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Die Erfindung bezieht sich auf eine Umlaufheizanlage gemäß dem Oberbegriff des selbständigen Anspruches.
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In solchen Anlagen zur Wärmeerzeugung, insbesondere zur Raumheizung, wird in der Regel Wasser als Wärmeträgermedium eingesetzt. Das im Wasser enthaltene Calcium fällt als Carbonat aus und bildet eine Dickschicht im Wärmeerzeuger. Diese Inkrustierung führt zu vielfältigen Störungen des Anlagebetriebes, insbesondere zu Siedegeräuschen, Leckagen durch thermische Überbeanspruchung und Funktionsstörungen in Armaturen.
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Leitungswasser enthält Calcium- und Magnesiumionen, die als Carbonate Kalk bilden. Zur Vermeidung der unerwünschten Kalkfällung müssen diese Ionen entfernt werden. Neben einer aufwendigen Destillation hat sich der Ionenaustausch als einfaches und preiswertes Verfahren bewährt. Ionenaustauscher sind Verbindungen, die zu den unerwünschten Ionen eine höhere Affinität besitzen, als zu anderen, unkritischen Ionen. Bei der Enthärtung von Wasser werden daher die Kalkbildner Magnesium und Calcium gebunden, wobei Natrium an ihrer Stelle in Lösung geht. Das Wasser reagiert durch die Zugabe von Natrium leicht basisch, was jedoch unkritisch ist.
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Es wurde auch schon vorgeschlagen zur Wasserenthärtung wasserlösliches Natriumpolyphosphat (Na5P3O10) als Ionenaustauscher einzusetzen, allerdings trägt dieses Mittel durch seine Düngewirkung in einem erheblichen Maße zur Gewässerbelastung bei.
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Es ist daher üblich zur Vermeidung von Kalkausscheidungen in Anlagen deren Füllwasser mittels Ionenaustauscher zu enthärten. Dabei ergibt sich jedoch der Nachteil, dass dazu ein sehr erheblicher apparativer Aufwand erforderlich ist.
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Die
DE 448 108 A lehrt, dass Wasser beim Durchströmen einer Schicht von Zeolithen enthärtet werden kann.
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Aus der
DE 26 40 184 A1 ist eine Wasseraufbereitung zum Binden von Kalk in der Wasserzufuhr eines Wasser-Kreislaufs bekannt. Die Wasseraufbereitung kann nicht in den Kreislauf eingebunden werden. Dies hat zur Folge, dass der Kalk beim ersten Durchströmen des Wasseraufbereiters gebunden werden muss. Hat Kalk den Wasseraufbereiter passiert, so kann er nicht mehr gebunden werden.
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Die
DE 691 03 101 T2 befasst sich mit der Wasserbehandlung für eine Waschmaschine. Das Wasser für eine Waschmaschine wird nach jedem Waschgang ausgewechselt, wohingegen das Wasser eines Heizkreislaufs erst bei der Wartung oder Demontage abgelassen wird. Zur Wasserbehandlung werden keine kalkbindenden Stoffe, sondern die Umkehrosmose und Ultrafiltration eingesetzt.
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Die
DE 44 38 265 C1 zeigt eine Vorrichtung zur Filterung und Enthärtung kleiner Wassermengen für Küche und Haushalt. Die Vorrichtung wird einmalig aufgrund der Schwerkraft des Wassers durchströmt.
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Aus
JP H10-300 235 A ist bekannt, bei einem sogenannten Badewannenheizer, wie er in Japan üblich ist, aus der Badewanne mittels eines Einlaufs Wasser, das von einer Pumpe angesaugt wird, zu entnehmen. Das Wasser wird in einem Filter von Verunreinigungen filtriert und in einem Enthärter behandelt, ehe es wieder der Badewanne zugeführt wird.
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Ziel der Erfindung ist es, die Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden und eine Umlaufheizanlage der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, bei der auf einfache Weise eine Enthärtung des Wassers möglich ist.
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Erfindungsgemäß wird dies bei einer Umlaufheizanlage der eingangs erwähnten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des unabhängigen Anspruches erreicht.
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Zeolithe sind chemisch erheblich stabiler als Polyphosphate und sie führen auch nicht zu einer Aufdüngung des Abwassers. Außerdem ist Zeolith ein Ionenaustauscher, dessen Kapazität mit steigender Temperatur größer wird. Dabei findet jedoch der Austausch von Magnesiumionen deutlich langsamer statt, als der von Calciumionen. Zweckmäßigerweise wird ein Zeolith vom Typ A verwendet wie Na12[(AlO2)12(SiO2)12]*27H2O.
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Durch die vorgeschlagenen Maßnahmen ist es auf einfache Weise möglich das Wasser zu enthärten, wodurch Kalkablagerungen in der Anlage vermieden werden. Dabei kann auf aufwendige Apparaturen verzichtet werden und die Entsorgung des Wassers der Anlage erfordert keinerlei besondere Maßnahmen, da Zeolith in ökologischer Hinsicht unbedenklich ist. Der Zeolith befindet sich im Kreislauf und kommt daher sehr gut zur Wirkung. Allerdings erhöht sich bis zur Auflösung des Depots der Strömungswiderstand in der Anlage. Es ist daher zweckmäßig das Depot erst nach einer Endprüfung im Herstellerwerk einzubringen.
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Durch die Merkmale des Anspruches 3 ist dabei sichergestellt, dass beim Entleeren der Anlage, z. B. nach der Endprüfung im Herstellerwerk, das Zeolith-Depot voll erhalten bleibt.
