WO2003100263A1 - Vorrichtung zur freigabe einer fluidströmung in einem leitungssystem - Google Patents

Vorrichtung zur freigabe einer fluidströmung in einem leitungssystem Download PDF

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WO2003100263A1
WO2003100263A1 PCT/EP2003/004692 EP0304692W WO03100263A1 WO 2003100263 A1 WO2003100263 A1 WO 2003100263A1 EP 0304692 W EP0304692 W EP 0304692W WO 03100263 A1 WO03100263 A1 WO 03100263A1
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Inventor
Robert Böhm
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Uponor Innovation AB
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Uponor Innovation AB
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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03D—WATER-CLOSETS OR URINALS WITH FLUSHING DEVICES; FLUSHING VALVES THEREFOR
    • E03D3/00—Flushing devices operated by pressure of the water supply system flushing valves not connected to the water-supply main, also if air is blown in the water seal for a quick flushing
    • E03D3/10—Flushing devices with pressure-operated reservoir, e.g. air chamber

Definitions

  • the invention relates to a device for releasing a fluid flow in a line system, the line system having a resting pressure which is greater than the flow pressure.
  • the invention is described below in its application as a toilet flush.
  • a flushing cistern Two systems are known in the prior art for flushing toilets, namely a flushing cistern and a flushing system.
  • the advantage of a cistern is that the flow pressure of the pipe system may well be low and the pipe cross-sections do not have to be large, but a sufficient amount of water with sufficient flow pressure is available for flushing.
  • a certain disadvantage of cisterns is their complicated structure and in particular that complex inlet valve and the not inconsiderable space requirement. Another disadvantage is that, because of the filling time, two rinsing processes cannot be carried out in quick succession.
  • the invention is based on the object of providing a device for releasing a fluid flow in a line system, that is to say a flushing system, which / despite a flow pressure of the line system, which is significantly lower than the line system idle pressure, is always adequate with minimum space requirement Amount of rinsing liquid available.
  • the invention proposes a device for releasing a fluid flow in a line system, which has a static pressure and a flow pressure which is lower than the static pressure, the device being provided with a release valve with an inlet opening and an outlet opening, a connecting line piece which has a passage channel with an inlet opening and an outlet opening and an opening line which opens into an opening opening of the through channel, the outlet opening of the connecting line piece being connected to the inlet opening of the release valve, the opening line being connectable to the line system and the outlet line opens at an acute angle in the direction of the outlet opening of the connecting line piece into its passage, and a pressure accumulator for the fluid, which has a fluid receiving volume connected to the inlet opening of the connecting channel piece, into which fluid from the connecting line piece up to when the release valve is closed Reaches the static pressure of the line system and flows out of the fluid to the connecting piece when the release valve is open.
  • the device according to the invention is provided with a release valve which has an inlet and an outlet opening.
  • This release valve is operated manually or by motor to let the fluid flow out.
  • the inlet opening of the release valve is connected via a connecting line piece to a pressure accumulator for the fluid to be released.
  • the connecting piece has a passage with a. Inlet and an outlet opening.
  • a junction line opens into the passage channel and can be connected to the line system.
  • the connecting line piece is designed in the manner of a T or Y connecting line piece, wherein according to the invention the junction line runs at an acute angle to the essentially straight passage channel and opens into it. In this case, the confluence line extends in the direction of the outlet opening of the passage channel connected to the release valve.
  • the pressure accumulator When the release valve is shut off, the pressure accumulator is in fluid communication with the line system. In the unfilled state, the pressure accumulator is depressurized, so that fluid flows into the pressure accumulator due to the flow pressure of the line system. This process ends at the moment when the pressure in the pressure accumulator is equal to the resting pressure of the line system. Now the pressure accumulator is filled with fluid at rest pressure. If the release valve is now actuated, fluid flows both from the pressure accumulator through the passage channel of the release valve and fluid from the line system via the junction line through the passage channel and the release valve.
  • the device according to the invention thus uses the advantages of a cistern system, namely small feed cross-sections and low noise, without taking over the disadvantages of this system, namely a complicated structure, large space requirements and waiting for a sometimes not inconsiderable time to trigger the next flushing process. Because the pressure accumulator, which is quite small in volume, is refilled relatively quickly, so that a quantity of flushing fluid is almost always available.
