med mindre hårdhet, ca. 0° dH. Da dette bløte vann er uegnet for bruk som drikkevann, blandes igjen en bestemt andel ubehandlet vann inn, for å opprettholde en ønsket hårdhet på eksempelvis 8° dH. Det på denne måte frembragte vann tilsettes deretter tilsatsstoffer ved hjelp av en doseringsanordning for å unngå korrosjon i ledningene.

For dette formål har det hittil vært behov for å bygge inn flere ulike armaturer, henholdsvis armaturkombina-sjoner, eksempelvis en tilbakeslagsventil, en blandeanordning, en vannmåler og en doseringsventil. Dette er imidlertid kost-nadskrevende og krever i tillegg stor plass, noe som i forbindelse med husholdningsvann ikke foreligger. I tillegg kan ikke alltid den nødvendige nøyaktighet av hårdhetsinnstillin-gen oppnås, især over hele gjennomstrømningsområdet, ved denne sammenkobling av ulike enheter.

Det er således denne oppfinnelses oppgave å frembringe en tilkoblingsarmatur av den innledningsvis nevnte type som har en kompakt oppbygning og som kan bygges inn hvor det foreligger relativt liten plass. I tillegg skal også hårdhetsinnsti Ilingen kunne holdes over hele gjennomstrømnings-området og armaturen skal likeledes også kunne benyttes ved mengdeproporsjonale anlegg.

Denne oppgave løses ved en tilkoblingsarmatur av den innledningsvis nevnte type som ifølge oppfinnelsen er kjennetegnet ved at en tilløpskanal i huset forbinder tilløpet med avløpstilkoblingen, en avløpskanal forbinder utløpet med tilløpst ilkoblingen og forløper i det vesentlige parallelt med tilløpskanalen, og at en forbindelseskanal hvis tverrsnitt kan innstilles, forbinder tilløpskanalen med utløpskanalen.

Ytterligere trekk ved oppfinnelsen er beskrevet i underkravene.

Videre trekk og fordeler med oppfinnelsen fremgår av beskrivelsen av en utførelse vist på tegningen, hvor fig. 1 skjematisk viser et koblingsskjerna for et vannbehandlingsanlegg med innbygget tilkoblingsarmatur ifølge oppfinnelsen, fig. 2 viser et lengdesnitt gjennom én utførelse av tilkoblingsarmaturen ifølge oppfinnelsen, fig. 3 viser et snitt gjennom tilløpsblandeventilen i tilkoblingsarmaturen ifølge oppfinnelsen på fig. 2, i en første gjennomstrømningsstilling, og fig. 4 viser tilførselsblandeventilen ifølge fig. 3 i en andre gjen-nomstrømningsstilling. Fig. 1 viser skjematisk ti lkoblingsarmaturen 1 ifølge oppfinnelsen, som er bygd inn i en vannledning 4 med et tilløp 2 og et avløp 3 og via en ut løpsti lkobl ing 5 og en tilførselstilkobling 6 er koblet til en vannbehandlingsanord-ning 7 i form av en ionebytter. En doseringsventil 8 i tilkoblingsarmaturen 1 er forbundet med en doseringsanordning 10 via en doserings ledning 9. En styr ingsanordning 11 er på inntakssiden forbundet med en g j ennomstrømningsmåler 12 i ti lkoblingsarmaturen 1 via en ledning 13 og på uttakssiden via en ledning 14 med doseringsanordningen 10 for mengde-proporsjonal dosering av tilsatsstoffer. Fig. 2 viser en foretrukket utførelse av en tilkoblingsarmatur ifølge oppfinnelsen detaljert i lengdesnitt, idet tilløpet 2 i motsetning til på fig. 1, befinner seg til høyre og utløpet 3 til venstre. Tilkoblingsarmaturen 1 har et hus 15 med en rørformet del 16 som på én ende har tilløpet 2 og på den annen ende et utløp 3 som befinner seg koaksialt til tilløpet 2 ved hjelp av skrueanordninger 17, 18. I skrue-anordningen 17 på tilløpssiden er en fjærbelastet tilbakeslagsventil 19 anordnet som først tillater gjennomstrømning gjennom tilløpet når et på forhånd bestemt trykk overskrides.