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Dies ist auch gemäß dem Anspruch 4 sichergestellt. Dabei ergibt sich aber auch der Vorteil, dass sich der Strömungswiderstand durch das Zeolith-Depot praktisch nicht erhöht.
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Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen die 1 bis 6 schematisch verschiedene Möglichkeiten der Anordnung von Zeolith-Depots in einer Umlaufheizanlage. Die 3–6 zeigen dabei Varianten, welche nicht unter den Schutz des Anspruchs 1 fallen.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach der 1 ist ein Rohrabschnitt 1 mit einer Erweiterung 2 versehen, wobei im Bereich der beiden Enden der Erweiterung 2 Siebe 3 eingesetzt sind, zwischen denen eine als Zeolith-Depot 4 dienende Schüttung gehalten ist.
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Diese sorgt bei der Durchströmung des Wassers für einen entsprechenden Ionenaustausch und damit für eine Enthärtung des Wassers.
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Bei der Ausführungsform nach der 2 ist der Rohrabschnitt 1 ebenfalls mit einer Erweiterung 2 versehen. Allerdings ist in diese Erweiterung 2 ein Siebzylinder 5 eingesetzt, dessen lichter Querschnitt dem lichten Querschnitt des übrigen Rohrabschnittes 1 entspricht. Das Zeolith-Depot 4 ist dabei in den sich zwischen der Innenwandung der Erweiterung 2 und dem Siebzylinder 5 ergebenden Ringraum angeordnet. Dadurch ergibt sich bei der Durchströmung des Wassers durch das Zeolith-Depot praktisch keine Erhöhung des Strömungswiderstandes.
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Bei der Ausführungsform nach der 3 ist das Zeolith-Depot 4 in einem Ausgleichsgefäß 6 angeordnet, das durch eine Membrane 7 in eine Gaskammer 8 und eine Wasserkammer 9 unterteilt ist. Dabei ist in der Wasserkammer 9 das Zeolith-Depot 4 in Form einer Schüttung angeordnet.
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Die Wasserkammer 9 ist mit einem Anschlussstutzen 10 versehen, der in üblicher Weise mit der Verrohrung der Umlaufheizanlage verbunden ist, wobei im Bereich des Stutzens 10 ein Sieb 11 vorgesehen ist, das für eine sichere Zurückhaltung der Zeolith-Schüttung sorgt.
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Bei der Ausführungsform nach der 4 ist ein Rohrabschnitt 1' mit einem vorzugsweise zylindrischen Gehäuse 12 verbunden, das mit seiner einen Stirnseite an dem Rohrabschnitt 1' befestigt ist und mit dessen Innerem in Verbindung steht. Dabei ist dieses Gehäuse 12 mit einem Deckel 13 verschlossen, in dem sich ein Prüfstutzen 14 befindet.
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Das Zeolith-Depot 4 befindet sich dabei im Inneren des Gehäuses 12 und kann bei Bedarf nach einer Entleerung des Rohrabschnittes 1' und Abnahme des Deckels 13 leicht ausgetauscht werden.
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Das Zeolith-Depot 4 befindet sich dabei, wie auch bei den Ausführungsformen nach den 2 und 3 strömungstechnisch in einem Totraum, doch hat dies auf die Wirksamkeit des Depot keine nennenswerten Auswirkungen, da es vom Wasser benetzt wird und daher der Ionenaustausch stattfinden kann.
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Bei der Ausführungsform nach der 5 befindet sich das Zeolith-Depot 4 in einem Gehäuse 12', das in Form einer Patrone ausgebildet und mit einem Anschlussgewinde 15 versehen ist. Mit diesem Anschlussgewinde 15 ist das Gehäuse 12' an einen zusätzlichen Anschluss 16 eines Eckventiles 17 angeschlossen, das in einen Rohrabschnitt 1'' eingebaut ist.
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Dabei befindet sich das Zeolith-Depot 4, wie auch bei den Ausführungsformen nach den 2 bis 4 strömungstechnisch in einem Totraum.
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Die Ausführungsform nach der 6 zeigt eine der zuvor beschriebenen Ausführungsform ähnliche Lösung.
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Dabei ist das patronenartige Gehäuse 12'' mit einem Anschluss 16' eines in einen Rohrabschnitt 1 eingesetzten T-Stückes 18 mittels einer Überwurfmutter 19 verbunden.
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In diesem Anschluss 16' ist ein Rückschlagventil 20 eingebaut, dessen Ventilkörper 21 von einer Feder 22 gegen einen Ventilsitz 23 vorgespannt ist und überdies vom im Rohrabschnitt 1 herrschenden Druck beaufschlagt ist.
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Dabei ist des Gehäuse 12'' mit einem Stift 24 versehen, der bei montiertem Gehäuse 12'' gegen den Ventilkörper 21 drückt und diesen von seinem Ventilsitz 23 abhebt, wodurch eine hydraulische Verbindung zwischen dem Zeolith-Depot und dem im Rohrabschnitt 1 strömenden Wasser hergestellt wird. Gleichzeitig wird bei entsprechender Körnung des Zeolith-Depots 4 auch sichergestellt, daß dessen Körner auch dann nicht in den Wasserkreislauf der Heizungsanlage gelangen können, wenn das Gehäuse 12'' nach oben von dem Rohrabschnitt 1 wegsteht.