  • junction opening of the junction line in the passage channel of the connecting line piece is to be interpreted from a fluidic point of view, so that fluid is "carried away" from the line system by the fluid flow from the pressure accumulator.
  • the Venturi effect is expediently used here.
  • the opening should expediently extend over a large distance in the axial direction of the passage, which increases the fluid entrainment effect.
  • the cross-section of the passage channel should be larger than that of the junction line (ratio of the passage channel cross-section to the junction line cross-section between 2: 1 to 5: 1).
  • the flow rate of the fluid flowing out of the pressure accumulator is also decisive for the fluid entrainment effect.
  • This flow rate is determined on the one hand by the pressure in the pressure accumulator and on the other hand by the flow cross section of the passage channel. It is expedient if the passage channel - viewed in the direction of flow - is narrowed in front of the opening, which can be achieved by using an orifice or by appropriately designing the passage channel. It is also expedient here if this constriction position is eccentric and the inner projection defining the constriction point is arranged in the passage channel, in particular in the region opposite the inlet opening. This ensures that the fluid flow runs directly along the opening or that the highest flow speeds are achieved there.
  • pressure accumulators systems such as are known from pressure compensation vessels in sanitary and heating systems are particularly suitable as pressure accumulators.
  • diaphragm pressure accumulator which has an elastic diaphragm which is arranged in a rigid container. This membrane divides the container into a fluid holding volume and into a further (counter pressure generating) volume, which can be air or
  • Nitrogen is filled.
  • the membrane expands until a counter pressure equal to the static pressure of the line system is built up in the second volume.
  • the size of the fluid holding volume ie the degree of expansion of the membrane, can be adjusted by means of a filling or adjusting valve.
  • the container can also have a pressure relief valve.
  • the membrane is, in particular, a balloon membrane which is arranged in the rigid container like the bubble of a football, for example, and is filled with the fluid
  • a membrane pressure accumulator for example, a container in which a wall is arranged in a sealing and displaceable manner is suitable. When filling the container, the displaceable wall evades the pressure and moves against the force of a spring or a gas volume until there is pressure equalization.
  • Fig. 2 is a detailed view of the connecting piece of the device according to the invention.
  • FIG. 3 shows a sectional view along the plane III-III of FIG. 2.
  • FIG. 1 schematically shows an exemplary embodiment of a device 10 for flushing, for example, a toilet or urinal (not shown).
  • the device 10 has a release valve 12, the outlet opening 14 of which is connected to a line 16 leading to the object to be washed.
  • the inlet opening 18 of the release valve 12 is connected to the outlet opening 20 of a special connecting piece 22.
  • This connecting line piece 22 has a straight-line passage channel 24, which connects the outlet opening 20 to an inlet opening 26, to which a pressure accumulator 28 is connected, which will be discussed further below.
  • a junction line 30 of the connecting piece 22 opens into the passage channel 24.
  • the imaginary axes 32, 34 of the passage channel 24 and the outlet line 30 form an acute angle a with one another, the axis 34 of the outlet line 30 in the direction of the outlet opening 20 of the outlet channel 24 runs.
  • the junction line 30 opens obliquely into the passage channel 24 via a junction opening 36.
  • a line 38 of a sanitary system (not shown) is connected to the confluence line 30.
  • a flow orifice 40 (see also FIG. 2), which is arranged eccentrically, is arranged in the latter between the inlet opening 26 and the orifice opening 36 of the through-channel 24.
  • This flow orifice 40 narrows the cross section of the passage channel 24 in such a way that, due to the eccentricity, a flow passing the passage channel 24 flows past the orifice opening 36.
  • an inner projection 42 forming the flow orifice 40 projects further into the passage channel 24 in the area opposite the opening 36 than in its area facing the opening 36 (see also FIG. 3).
  • the flow orifice 40 can be formed as an integral part of the passage channel 24 or as a separate insert part which is arranged in a fixed manner in the passage channel 24 and can be exchanged if necessary.
  • the pressure accumulator 28 is a membrane accumulator which has a rigid (outer) container 44 in which an elastic balloon membrane 46 is arranged.
  • the interior of the balloon membrane 46 defines a fluid holding volume 48, while a volume 50 (generating back pressure) is arranged between the balloon membrane 46 and the container 44.