Huset 16 har videre to grenrør 20, 21 som rager ut sideveis i rett vinkel til den rørformede dels 16 akse og er anordnet parallelt i avstand til hverandre. Det første grenrør 20 omslutter en tilløpskanal 22 som er forbundet med tilløpet 2, med et første område 22a som grenser mot tilløpet 2 i delen 16, og et i forhold dertil i rett vinkel anordnet andre område 22b i det første grenrør 20, og som på sin frie ende bærer avløpstilkoblingen 5. Det andre grenrør 21 omslutter en avløpskanal 23 som er forbundet med avløpet 3 med et første område 23a som grenser til avløpet 3, i delens 16 lengderet-ning og et dertil i rett vinkel anordnet område 23b som befinner seg parallelt med det andre område 22b i det første grenrør 21 og som på sin frie ende har tilløpstilkoblingen 6. Grensende til utløpstilkoblingen 5, henholdsvis tilløpstilkoblingen 6 i den rørformede dels 16 retning, har de to grenrør 20, 21 hver stengeventiler 24, 25 i form av kuleventiler.

I en avstand fra den rørformede del 16 er de to grenrør 20, 21 forbundet med et forbindelsesrør 26 som omslutter en forbindelseskana1 27 mellom tilløpskanalen 22 og avløps-kanalen 23 og hvis akse i det vesentlige er parallell med den rørformede dels 16 akse og anordnet i rett vinkel til de to grenrør 20, 21. Forbindelsesrøret 26 har på sin indre flate, tilgrensende til det første grenrør 20, et første sylindrisk område 28 med en første diameter og i tilslutning dertil et andre sylindrisk område 29 med en i forhold til det første sylindriske område 28, mindre diameter, idet det mellom det første sylindriske område 28 og det andre sylindriske område 29 er dannet en trinnformet avsats 30. I det første sylindriske område 28 og det andre sylindriske område 29 er, slik det best fremgår av fig. 3, en sylindrisk hylse 31 innsatt med et første område 32 i tilslutning til det første grenrør 20, som har en første diameter og med et i tilslutning dertil andre område som har en i forhold til den første diameter mindre diameter. Diameteren i det første område 32 og det andre område 33 velges slik at hylsens 31 første område 32 kan forskyves inn i det første sylindriske område 28 og hylsens 31 andre område 33 kan forskyves inn i det andre sylindriske område 29 og at en ringformet anleggsflate 34 dannes mellom det første område 32 og det andre område 33. I et ringrom 35 som er dannet aksialt mellom anleggsflaten 34 og avsatsen 30 og radialt utenfor hylsens 31 andre område 33 og innenfor det første sylindriske område 28 og utenfor forbindelsesrøret 26, er en O-ring 36a av elastisk deformerbart materiale anordnet.

Hylsens 31 indre flate omslutter et første område 36 i forbindelskanalen 27 og har på den mot tilløpskanalen 22 vendende side et konisk område 37 og i tilslutning dertil et sylindrisk område 38. Det koniske område 37 danner et ventilsete for en ventilkjegle 39 i en blandeventil 40. Ventilkjeglen 39 er anordnet på én ende av et ventilskaft 41 som forløper i retning av forbindelseskanalens 27 akse og i rett vinkel til det første grenrør 20, hhv. avløpskanalen 22 og gjennom disse og som på sin andre ende på den i forhold til f orbindelses-røret 26 motsatte side av grenrøret 20, er forbundet med en innstillingsanordning 42 for aksial forskyvning av ventilskaf-tet 41, hhv. ventilkjeglen 39. Med dette formål har innstil-lingsanordningen 42 en skrue- eller spindeldrivanordning 44 som kan påvirkes ved hjelp av et dreiehode 43.

I tilslutning til forbindelseskanalens 27 første område 36 er et andre område 45 anordnet på den mot avløps-kanalen 23 vendende side, som er utformet som en diffusor med et gjennomstrømningstverrsnitt med utvidet diameter fra det første område 36 til avløpskanalen 23. Det første grenrørs 20 avstand fra det andre grenrør 21 er slik valgt at forbindelses-røret 26 har en slik lengde at det kan oppta hylsen 31 og diffusoren 45 og at en omløpsventil 46 kan anordnes mellom det første grenrør 20 og det andre grenrør 21 , idet omløps-ventilen har en med en fjær 47 forspent ventiltallerken 48 som er rettet mot og virker mot tilløpet og som i omløps-ventilens 46 lukkede tilstand ligger an mot et i den rørformede del 16 tettende innsatt anslag 49.

