DK157214B - Vandudlader - Google Patents

Description

Den foreliggende opfindelse angâr en vandudlader af den i ind- ledningen til krav 1 angivne art.

DK 157214 B

I en sâdan vandudlader, som kendes fra japansk brugsm0nster nr. 1283246, bestâr flyderen af en halvkugleformet skal, hvor-til der er f0jet et cylindrisk sv0b, hvis frie endekant er forsynet med et mundstykke. I denne kendte indretning er der gjort brug af en flyder med et relativt langt cylindrisk sv0b, for derved at forhindre flyderen i at kæntre. Ved brugen under flyderens vippende bevægelse pâ kondensatet vil opdriftens kraftlinie nemlig blive forskudt i retning af den flyderdel, som bevæges opad, dvs. desto længere flyderens tyngdepunkt forskydes i retning mod flyderens âbne ende, desto mindre vil flyderen være tilb0jelig til at kæntre.

Det mâ endvidere bemærkes, at en sâdan flyder under sin operation bevæges i retning mod ventilmundingsâbningen under ind-flydelse af væskestr0mningen fra vandudladerens indl0b til dens udl0bspassage. Under denne bevægelse vil flyderen f0rst komme i ber0ring med ventilsædets underkant og derpâ s0ge at lukke ventilmundingsâbningen ved at vippe omkring dette ber0rings-punkt. Som f01ge af den relativt lange n0dvendige sv0boverfla-de, vil flyderens underkant derved ramme ventilkammerets væg, som f0lge af hvilket flyderen hindres i at rulle videre henover ventilmundingsâbningen, hvorved ventilmundingsâbningen ikke kan blive lukket. Derfor vil den damp, der str0mmer ind i flyderen gennem indl0bspassagen str0mme langs med flyderens indl0bsâbning eller âbne ende og ud igennem ventilmundingsâbningen, der ikke kan lukkes.

Det er formâlet med den foreliggende opfindelse at afhjælpe ovennævnte ulemper ved at tilvejebringe en vandudlader af ovennævnte art, som er pâlidelig i operation, især fordi flyderen bliver i stand til at rulle hen over ventilmundingen, som er bestandig mod slitage og brud for bâde ventillegemets og ventilsædets vedkommende, og som er forholdsvis lille og dermed producerbar med forholdsvis lave omkostninger, hvilket forklares nærmere i det f01gende.

2

DK 157214 B

Dette opnâs if01ge opfindelsen ved en vandudlader, der er ejendommelig ved det i den kendetegnende del af krav 1 angiv-ne.

Denne udformning af flyderen if0lge opfindelsen bevirker, at opdriftkraftens résultant altid ligger pâ den lodrette Unie gennem kuglefladecenteret, uanset hvilken stilling flyderen indtager. Da tyngdepunktet forskydes mod indl0bsâbningen pâ grund af den ringformede dels vægt, vil flyderen altid flyde pâ kondensatet med sin indl0bsâbning nedadvendt samt være tilb0jelig til at s0ge tilbage til denne normalstilling med indl0bsâbningen nedadvendt i tilfælde af vipning. Flyderen er i virkeligheden ikke tilfe0jelig til at vippe eller kæntre. Flyderen stiger ©g ber0rer f0rst ventilsædets underkant, i forhold til hvilken., som det 0jeblikkelige drejningscenter, flyderen drejes og derved railler pâ ventilsædets overflade uden at komme i klemme mêllem indl0bsr0ret og ventilkammerets inderside, og derved sker en fuldstændig lukning af ventil-mundingsâbningen ved hjælp af flyderens yderside. Nâr ventil-âbningen er âbnet, vil flyderen blive frigivet fra sædet og synke nedad, idet den f0lger ovennævnte bevægelser i modsat retning. Eftersom ventillegemets yderside ikke glider, men ruller pâ ventilsædets overflade, vil slitagen pâ overfladerne for ventilsædet og ventillegemet blive minimalt, og flyderen vil aldrig blive grebet eller revet af ventilsædets kant. Ventillegemet er endvidere ret slidbestandigt, fordi det har et stort ber0ringsomrâde med ventilsædet. Ber0ringspunktet for ventillegemet ændrer sig kontinuerligt under driften. F0lgeligt har vandudladeren if0lge opfindelsen en lang leve-tid med en pâlidelig funktion. Den praktisk taget kuglefor-mede flyder beh0ver kun ringe plads til sin funktion, og nâr ventilkammeret derfor kan indrettes med et lille rumfang, opnâs, at vandudladeren kan fremstilles med forholdsvis lave omkostninger, med smâ dimensioner og lav vægt.