  • a filling and pressure adjustment valve 52 In the container 44 there are also a filling and pressure adjustment valve 52 and, if necessary, an overpressure valve 54.
  • the pressure accumulator 28 When the release valve 12 is closed, the pressure accumulator 28 is in fluid communication with the line 38 of the sanitary line system.
  • This sanitary tion system has a resting pressure that is greater than its flow pressure.
  • the ratio between flow pressure and resting pressure is, for example, between 1: 5 and 1: 10.
  • the fluid holding volume 48 of the balloon membrane 46 is filled with water, the amount of stored water being determined by the degree of expansion of the balloon membrane 46, which in turn is based on the filling - And adjusting valve 52 is adjustable. Air or nitrogen is, for example, in the back pressure generating volume 50.
  • the release valve 12 is now actuated.
  • the release valve 12 opens, water now flows from the pressure accumulator 28 through the passage channel 24 and the valve 12 into the line 16.
  • the water flow in the passage channel 24 of the connecting piece 22 from the junction line 30 entrains water from the sanitary line system.
  • the amount of water flowing through the line 16 is therefore greater than the amount of water stored in the pressure accumulator 28, since water is also drawn from the sanitary line system 38.
  • the pressure accumulator 28 need not be designed for the entire flushing water volume. Since the pressure accumulator 28 can be made relatively small, it is much easier to accommodate it than, for example, in cistern systems.
  • the Venturi effect is used in particular, which is reinforced by the flow orifice 40, which on the one hand ensures that the flow sweeps over the orifice 36 and on the other hand increases the flow speed (because of the constriction).
  • the cross-sectional ratio of the passage channel 24 to the junction line 30 is also of some importance.
  • cross-sectional ratios of, for example, 3: 1 to 10: 1 are appropriate.
  • the release valve 12 can be actuated manually and automatically close after a certain time, or can automatically assume the closed state when the actuating element is released. Alternatively, the release valve 12 can also be operated by a motor.

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Abstract

Die Vorrichtung (10) zur Freigabe einer Fluidströmung in einem Leitungssystem mit einem Ruhedruckund einem Fliessdruck, der kleiner ist als der Ruhedruck, ist versehen mit einem Freigabeventil (12) mit einer Einlassöffnung (18) und einer Auslassöffnung (14) und einem Verbindungsleitungsstück (22), das einen Durchlasskanal (24) mit einer Einlassöffnung (26) und einer Auslassöffnung (20) sowie eine in eine Einmündungsöffnung (36) des Durchlasskanals (24) in diesen einmündende Einmündungsleitung (30) aufweist. Die Auslassöffnung (20) des Verbindungsleitungsstücks (22) ist mit der Einlassöffnung (18) des Freigabeventils (12) verbunden. Die Einmündungsleitung (30) ist an das Leitungssystem (38) anschliessbar und mündest unter einem spitzen Winkel (a) in Richtung auf die Auslassöffnung (20) des Verbindungsleitungsstücks (22) in dessen Durchlasskanal (24) ein. Ferner weist die Vorrichtung (10) einen Druckspeicher (28) für das Fluid auf, der ein mit der Einlassöffnung (26) des Durchlasskanals (24) des Verbindungsleitungsstücks (22) verbundenes Fluidaufnahmevolumen (48) aufweist, in das bei geschlossenem Freigabeventil (12) Fluid von dem Verbindungsleitungsstück (22) aus bis zum Erreichen des Ruhedrucks des Leitungssystems (38) einströmt und aus dem bei geöffnetem Freigabeventil (12) Fluid zum Verbindungsleitungsstück (22) ausströmt.

Description

Vorrichtung zur Freigabe einer Fluidströmunq in einem
Leitungssystem
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Freigabe einer Fluidströmung in einem Leitungssystem, wobei das Leitungssystem einen Ruhedruck aufweist, der größer ist als der Flϊeßdruck.