Et vingehjul 50 for en gjennomstrømningsmåler 12 er anordnet i det andre grenrør 21 på et sted mellom den rørfor-mede del 16 og forbindelsesrøret 26. Vingehjulet 50 er festet til en aksel 54 som strekker seg i det andre grenrørs 21 ret ning på tvers av den rørformede del 16 og som i sin andre ende er forbundet med en turteller 52 i form av en impulsgiver. Turtelleren er anordnet i en i sideretningen anordnet ansats 53 i huset 1 5 på den i forhold til det andre grenrør 21 motsatte side av den rørformede del 16. For opplagring og beskyttelse av akselen 54 tjener et i det vesentlige sylindrisk hus 55 som omgir akselen 54 og hvis ene ende ligger an mot ansatsen 54 og den andre ende er anordnet i det andre grenrør 21.

Mellom avløpet 3 og det andre grenrørs 21 munnings-del i den rørformede del 16 er en doseringsventi1 8 skrudd inn for tilkobling til doserings ledningen 9. For å hindre en direkte drypping av doseringsmiddel mot husets 15 innside er en i det vesentlige sylindrisk doseringshylse 57 innsatt "i den rørformede del 16 fra avløpssiden 3, idet hylsens lengde velges slik at den fra den rørformede del 1 6 strekker seg utover det sted hvor doseringsventilen 8 er anordnet og på det sted som tilsvarer doseringsventilen 8 har en utsparing 58 gjennom hvilken doseringsventilen rager radialt inn i doseringshylsen 57 med sin ende. DoseringshyIsen 57 har på den ende som vender bort fra avløpet 3, en vegg 59 som forløper fra doseringshylsens 57 underside radialt innover og dermed hindrer utløp av doseringsmiddel inn i huset 15.

Under drift innsettes tilkoblingsarmaturen 1 med dens koaksiale tilløp 2 og avløp 3 i en vannledning 4 og vannbearbeidingsanordningen 7 tilkobles avløpstilkoblingen 5, henholdsvis tilløpstilkoblingen 6. Tilbakeslagsventilen 19 og omløpsventilen 46 er slik innstilt at tilbakeslagsventilen 19 åpner ved et første trykk og omløpsventilen 46 ved et andre trykk som er større enn det første trykk. Dersom trykket på innløpssiden ligger mellom første og andre trykkverdier, strømmer det vann som skal bearbeides gjennom den åpne tilbakeslagsventil 19 og tilløpskanalen 22 inn i vannbearbeidingsanordningen 7 og det her bløtgjorte vann strømmer gjennom avløpskanalen 23, doseringshylsen 57 og avløpet 3, til for-brukeren. Det bearbeidede bløtgjorte vanns gjennomstrømnings-mengde måles av gjennomstrømningsmåleren 12 og et tilsvarende signal avgis til styringen 11 via ledningen 13. Denne styrings- anordning 11 styrer deretter doseringsanordningen 10 slik at doseringsmiddel på ønsket måte, eksempelvis mengdepropor-sjonalt, doseres i det bløtgjorte vann via doseringsventilen for å hindre korrosjon i ledningene.

Forbindelseskanalen 27 med blandeventilen 40 virker som et innstillbart omløp til vannbehandlingsanordningen 7 for å kunne blande inn en innstillbar del av det ikke behandlede, hhv. ikke avherdede vann i det behandlede, hhv. det avherdede vann og dermed å kunne oppnå en ønsket hårdhet for det behandlede vann. Med dette formål innstilles ventilen 40 for en bestemt gj ennomstrømningsmengde av det vann som skal behandles, hhv. som er behandlet og dermed gjennomstrømnings-tverrsnittet i forbindelseskanalen 27 mellom ventilkjeglen 39 og hylsens 31 koniske område 37 slik at en ønsket andel av det vann som skal behandles strømmer fra tilløpskanalen 22 via forbindelseskanalen 27 til avløpskanalen 23. Denne ønskede innstilling av ventilen 40 oppnåes eksempelvis ved måling av det bearbeidede vanns hårdhet.