I en udf0relsesform for vandudladeren if0lge opfindelsen er der indret-tet en- skrâtstillet bundplade ved ventilkaranerets bund, pâ hvilken plade 3

DK 157214 B

flyderen bæres i sin nederste stilling, sâledes at dens 0ver-ste del befinder sig i afstand fra ventilmundingsâbningen.

Da flyderen under sin opstigning s0ger at genindtage sin "normale" lodrette stilling, men ikke kan nâ at indtage denne for-di flyderen stiger for hurtigt, ber0rer flyderen ventilsædet i en skrâ stilling. Under yderligere rulning pâ ventilsædet indtil ventilmundingsâbningen er fuldstændigt lukket, kommer flyderen til sidst til at indtage en stilling, i hvilken fly-derens indl0bsâbning er praktisk taget' vandret.

I vandudladeren if01ge opfindelsen kan der endvidere nedenstr0ms for ventilmundingsâbningen være indrettet en yderligere gennem-str0mningsâbning af samme eller mindre tværsnitsareal end ventilmundingsâbningens. Derved opnâs, at trykfaldet over ventilmundingsâbningen mindskes i en sâdan grad, at flyderen hindres i at blive trukket for kraftigt i retning mod ventilmundingsâbningen under flyderens opstigningsbevægelser.

Vandudladeren if0lge opfindelsen vil i det f0lgende blive nærmere forklaret i forbindelse med nogle udf0relseseksempler og under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 skematisk viser en vandudlader af kendt art, hvor en frit sv0mmende flyder er fremstillet af en halvkugleformet skal med et pâsvejst cylindrisk sk0rt eller -sv0b, fig. 2 skematisk den i fig. 1 viste flyders opf0rsel, fig. 3 et længdesnit gennem en vandudlader if0lge opfindelsen med frit sv0mmende flyder i vandudladerens lukkede stilling, fig. 4 den i fig. 3 viste vandudlader i âben stilling, fig. 5 et snit langs V-V i fig. 3,

4 DK 157214 B

fig. 6 skematisk forholdet mellem opdriften, tyngdekraften og væsketrykket, der ud0ves pâ flyderen i vandudladeren if0lge opfindelsen, fig. 7 opf0rslen for flyderen i vandudladeren if01ge opfindelsen i dennes ventilkammer, fig. 8 en detalje i vandudladeren if0lge opfindelsen i st0rre mâlestokforhold, og fig. 9 skematisk flydeegenskaberne for flyderen i vandudladeren if01ge opfindelsen.

Fig. 1 viser en flyder 1lâen kendte vandudlader i skrâ position, medens dsi flyder i et kondensat. Flyderen 1 er fremstillet af en halvknglefor-met skal 2 og et dertil ved svejjsning fastgjjort sifc^rt 3. Et •mundstykke 5 er fastgjort til sk0rtets 3 bund til forskydning af flyderens tyngdepunkt ë i retning mod indl0bsâbningen 4 for flyderen 1. Hâr flyderen krænger, forskydes opdriftens 7 angrebslinie i den retning, hvori sk0rtet forl0ber. Af fig. 1 fremgâr, at der som vist ved pilen 9 dannes et mod uret rettet drejningsmoment, der fâr flyderen 1 til at kæntre hvis op-driftkraften 7 forskydes forbi tyngdekraftens 8 angrebslinie. Flyderens 1 tilb0jelighed til at kæntre eller vippes mindskes, nâr tyngdepunktet 6 forskydes i retning mod mundstykkets 5 ind-l0bsâbning 4. Flyderen 1, der bestâr af en halvkugleformet skal og-et cylindrisk sk0rt mâ derfor hâve et 1-angt sk0rt 3 til at hindre flyderen i at kæntre.

Observationer af flyderens opf0rsel i ventilkammeret viser, at flyderen 1 fra sin med tynd streg- I i fig. 2 viste bund-stilling begynder at flyde, nâr damp str0mmer ind gennem en gennemstr0mningspassage 10 og samler sig i flyderen.