Im Sanitär-, Medizin- oder im Krankenhausbereich sowie in einer Vielzahl von anderen Anwendungsfällen ist es erforderlich, ein System bzw. eine Einheit mit beispielsweise Wasser zu spülen. Im Bereich der Haustechnik müssen beispielsweise Toiletten und Urinale gespült werden. Im medizinischen Bereich können es beispielsweise Spuck- oder Spülbecken von HNO- oder zahnmedizinischen Behandlungsplätzen sein, die mit Wasser gespült werden müssen. Schließlich müssen im Krankenhausbereich so genannte Steckbecken (auch mit Bettpfannen bezeichnet) für bettlägerige Personen gespült werden. All diesen Einrichtungen gemeinsam ist das Problem, die Wasserströmung zu einem bestimmten Zeitpunkt freizugeben, wobei sichergestellt sein muss, dass eine ausreichende Menge an Spülwasser zur Verfügung steht.
Im folgenden wird die Erfindung in ihrer Anwendung als Toilettenspülung beschrieben.
Für die Toilettenspülung sind im Stand der Technik zwei Systeme bekannt, nämlich zum einen ein Spülkasten- und zum anderen ein Druckspülersystem. Der Vorteil eines Spülkastens besteht darin, dass der Fließdruck des Leitungssystem durchaus gering sein darf und auch die Leitungsquerschnitte nicht groß sein müssen, dennoch aber eine ausreichende Menge an Wasser mit ausreichendem Fließdruck für die Spülung zur Verfügung steht. Ein gewisser Nachteil von Spülkästen ist in ihrem komplizierten Aufbau und insbesondere in dem aufwändigen Einlaufventil sowie dem nicht unerheblichen Platzbedarf zu sehen. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass auf Grund der Auffüllzeit zwei Spülvorgänge nicht beliebig kurz hintereinander durchgeführt werden können.
Bei Druckspülern hingegen besteht das letztgenannte Problem nicht, da der nötige Fließdruck im Leitungssystem stets ansteht. Allerdings muss dieser Fließdruck eine gewisse Mindestgröße aufweisen. Hinzu kommt, dass auch das Leitungssystem einen Mindestquerschnitt aufweisen muss. Ferner kann die Geräuschentwicklung eines Druckspülers nicht unerheblich sein. Schließlich ist dieser Druckspüler mit einer relativ aufwändigen Ventiltechnik versehen. Außerdem lässt sich die Menge an Spülwasser nicht voreinstellen sondern ist abhängig von der Betätigungsdauer des Druckspülers.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung zur Freigabe einer Fluidströmung in einem Leitungssystem, also ein Spülsystem, zu schaffen, die/das trotz eines Fließdrucks des Leitungssystems, der deutlich niedriger als der Leitungssystem-Ruhedruck ist, bei minimalem Platzbedarf stets eine ausreichende Menge Spülflüssigkeit zur Verfügung stellt.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird mit der Erfindung eine Vorrichtung zur Freigabe einer Fluidströmung in einem Leitungssystem vorgeschlagen, das einen Ruhedruck und einen Fließdruck aufweist, der kleiner ist als der Ruhedruck, wobei die Vorrichtung versehen ist mit einem Freigabeventil mit einer Einlassöffnung und einer Auslassöffnung, - einem Verbindungsleitungsstuck, das einen Durchlasskanal mit einer Einlassöffnung und einer Auslassöffnung sowie eine in eine Einmündungsöffnung des Durchlasskanals in diesen einmündende Einmündungsleitung aufweist, wobei die Auslassöffnung des Verbindungsleitungsstucks mit der Einlassöff- nung des Freigabeventils verbunden ist, die Einmündungsleitung an das Leitungssystem anschließbar ist und die Einmündungsleitung unter einem spitzen Winkel in Richtung auf die Auslassöffnung des Verbindungsleitungsstucks in dessen Durchlasskanal einmündet, und einem Druckspeicher für das Fluid, der ein mit der Einlassöffnung des Durchlasskanals des Verbindungsleitungsstucks verbundenes Fluidaufnahmevolumen aufweist, in das bei geschlossenem Freigabeventil Fluid von dem Verbindungsleitungsstuck aus bis zum Erreichen des Ruhedrucks des Leitungssystems einströmt und aus dem bei geöffnetem Freigabeventil Fluid zum Verbindungsleitungsstuck ausströmt.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist mit einem Freigabeventil versehen, das eine Einlass- und eine Auslassöffnung aufweist. Dieses Freigabeventil wird manuell oder motorisch betätigt, um das Fluid ausströmen zu lassen. Die Einlassöffnung des Freigabeventils ist über ein Verbindungsleitungsstuck mit ei- nem Druckspeicher für das freizugebende Fluid verbunden. Das Verbindungsleitungsstuck weist einen Durchlasskanal mit einer. Einlass- und einer Auslassöffnung auf. In dem Durchlasskanal mündet eine Einmündungsleitung ein, die an das Leitungssystem anschließbar ist. Das Verbindungsleitungsstuck ist erfindungsgemäß nach Art eines T- bzw. Y-Verbindungsleitungsstücks ausge- bildet, wobei erfindungsgemäß die Einmündungsleitung in einem spitzen Winkel zum im wesentlichen geradlinigen Durchlasskanal verläuft und in diesen einmündet. Dabei erstreckt sich die Einmündungsleitung in Richtung auf die mit dem Freigabeventil verbundene Auslassöffnung des Durchlasskanals zu.
