DE19507919A1 - Zentrale Umschalteinheit für Flüssigkeitsströme - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine zentrale Umschalteinheit für Flüssigkeitsströme nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Bei speziellen Anlagen ist es notwendig, Flüssigkeitsströme umzuschalten. Hierfür verwendet man die üblichen Mehrwegventile. Sofern es sich um eine periodisch wechselnde Reihenschaltung mehrerer Module handelt, sind diese hydraulisch sehr aufwendig zu verschalten. Es sind besondere Umschalteinheiten erforderlich, die in bestimmten Folgeschritten geänderte Zuordnungen der einzelnen Module ermög­ lichen. Als Anwendungsfall einer solchen Umschalteinheit ist etwa eine Adsorp­ tions-Wärmepumpe zu nennen, bei der mehrere Einzelmodule periodisch wechselnd wärmeträgerseitig in Reihe zu schalten sind. Dabei wird die Antriebs­ wärme für den Prozeß durch einen Brenner bereitgestellt, der in einem separaten Wärmeaustauscher angeordnet und ebenfalls mit den Modulen in Reihe geschaltet ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine geeignete zentral Umschalteinheit für den genannten Zweck zu schaffen, die einfach aufgebaut und zu bedienen ist und die auf einfachste Weise die periodisch wechselnde Zuordnung der Module erzielen kann.

Die erfindungsgemäße Umschalteinheit besitzt die im Patentanspruch 1 genannten Merkmale.

Für der periodische Umschalten wird ein um seine Längsachse innerhalb eines zy­ lindrischen Gehäuses drehbarer Kolben mit integrierten Strömungskanälen einge­ setzt. Die Strömungskanäle besitzen dadurch eine periodisch wechselnde Stellung. Sie verbinden im Wechsel jeweils andere Anschlußstutzen an der Gehäusewand und damit andere Wärmetauscher-Module miteinander. Auf diese Weise läßt sich eine periodisch wechselnde Reihenschaltung der Module erzielen. Es sind keine komplizierten Ventilgestaltungen und -schaltungen nötig. Die komplette Umschal­ tung erfolgt durch ein einziges, sich um seine Längsachse drehendes Element.

Als Antrieb für den Kolben ist ein Schneckentrieb oder ein Schrittschaltwerk ge­ eignet. Damit wird der Kolben jeweils im Rhythmus um einen festgelegten Winkel gedreht, der sich aus der Gesamtumdrehung von 360° geteilt durch die Anzahl der Module ergibt. Bei einer Anzahl von 4 Modulen erfolgt somit eine Drehung um jeweils 90°. So ergibt sich bei diesem Beispiel durch vier Vierteldrehungen eine vierfache Folgeschaltung der Module in der genau gewünschten Reihenfolge.

Sofern mit mehreren Wärmeträgern, z. B. mit zwei Flüssigkeitssystemen, gearbeitet wird, kann man auch mit einer doppelten Umschalteinheit arbeiten. Zu diesem Zweck verwendet man ein Doppelgehäuse und in diesem einen Doppelkolben mit der entsprechend verdoppelten Anzahl an Verbindungskanälen und Anschlußstut­ zen. Es ergibt sich eine Kombination bei nur einer einzigen Umschalteinheit und ei­ nem einzigen Antrieb.

Die Zeichnung stellt Ausführungsbeispiele der Erfindung dar, und zwar für das angegebene Beispiel mit 4 Modulen. Es zeigt:

Fig. 1 Einen Längsschnitt durch eine Umschalteinheit,

Fig. 2 Den Schnitt A-A aus Fig. 1,

Fig. 3 Einen Längsschnitt durch eine Doppeleinheit und

Fig. 4 Ein Anschlußschema einer Anlage.

Die Umschalteinheit besteht aus einem zylindrischen Gehäuse 1 mit Anschluß­ stutzen 2 und einem schrittweise um seine Längsachse drehbaren Kolben 3 mit in­ tegrierten Strömungskanälen 4. Zwischen dem Kolben 3 und dem Gehäuse 1 sitzt eine Gleitbuchse 5, die nur eine Verbindung von den Strömungskanälen 4 zu den Anschlußstutzen 2 erlaubt. Der Antrieb des Kolbens 3 erfolgt über ein Schnecken­ rad 6 durch einen Schneckentrieb 7 oder auch durch ein Schrittschaltwerk. Es er­ folgt bei den hier vorgesehenen vier Modulen jeweils eine Drehung um 90°, wo­ durch in einer festgelegten Reihefolge jeweils andere Strömungskonstellationen erfolgen.

Die Anlage selbst besteht bei dem Beispiel aus vier Wärmetauscher-Modulen I-IV sowie einem Brenner-Wärmetauscher V der Adsorptions-Wärmepumpe. Die Um­ schalteinheit erlaubt es, nach einem bestimmten Schema die Module I-IV und den Brenner-Wärmetauscher V in einer periodisch sich verändernden Reihefolge zu schalten.

Claims (4)

1. Zentrale Umschalteinheit für Flüssigkeitsströme, insbesondere zur periodisch wechselnden Reihenschaltung einer vorgegebenen Anzahl an Wärmetauscher- Modulen einer modular arbeitenden Adsorptions-Wärmepumpe, gekennzeichnet durch einen innerhalb eines zylindrischen Gehäuses (1) mit An­ schlußstutzen (2) für die einzelnen Module angeordneten, durch einen Antrieb schrittweise um seine Längsachse drehbaren Kolben (3) mit integrierten Strö­ mungskanälen (4) zur periodisch wechselnden Verbindung der zu den einzelnen Modulen führenden Anschlußstutzen (2).

2. Zentrale Umschalteinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (3) durch den Antrieb, etwa in Form eines Schneckentriebes (7) oder eines Schrittschaltwerks, bei einer Anzahl von 4 Modulen um jeweils 90° verdreht wird und daß die integrierten Strömungskanäle (4) je nach Stellung des Kolbens (3) unterschiedliche Anschlußstutzen (2) mit­ einander verbinden.

3. Zentrale Umschalteinheit nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein einziger Kolben (3) zwei für zwei unterschied­ liche Flüssigkeitssysteme geeignete zylindrische Gehäuse (1) mit den jeweils be­ nötigten Anschlußstutzen (2) durchdringt.

4. Zentrale Umschalteinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Kolben (3) und der Innenwand des zy­ lindrischen Gehäuses (1) eine Gleitbuchse (5) mit Aussparungen vor den jeweiligen Anschlußstutzen (2) angeordnet ist.