Pâ dette tidspunkt bevæges flyderen imidlertid ikke i en lod-ret retning, men ad en bane 12 i retning mod mundingsâbningen 11 som f0lge af den mod mundingsâbningen 11 rettede væskestr0m. Flyderen vil f0rst, ber0re vandudladerens ventilsædes under-kant.A med et punkt pâ flyderen, der er beliggende nær kugle-fladens 13 toppunkt, som vist i fig. 2, hvor flyderens stil-

DK 157214 B

ling i denne fase ses med tynd streg II, og flyderen s0ger der-pâ at rulle pâ ventilsædets overflade for at nâ frem til den fuldstændigt lukkede stilling til afspærring af mundingsâb-ningen 11. Flyderen vil f0lgeligt indtage en med fuld streg III vist stilling, hvori flyderens 1 underkant 14 klemmes fast mod ventilkammerets 15 indervæg, og ventilsædets overflade vil hindre yderligere rulning af flyderen 1, sâledes at det er umuligt for mundingsâbningen 11 at blive fuldstændigt lukket. Damp, som str0mmer ind i flyderen 1 gennem gennemstr0mnings-passagen 10 vil derfor str0mme langs flyderens xndl0bsâbning og ud gennem mundingsâbningen 11, der ikke kan lukkes.

If0lge opfindelsen omfatter en vandudlader 20, som det fremgâr af fig. 3-5, et ventilhus 21 og et dæksel 23, der er fastgjort til huset ved hjælp af ikke viste skruer, med en pakning 22 anbragt mellem huset og dækslet. En indl0bsport 24 er forsynet med skruegevind til modtagelse af et r0r, som leder kondensat, dannet i et dampf0rende apparat, til vandudladeren 20. Vand-udladeren omfatter et ventilkammer 25 af oval tværsnitsform, som det fremgâr af fig. 5. Indl0bsporten 24 er forbundet med ventilkammeret 25 via en nedad forl0bende passage 25, som er udformet udenfor ventilkammervæggen, en vandret passage 27, som er indrettet under ventilkammerets 25 bundvæg, og et ind-10bsr0r 28, der er skruet i ventilkammerets 25 bund og star i forbindelse med ventilkammeret 25 via udl0bsâbninger 50, som er indrettet nær den 0verste ende pâ indl0bsr0ret 28. Ved den âbne ende af den vandrette passage 27 er indskruet en prop 30 med en pakning 29 om n0dvendigt. Et cylindrisk filter 31 er anbragt i den vandrette passage 27, idet den ene ende af filteret samvirker med en navformet del pâ proppens 30 inder-ste ende. Ventilkammeret 25 rummer en flyder 32 med âben bund.

Flyderen 32 er fremstillet af en tynd, metallisk, sfærisk eller kugleformet skaldel 33 og et mundstykke 34. Den kugleformede skaldel kan være fremstillet ved sammensvejsning af to halv-kugleformede skaller ved deres to âbne ender med efterf0lgen-de slibning indtil der er dannet en kugleformet yderflade, hvorefter en kuglesektor afskæres til dannelse af en indl0bs-âbning for flyderen, i hvilken indl0bsâbning mundstykket 34