Bei abgesperrtem Freigabeventil steht der Druckspeicher in Fluidverbindung mit dem Leitungssystem. Im nicht befüllten Zustand ist der Druckspeicher drucklos, so dass auf Grund des Fließdrucks des Leitungssystems Fluid in den Druckspeicher einströmt. Dieser Prozess ist in dem Augenblick beendet, in dem der Druck im Druckspeicher gleich dem Ruhedruck des Leitungssystems ist. Nun ist der Druckspeicher mit unter Ruhedruck stehendem Fluid gefüllt. Wird nun das Freigabeventil betätigt, so strömt Fluid sowohl aus dem Druckspeicher durch den Durchlasskanal des Freigabeventils als auch Fluid aus dem Leitungssystem über die Einmündungsleitung durch den Durchlasskanal und das Freigabeventil hindurch aus. Entscheidend ist nun, dass das aus dem Druckspeicher ausströmende Fluid Fluid aus dem Leitungssystem mitreißt, was in dem Verbindungsleitungsstuck erfolgt; das durch den Durchlasskanal strömende Fluid reißt nämlich auf Grund der schräg zum Durchlasskanal verlaufenden und in diesen einmündenden Einmündungsleitung aus dieser Fluid mit. Es wird also pro Spülvorgang mehr Fluid mit einem größeren Druck als dem Ruhedruck freigesetzt als im Druckspeicher gespeichert ist. Damit kann dieser Druckspeicher verhältnismäßig kleinvolumig ausgebildet sein.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung nutzt also die Vorteile eines Spülkastensystems, nämlich kleine Zuleitungsquerschnitte und geringe Geräuschentwick- lung, ohne die Nachteile dieses Systems, nämlich komplizierter Aufbau, großer Platzbedarf und Abwartens einer mitunter nicht unbeträchtlichen Zeit zur Auslösung des nächsten Spülvorgangs zu übernehmen. Denn der volumenmäßig recht klein ausgebildete Druckspeicher ist relativ schnell wieder gefüllt, so dass quasi stets eine Menge an Spülfluid zur Verfügung steht.
Die Ausbildung der Einmündungsöffnung der Einmündungsleitung in den Durchlasskanal des Verbindungsleitungsstucks ist unter strömungstechnischen Gesichtspunkten auszulegen, so dass durch die Fluidströmung aus dem Druckspeicher Fluid aus dem Leitungssystem "mitgerissen" wird. Hier bedient man sich zweckmäßigerweise des Venturi-Effekts. Die Einmündungsöffnung sollte zweckmäßigerweise in axialer Richtung des Durchlasskanals sich über eine große Strecke desselben erstrecken, was den Fluidmitnahmeeffekt erhöht. Ferner sollte der Querschnitt des Durchlasskanals größer als der der Einmündungsleitung sein (Verhältnis aus Durchlasskanalquerschnitt zu Einmündungs- leitungsquerschnitt zwischen 2 : 1 bis 5 : 1). Für den Fluidmitnahmeeffekt ist ferner die Fließgeschwindigkeit des aus dem Druckspeicher ausströmenden Fluids entscheidend. Diese Fließgeschwindigkeit wird zum einen vom Druck im Druckspeicher zum anderen aber auch durch den Strömungsquerschnitt des Durchlasskanals bestimmt. Zweckmäßig ist es, wenn der Durchlasskanal - in Strömungsrichtung betrachtet - vor der Einmündungsöffnung verengt ist, was durch einen Blendeneinsatz oder durch entsprechende Ausbildung des Durchlasskanals realisierbar ist. Hier ist es ferner zweckmäßig, wenn diese Verengungsstellung exzentrisch ausgebildet ist und sich der die Verengungsstelle definierende Innenvorsprung im Durchlasskanal insbesondere im Bereich gegenüberliegend der Einlassöffnung angeordnet ist. Hierdurch wird erreicht, dass die Fluidströmung direkt entlang der Einmündungsöffnung verläuft bzw. dort die größten Strömungsgeschwindigkeiten erzielt werden.