Dersom eksempelvis gjennomstrømningsmengden gjennom tilløpskanalen 22, hhv. ionebytteren 7 og avløpskanalen 23 stiger på grunn av økt behov, vil trykkfallet i ionebytteren 7 på grunn av dennes karakteristikk ikke stige tilsvarende trykkfallet over blandeventilen 46 dersom dennes innstilling forblir uforandret. Som en følge av dette ville omløpsmengden over forbindelseskanalen 27 synke og dermed ville likeledes det behandlede vanns hårdhet synke. For å hindre denne ulempe tjener den ovenfor beskrevne anordning av ventilsetet 27, hhv. hylsen 31 i forbindelsesrøret 26. Dersom gjennomstrøm-ningen stiger på den ovenfor beskrevne måte, øker også dermed trykkdifferansen mellom trykket i tilløpskanalen 22 og trykket i avløpskanalen 23. Denne trykkdifferanse virker på hylsen 21 og trykker denne på den på fig. 4 viste måte mot O-ringens 36a forspenningskraft i retning mot avløpskanalen 23, hhv. bort fra venti lkj eglen 39 slik at omløpsgj ennomstrømnings-tverrsnittet mellom ventilkjeglen 39 og ventilsetet 37 for-størres og det ikke bearbeidede vanns gjennomstrømningsmengde gjennom forbindelseskanalen 27 og dermed den innblandede mengde av det ikke avherdede vann i det avherdede vann, dermed stiger. O-ringens 36a elastiske forspenningskraft velges fortrinnsvis slik at den av ventilkjeglen 39 og ventilsetet 37 dannede struping har en i det vesentlige lik gjennomstrøm-ningskarakteristikk i avhengighet av differansetrykket som vannbearbeidingsanordningen, hhv ionebytteren 7. Dersom denne trykkdifferanse på grunn av nedsatt gjennomstrømningsmengde igjen synker, trykker O-ringens 36a elastiske forspenningskraft hylsen 31 igjen mot ventilkjeglen 39 og nedsetter dermed gjennomstrømningstverrsnittet. Det skal understrekes at blandeventilen 40 med den ovenfor beskrevne konstruksjon og funksjon, danner et vesentlig aspekt av oppfinnelsen og især ifølge oppfinnelsen også kan benyttes som separat blandeventil uavhengig av armaturen 1.

Da det ikke avherdede vann fra forbindelseskanalen 27 munner ut i det andre grenrør 21 på et sted oppstrøms for gjennomstrømningsmåleren 12, hhv. vingehjulet 50, måler denne uavhengig av hele gjennomstrømningsmengdens innstilte hårdhet og tillater derved en dosering av doseringsmiddel via doseringsanordningen 10 som er tilpasset hele gjennomstrømningsmengden.

Dersom trykkdifferansen mellom tilløpet 2 og avløpet 3 overstiger den andre trykkverdi, åpner omløpsventilen 46 og tillater en gjennomstrømning av ubehandlet vann fra tilløpet 2 til avløpet 3 gjennom den rørformede del 16. Derved sikres vanntilførselen også ved en beskadigelse eller tilstopping av vannbehandlingsanordningen.

Således gir tilkoblingsarmaturen 1 ifølge oppfinnelsen den fordel at alle komponenter som kreves for tilkoblingen til et vannbehandlingsanlegg, er integrert i et hus. Dette sikrer en gunstig pris, problemløs montering med enkel oppbygning samt en kort innbyggingslengde som er fordelaktig især ved begrensede plassforhold. Videre oppnåes en oversikt-lig anordning og utnyttelse ved mengdeproporsjonale og tids-styrte anlegg. Især forblir den innstilte hårdhet konstant, uavhengig av gjennomstrømningsmengden. Herved kan selvfølgelig huset 15 også ha en annen form og eksempelvis være utformet som en blokk i hvilken kanalene 22, 23 og 27 er anordnet.