6 DK 157214B

fastg0res. Mundstykket 34 er ringformet og kan være svejst til den kugleformede skaldels 33 indl0bsâbning. Mundstykket 34 er tilstrækkeligt tungt til at forskyde tyngdepunktet fra skaldelens 33 centrum i retning mod indl0bsâbningen 35, sâ-ledes at flyderen vil flyde i vandet med indl0bsâbningen 35 nedad, og mundstykket er desuden tilstrækkeligt kraftigt til at hindre deformation af kugleskaldelen 33. En ventilsædeind-sats 37 er skruet i dækslets 23 inderside med en pakning 35 indsat. Ventilsædeindsatsen 37 har et kammer 38 med gennem-str0mningsâbninger, og kammeret er i forbindelse med en udl0bsport 40 via en udl0bspassage 39 i dækslet 23 og huset 21. Udl0bsporten 40 er gevindforsynet til fastskruning af et afl0bsr0r. Til hindring af érosion som f01ge af udstr0mnings-strâlen gennem kammeret 38 er der ved den overfor ventilsædets 37 gevindhul værende del af udl0bspassagen 39 .anbragt en slid-bestandig vægdel 41 som vist i fig. 4. En venfiHmiandingsâbning 42 er udformet i en ringformet ventiltætningsflade, der i det f0lgende benævnes ventilsædet 43, iden side af gennemstr0m-ningskammeret 38, som vender mod ventilkammeret 25. Ved kammeret s 38 mod udl0bspassagen 39 vendte side er der anbragt en indsatsdel 45 med en heri udformet mundingsâbning 44. Mundings-âbningen 44 er af cirkulær form og har en radius, som kan være af samme st0rrelse eller mindre end ventilmundingsâbningens 42. Kammerets 38 akse 46 hælder omtrent 45° med lodret. End-videre er der indrettet en ventilst0tteflade 47 pâ indersiden af dækslet 23 overfor ventilmundingsâbningen 42, hvilken ven-tilst0tteflade f0lger overfladen af en cylinder, hvis akse faider sammen med kammerets 38 akse, og hvis radius har sam-me st0rrelse som kugleskaldelens 33.

Dette tillader ventilst0ttefladen 47 at blive færdigbearbejdet i samme opstilling som for ventilsædeindsatsens 37 gevindhul.

Nâr den udvendige kugleflade 48 pâ flyderens 32 kugleformede skaldel 33' bër0rer ventilsædet 43 og lukker ventilâbningen 42 medvirker ventilst0ttefladen 47, til at flyderen 32 indtager sin korrekte stilling til fuldstændig lukning af ventilâbningen 42.

Der er indrettet et lille dampudluftningshui 49 0verst pâ flyderen 32. Indl0bsr0ret 28 forl0ber ind i flyderen 32 gennem

7 DK 157214 B

demies indl0bsâbning 35 og er forsynet med radiait forl0bende udl0bsâbninger 50 nær sin 0verste ende, som det fremgâr af fig. 3-5. Den indvendige underkant pâ mundstykket 34 er af-rundet og glat bearbejdet, sâledes at det kan glide pâ ind-I0bsr0ret 28fhvis flyderen 22 skulle kæntre og ber0re indl0bs-r0ret 28. Indl0bsr0ret 28 er skruet i ventilkairanerets 25 bundvæg pâ en sâdan mâde, at en skrâ. bundplade 52 fastg0res mellem et bryst 51 pâ indl0bsr0ret 28 og ventilkammerets bundvæg. Den skrâtstillede bundplade 52 bestâr som helhed af en oval plade 53, der er forsynet med en nedtrykning 54 til at samvirke med brystet 51 pâ indl0bsr0ret 28 og med en ud-sparing· 56 ved sin ene ende til at samvirke med et fremspring 55 ved den nederste ende af ventilkammerets sidevæg. Som det fremgâr af fig. 3 og 4, er den skrâtstillede bundplade 52 an-bragt sâledes, at pladen 53 forl0ber opad ved den mod ventilâbningen 42 vendte side og nedad ved den anden side, sâledes at flyderen, nâr denne hviler pâ den skrâtstillede bundplade, indtager en skrâ stilling med sin 0verste ende i afstand fra ventilâbningen 42.

I det f01gende vil ovennævnte vandudladers funktion blive for-klaret.

Fig. 3 viser vandudladeren i sin lukkede stilling, hvori flyderen 32 flyder i kondensatet inde i ventilkammeret 25, og den udvendige kugleside 48 pâ flyderen ligger an mod ventilsædet til fuldstændig lukning af ventilâbningen 42. I denne tilstand styres den kugleformede yderside 48 pâ flyderen 32 af ventil-st0ttefladen 47, som er cylindrisk med en cylinderakse sammen-faldende med ventilâbningens 42 akse og en radius af samme st0rrelse som flyderens 32.