Als Druckspeicher eignen sich insbesondere Systeme, wie sie von Druckausgleichsgefäßen in Sanitär- und Heizungssystemen bekannt sind. Hier sei insbesondere als ein Beispiele in Membrandruckspeicher genannt, der eine elastische Membran aufweist, die in einem starren Behälter angeordnet ist. Diese Membran unterteilt den Behälter in ein Fluidaufnahmevolumen und in ein wei- teres (Gegendruck erzeugendes) Volumen, das beispielsweise mit Luft oder
Stickstoff gefüllt ist. Die Membran dehnt sich nun beim Einströmen von Fluid in das Fluidaufnahmevolumen so weit aus, bis in dem zweiten Volumen ein dem Ruhedruck des Leitungssystems gleichender Gegendruck aufgebaut ist. Mittels eines Befüll- bzw. Einstellventils lässt sich die Größe des Fluidfassungsvolu- mens, also der Grad der Ausdehnung der Membran einstellen. Aus Sicherheitsgründen kann der Behälter auch noch ein Überdruckventil aufweisen.
Bei der Membran handelt es sich insbesondere um eine Ballonmembran, die wie die Blase eines beispielsweise Fußballs in dem starren Behälter angeordnet ist und mit dem Fluid gefüllt wird, Als Alternative zu einem Membrandruckspeicher kommt beispielsweise ein Behälter in Frage, in dem eine Wand dichtend und verschiebbar angeordnet ist. Beim Befüllen des Behälters weicht die verschiebbare Wand dem Druck aus und verschiebt sich gegen die Kraft einer Feder oder auch eines Gasvolumens, bis Druckausgleich herrscht.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Im einzelnen zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung der Hauptkomponenten der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Fig. 2 eine Detaildarstellung des Verbindungsleitungsstucks der Vorrichtung nach der Erfindung und
Fig. 3 eine Schnittansicht entlang der Ebene III-III der Fig. 2.
Fig. 1 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung 10 zum Spülen beispielsweise einer Toilette oder eines Urinais (nicht dargestellt). Die Vorrichtung 10 weist ein Freigabeventil 12 auf, dessen Auslassöffnung 14 an einer zum zu spülenden Gegenstand führenden Leitung 16 angeschlossen ist. Die Einlassöffnung 18 des Freigabeventils 12 ist mit der Auslassöffnung 20 eines speziellen Verbindungsleitungsstucks 22 verbunden. Dieses Verbindungsleitungsstuck 22 weist einen geradlinigen Durchlasskanal 24 auf, der die Aus- lassöffnung 20 mit einer Einlassöffnung 26 verbindet, an der ein Druckspeicher 28 angeschlossen ist, auf den weiter unten noch eingegangen werden wird.
Wie anhand der Fign. 1 und 2 zu erkennen ist, mündet seitlich in den Durchlasskanal 24 eine Einmündungsleitung 30 des Verbindungsleitungsstucks 22 ein. Die gedachten Achsen 32,34 des Durchlasskanals 24 und der Einmündungsleitung 30 bilden miteinander einen spitzen Winkel a, wobei die Achse 34 der Einmündungsleitung 30 in Richtung zur Auslassöffnung 20 des Durchlass- kanals 24 verläuft. Mit anderen Worten mündet also die Einmündungsleitung 30 schräg über eine Einmündungsöffnung 36 in den Durchlasskanal 24 ein. Gemäß Fig. 1 ist an die Einmündungsleitung 30 eine Leitung 38 eines Sanitärsystems (nicht dargestellt) angeschlossen.