Claims (11)

1. Tilkoblingsarmatur for vannbehandlingsanlegg, med et hus, et tilløp for det vann som skal behandles og et avløp for det behandlede vann, samt en avløpstilkobling som kan forbindes med vannbehandlingsanordningens inntak og en tilløps-tilkobling som kan forbindes med vannbehandlingsanordningens uttak, KARAKTERISERT VED at en tilløpskanal (22) er anordnet i huset (15) og forbinder tilløpet (2) med avløpstilkoblingen (5), at en avløpskanal (23) forbinder avløpet (3) med tilløps-tilkoblingen (6) og at en forbindelseskanal (27) med innstillbart tverrsnitt forbinder tilløpskanalen (22) med avløpskanalen (23).

2. Armatur ifølge krav 1 , KARAKTERISERT VED at tilløpskanalen (22) i det vesentlige forløper parallelt med avløpskanalen (23).

3. Armatur ifølge krav 2, KARAKTERISERT VED at huset (15) danner en rørformet del (16) hvis ene ende utgjør tilløpet (2) og hvis andre ende utgjør avløpet (3), at et første grenrør (20) rager sideveis ut fra delen (16) og på sin frie ende bærer avløpstilkoblingen (5), at et andre grenrør (21) rager sideveis ut fra delen (16), parallelt med det første grenrør (20), mellom det første grenrør (20) og avløpet (3), og på sin ende bærer tilløpstilkoblingen (6), og at et forbindelsesrør (26) forbinder det første grenrør (20) med det andre grenrør (21) på et sted mellom delen (16) og avløps-tilkoblingen (5), hhv. tilløpstilkoblingen (6) og omslutter forbindelseskanalen (27).

4. Armatur ifølge krav 2-3, KARAKTERISERT VED at forbindelseskanalen (27) har et første område (36) som grenser til tilløpskanalen (22), med en reguleringsventil (37, 39) og at et som diffusor utformet andre område (45) er anordnet mellom det første område (26) og avløpskanalen (23).

5. Armatur ifølge krav 4, KARAKTERISERT VED at reguleringsventilen (37, 39) har en ventilkjegle (39) og et ventilsete (37) som holdes fjærende mot en bevegelse bort fra ventilkjeglen (39) og er forskyvbart opplagret mot og bort fra ventilkjeglen (39) i forbindelseskanalen (27).

6. Armatur ifølge krav 5, KARAKTERISERT VED at ventilsetet (37) er opplagret aksialt forskyvbart i en hylse (31) i forbindelseskanalen (27) og at ventilkj eglen (39) er festet på et ventilskaft (41) som forløper gjennom tilløps-kanalen (22), hhv. gjennom det første grenrør (20) og er forbundet med en innstillingsanordning (42) som er anordnet på den side av det første grenrør (20), hhv. tilløpskanalen (22) som vender bort fra forbindelseskanalen (27), hhv. f or-bindelsesrøret (26).

7. Armatur ifølge krav 2-6, KARAKTERISERT VED at en stengeventil (24, 25) er anordnet på det første grenrør (20) og på det andre grenrør (21) mellom forbindelsesrøret (26) og avløpstilkoblingen (5), hhv. tilløpstilkoblingen (6).

8. Armatur ifølge krav 2-7, KARAKTERISERT VED at en omløpskanal med en ved hjelp av en fjær forspent sikkerhets-ventil (46) er anordnet i delen (16) mellom avgreningsstedet for det første grenrør (20) og avgreningsstedet for det andre grenrør (21).

9.. Armatur ifølge krav 2-8, KARAKTERISERT VED at en vannmålers vingehjul (50) er anordnet i det andre grenrør (21) mellom delen (16) og forbindelsesrøret (26) og at vingehjulet (50) er anordnet på en aksel (54) som forløper gjennom delen (16) i det andre grenrørs (21) retning og er forbundet en turtallmåler (52) på den side som vender bort fra det andre grenrør (21).

10. Armatur ifølge krav 2-9, KARAKTERISERT VED at en doseringsventil (8) er anordnet på delen (16) mellom avgreningsstedet for det andre grenrør (21) og avløpet (3) og at en doseringshyIse (57) ringformet opptar en ende av doseringsventilen (8) som rager inn i delen (16).

11. Armatur ifølge krav 1-10, KARAKTERISERT VED at en tilbakeslagsventil (19) er anordnet i tilløpet (2).