Den damp, som str0mmer ind gennem indl0bsporten 24, str0mmer gennem den nedad forl0bende passage 26, den vandrette passage 27, indl0bsr0ret 28 og trænger ind i flyderen 32 gennem ud-l0bsâbningerne 50. Dampen bringer flyderen 32 i en sv0mmende tilstand., og bevirker i den lukkede tilstand,at flyderens yderside 48 presses mod ventilâbningen 42, sâlænge den tilstr0mmen-de damp opvejer en formindskelse i dampmængde i flyderen 32

8 DK 157214 B

hidr0rende fra ^condensation og lækage gennem dampudluftnings-hullet 49. Scan f01ge af, at dampen stiger op igennem indl0bs-r0ret 28 og str0mmer ud i den i flyderen 32 værende dampat-mosfære, hindres forstyrrelser af vandstanden B, der er vist i fig. 3, og flyderen 32 forbliver i sin stilling.

Nâr der i mellemtiden str0nuner kondensat ind gennem indl0bs-porten 24, str0mmer dette igennem den nedadforl0bende passage 26 og opsamles i den vandrette passage 27, hvorved tilf0rsel af dajnp til flyderen 32 hindres, og mængden af damp i flyderens 32 indre faider som f01ge af kondensation og lækage gennem dampudluftningshullet 49. Nâr dampmængden faider, vil konden-satet str0mme gennem det cylindriske filter 31 og indl0bsr0ret 28 ind i flyderen gennem udl0bsâbningerne 50, hvorved flyderens opdrift gradvis mindskes.

Som vist i fig. 6 vil flyderen vaere tilb0jelig til at synke som f0lge af virkningen af tyngdekraften W,nâr opdriften P af-tager, samtidig med at flyderen ruller pâ ventilsædets 43 over-flade i en retning, der pâ tegningen er vist mod uret.

Antages det at flyderen synker, medens den drejes mod uret med punktet C nederst pâ ventilsædet 43 som det 0jeblikkelige drejningscentrum, vil flyderen 32 begynde at âbne ventilâb-ningen 42, nâr produktet af. forskellen mellem tyngdekraften W og opdriften F og afstanden L for punktet C til tyngdekraftens virkelinie bliver st0rre end produktet af trykforskellen A P mellem ventilkammeret 25 og udl0bsporten 40 multipliceret med tværsnitsarealet S for ventilâbningen 42 og afstanden 1 for punktet .C til ventilâbningens 42 akse. Det vil sige nâr (V-F) L > w * P ' S * 1.

Som det fremgâr af fig. 7 drejer flyderen 32 sig fra en stilling X i anlæg mod ventilsædet 43 mod uret omkring punktet C for ventilsædet 43 under delvis âbning af ventilâbningen 42 og indtager derpâ en stilling Y. I denne tilstand vil der, som det ogsâ fremgâr af fig. 8, str0mme kondensat gennem ventilâbningen 42 ind i kammeret D eller 38 mellem ventilâbningen 42 og den lille âbning 44, som f0lge af hvilket trykket momentant 9

DK 157214 B

stiger soin et résultat af den pludselige str0mning, og tryk-forskellen Δ P over ventilâbningen 42 bliver pludseligt reduceret.

Som f01ge deraf frigives flyderen 32 let fra ventilsædet 43 og synker nedad, hvorved ventilâbningen âbnês fuldstændigt.

Idet der pâny henvises til fig. 7, synker flyderen 32 fra stillingen Y og nâr pladen 53 pâ den skrâtstillede bundplade-del 52 med mundstykkets 34 underkant E, der udg0r indl0bsâb-ningen 35, og. underkanten E glider nedad langs den skrâtstillede plade 53 og kommer til hvile i en stilling Z med flyderens 0verste ende rettet bort fra ventilâbningen 42. Fig. 4 viser vandudladeren i sin fuldt âbne tilstand.

Kondensatet i indl0bsporten 24 str0mmer gennem -den nedad for-10bende passage 26/ den vandrette passage 27 og indl0bsr0ret 28 til det indre af flyderen 32, str0mmer ud af flyderen 32 og str0mmer mellem underkanten pâ mundstykket 34 og den skrâtstillede plade 53, og afgives gennem ventilâbningen 42 og udl0bspassagen 39 til udl0bsporten 40. Efter nogen tids kondensatafgivelse str0mmer der pâny damp And i indl0bsporten 24, str0mmer gennem passagen 26 og 27, indl0bsr0ret 28 og ud-10bsâbningerne 50, og dampen opsamles inde i flyderen 32. Nâr dampens rumfang 0ges, vil flyderens 32 opdrift ligeledes 0ges, som f01ge af hvilket flyderen vil begynde at stige fra sin skrâ stilling. Fig. 9 viser flyderen i den skrâ stilling under sin opadgâende bevægelse.