Zwischen der Einlassöffnung 26 und der Einmündungsöffnung 36 des Durchlasskanals 24 ist in diesem eine Strömungsblende 40 angeordnet (siehe auch Fig. 2), die, wie in Fig. 3 zu erkennen ist, exzentrisch angeordnet ist. Diese Strömungsblende 40 verengt den Querschnitt des Durchlasskanals 24 derge- stalt, dass auf Grund der Exzentrizität eine den Durchlasskanal 24 passierende Strömung entlang der Einmündungsöffnung 36 vorbeiströmt. Demgemäss steht also ein die Strömungsblende 40 bildender Innenvorsprung 42 im der Einmündungsöffnung 36 gegenüberliegenden Bereich weiter in den Durchlasskanal 24 vor als in seinem der Einmündungsöffnung 36 zugewandten Bereich (siehe auch Fig. 3). Die Strömungsblende 40 kann als integraler Bestandteil des Durchlasskanals 24 oder als separates Einsatzteil ausgebildet sein, das ortsfest in dem Durchlasskanal 24 angeordnet und gegebenenfalls auswechselbar ist.
Bei dem Druckspeicher 28 handelt es sich um einen Membranspeicher, der einen starren (Außen-)Behälter 44 aufweist, in dem eine elastische Ballonmembran 46 angeordnet ist. Das Innere der Ballonmembran 46 definiert ein Fluidaufnahmevolumen 48, während zwischen der Ballonmembran 46 und dem Behälter 44 ein (Gegendruck erzeugendes) Volumen 50 angeordnet ist. In dem Behälter 44 befinden sich ferner noch ein Befüll- und Druckeinstellventil 52 sowie gegebenenfalls ein Überdruckventil 54.
Die Funktionsweise der in den Fign. 1 bis 3 gezeigten Vorrichtung 10 ist wie folgt.
Bei geschlossenem Freigabeventil 12 steht der Druckspeicher 28 in Fluidverbindung mit der Leitung 38 des Sanitärleitungssystems. Dieses Sanitärlei- tungssystem weist einen Ruhedruck auf, der größer ist als sein Fließdruck. Das Verhältnis zwischen Fließdruck und Ruhedruck liegt beispielsweise zwischen 1:5 und 1: 10. Das Fluidaufnahmevolumen 48 der Ballonmembran 46 ist mit Wasser gefüllt, wobei die Menge an gespeichertem Wasser durch den Grad der Ausdehnung der Ballonmembran 46 bestimmt ist, was wiederum über das Befüll- und Einstellventil 52 einstellbar ist. In dem Gegendruck erzeugenden Volumen 50 befindet sich beispielsweise Luft oder Stickstoff.
Ausgehend von dieser Situation wird nun das Freigabeventil 12 betätigt. Bei Öffnung des Freigabeventils 12 strömt nun Wasser aus dem Druckspeicher 28 durch den Durchlasskanal 24 und das Ventil 12 in die Leitung 16 hinein. Dabei reißt die Wasserströmung in dem Durchlasskanal 24 des Verbindungsleitungsstucks 22 aus der Einmündungsleitung 30 Wasser aus dem Sanitärleitungssystem mit. Die Menge an die Leitung 16 durchströmendem Wasser ist also größer als die gespeicherte Wassermenge im Druckspeicher 28, da zusätzlich Wasser aus dem Sanitärleitungssystem 38 mitgezogen wird. Damit braucht der Druckspeicher 28 nicht für das gesamte Spülwasservolumen ausgelegt zu sein. Die Unterbringung des Druckspeichers 28 ist also, da dieser relativ kleinformatig ausgebildet sein kann, wesentlich einfacher als beispielsweise bei Spülka- stensystemen.
Je strömungsgünstiger (bezogen auf den Wassermitnahmeeffekt) das Verbindungsleitungsstuck 22 ausgelegt ist, umso mehr Wasser wird mitgerissen. Hier bedient man sich insbesondere des Venturi-Effekts, was durch die Strömungs- blende 40 verstärkt wird, die nämlich zum einen dafür sorgt, dass die Strömung über die Einmündungsöffnung 36 streicht und zum anderen sich die Strömungsgeschwindigkeit (wegen der Verengung) vergrößert. Von gewisser Bedeutung ist schließlich auch das Querschnittsverhältnis von Durchlasskanal 24 zur Einmündungsleitung 30. Hier bieten sich Querschnittsverhältnisse von beispielsweise 3: 1 bis 10: 1 an. Das Freigabeventil 12 kann manuell betätigbar sein und nach einer gewissen Zeit automatisch schließen oder aber bei Freigabe des Betätigungselements selbsttätig den Schließzustand einnehmen. Alternativ kann das Freigabeventil 12 auch motorisch betätigt sein.

Claims

ANSPRÜCHE
1. Vorrichtung zur Freigabe einer Fluidströmung in einem Leitungssystem mit einem Ruhedruck und einem Fließdruck, der kleiner ist als der Ruhedruck, wobei die Vorrichtung versehen ist mit einem Freigabeventil (12) mit einer Einlassöffnung (18) und einer Auslassöffnung (14), einem Verbindungsleitungsstuck (22), das einen Durchlasskanal (24) mit einer Einlassöffnung (26) und einer Auslassöffnung (20) sowie eine in eine Einmündungsöffnung (36) des Durchlasskanals (24) in diesen einmündende Einmündungsleitung (30) aufweist, wobei die Auslassöffnung (20) des Verbindungsleitungsstucks (22) mit der Einlassöffnung (18) des Freigabeventils (12) verbunden ist, die Einmündungsleitung (30) an das Leitungssystem (38) anschließbar ist und die Einmündungsleitung (30) unter einem spitzen Winkel (a) in Richtung auf die Auslassöffnung (20) des Verbindungsleitungsstucks (22) in dessen Durchlasskanal (24) einmündet, und einem Druckspeicher (28) für das Fluid, der ein mit der Einlassöffnung (26) des Durchlasskanals (24) des Verbindungsleitungsstucks (22) verbundenes Fluidaufnahmevolumen (48) aufweist, in das bei geschlossenem Freigabeventil (12) Fluid von dem Verbindungsleitungsstuck (22) aus bis zum Erreichen des Ruhedrucks des Leitungssystems (38) einströmt und aus dem bei geöffnetem Freigabeventil (12) Fluid zum Verbindungsleitungsstuck (22) ausströmt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einmündungsöffnung (36) der Einmündungsleitung (30) in den Durchlasskanal (24) des Verbindungsleitungsstucks (22) als sich in Richtung des Durchlasskanals (24) erstreckende längliche Öffnung ausgebildet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Verbindungsleitungsstuck (22) zwischen der Einlassöffnung (26) des Durchlasskanals (24) und der Einmündungsöffnung (36) der Einmündungsleitung (30) eine den Querschnitt des Durchlasskanals (24) verkleinernde Strömungsblende (40) angeordnet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsblende (40) exzentrisch ausgebildet ist und in ihrem der Einmündungsöffnung (36) gegenüberliegenden Bereich am weitesten in den Durchlasskanal (24) hineinragt.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Freigabeventil (12) ein Betätigungsorgan aufweist, das motorisch ansteuerbar oder manuell betätigbar ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluidaufnahmevolumen (48) des Druckspeichers (28) zumindest bereichsweise durch eine zur Vergrößerung des Fluidaufnahmevolumens (48) bewegbare Wand begrenzt ist, wobei auf die Wand bei deren Bewegung zur Vergrößerung des Fluidaufnahmevolumens (48) eine Vorspannkraft einwirkt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorspannkraft pneumatisch aufbringbar ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Wand als elastische Membran und insbesondere als elastische Ballonmembran (46) ausgebildet ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch. 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (46) in dem Druckspeicher (28) fluiddicht angeordnet ist und den Druckspeicher (28) in das Fluidaufnahmevolumen (48) und ein weiteres Volumen (50) unterteilt, in dem sich bei Ausdehnung der Membran (46) ein pneumatischer Gegendruck aufbaut.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das weitere Volumen (50) über ein Einstell- und/oder Überdruckventil (52,54) mit der Umgebung des Druckspeichers (28) verbunden ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Wand eine Feder einwirkt und dass sich die Wand bei Vergrößerung des Fluidaufnahmevolumens (48) gegen die Kraft der Feder verschiebt.
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