Som f01ge af flyderens 32 kugleform, er opdriftens 60 virke-linie altid i den lodrette Unie gennem kuglens centrum M, uafhængigt af flyderens stilling, selvom tyhgdekraftens 31 virkepunkt er forskudt i retning mod flyderens indl0bsâbning 35. Det resulterende med uret rettede drejningsmoment 62 s0ger at bevæge flyderen i en retning, hvori mundstykket er vandret, i stedet for af forârsage en kæntringsbevægelse, sâledes som det er tilfældet ved flyderen af tidligere nævnte kendte art. Selvom flyderen 32 s0ger at indtage sin normale stilling med sin indl0bsâbning vandret, vil stigningen ske hurtigere end

10 DK 157214 B

bevægelsen til nævnte "normale" stilling. Nâr derfor flyderen 32 ber0rer ventilsædets 43 underkant, vil den stadig befinde sig i en skrâ stilling Y som vist i fig. 7. Nâr den stiger under indvirkning af opdriften, trækkes flyderen 32 kun en smule i retning mod ventilâbningen 42, pâ grund af den rolige kondensatstr0m forârsaget af âbningens 44 anbringelse. Nâr ventillegemet eller flyderen 32 ruller pâ ventilsædets 43 over-flade og fuldstændigt lukker ventilâbningen 42, indtager ventillegemet 32 den i fig. 7 viste stilling X, hvori indl0bs-âbningen 35 er fuldstændigt vandret, og denne stilling er sta-bil som f0lge af den store mængde damp i ventillegemets indre.

Den med frit flydende flyder indrettede vandudlader 20 if0lge opfindelsen, og som automatisk afgiver kondensat som forklaret i det foregâende, er pâlidelig i funktion, fordi flyderen 32 ikke klemmes fast mellem .indervæggen pâ ventilkammeret 25 og indl0bsr0ret 28, er udsat for minimal slitage, fordi flyderen simpelt hen ruller pâ ventilsædets 43 overflade i stedet for at glide langs dette, og fordi det punkt pâ kuglefladen, der kommer i ber0ring med ventilsædet, ændres under hver bevægelse, og endvidere er flyderen 32 og ventilkammeret 25 ret smâ i dimensioner i forhold til vandudladerens kapacitet.

Claims (2)

1. Vandtidlader (20) med et ventilhus (21) med et ventilkammer (25), en indl0bspassage (10, 24, 26, 27, 28) til tilf0rsel af kondensat og damp i ventilkammeret (25), i hvis nederste del indl0bspassagen udmunder, en udl0bspassage (11, 38, 39, 40) til fjernelse af kondensat, et ventilsæde (43) , der er anbragt 0verst i ventilkammeret (25) og forl0ber ind i dettes 0ver~ ste del omsluttend-e en ventilmundingsâbning (42), der danner udl0bspassagens (39) indmunding, og en med âben bund forsynet, i ventilkammeret (25) fritflydende flyder (32), som har et dampudluftningshul (49) og en ringformet del (34) , der danner en flyderindl0bsâbningî og hvis vægt i forhold til resten af flyderen er tilstrækkelig stor til at flyderens samlede tyng-depunkt befinder sig mellem flyderens midtpunkt og denne ring-formede del (34) , hvor flyderen (32) er indrettet til at sam-virke med ventilmundingsâbningen (42) og at lukke denne med sin yderside (48) , samt en st0tteflade (47) , som flyderen (32) ligger an imod, nâr denne samvirker med ventilâbningen (42), kendetegnet yed, at flyderen (32) bestâr af en betydeligt mere end halvkugleformet kuglekalot (33), i hvis indl0bsâbning (35) den ringformede del (34) er anbragt.

2. Vandudlader if0lge krav 1, kendetegnet ved, at den ved ventilkammerets (25) bund har en skrâtstillet bundplade (52), som kan bære flyderen, nâr denne befinder sig i sin nederste stilling i en stilling (Z), hvori dens 0verste ende befinder sig i afstand fra ventilmundingsâbningen (42).