DE102012201645B4

DE102012201645B4 - EXTENSION AND DEGASSING DEVICE FOR CONNECTION TO A CIRCULATORY SYSTEM, ESPECIALLY THE CIRCULAR SYSTEM OF BUILDING HEATING

Info

Publication number: DE102012201645B4
Application number: DE102012201645.7A
Authority: DE
Inventors: Patentinhaber gleich
Original assignee: Air-Sep Vertriebs- Und Service Ag
Current assignee: KOREX VERFAHRENSTECHNIK GMBH, DE
Priority date: 2012-02-03
Filing date: 2012-02-03
Publication date: 2016-07-21
Anticipated expiration: 2032-02-04
Also published as: AT13199U1; DE102012201645A1; US20130228314A1

Abstract

Ausdehnungs- und Entgasungsvorrichtung zum Anschluss an ein Kreislaufsystem, in dem eine Umlaufflüssigkeit im Kreislauf gefördert wird und dabei Druck- und Volumen-Änderungen erfährt, wobei die Ausdehnungs- und Entgasungsvorrichtung einen geschlossenen Ausdehnungs- und Entgasungsbehälter (1) mit einem Behälterdeckel (3) aufweist, der über eine Druckhaltepumpe (13) mit einer ersten Stelle und über ein Überströmventil (15) mit einer zweiten Stelle mit der im Kreislauf geförderten Umlaufflüssigkeit zu verbinden ist, und der Ausdehnungs- und Entgasungsbehälter (1) eine Einrichtung (23 bis 27) zur niveau-abhängigen Zufuhr von Auffüll-Flüssigkeit sowie eine weitere Einrichtung zum Abbau eines Unterdrucks in dem Ausdehnungs- und Entgasungsbehälter (1) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass a) zur Zufuhr der Auffüll-Flüssigkeit eine geschlossene Zufuhrleitung (23) vorgesehen ist, an deren Anfang sich ein Systemtrenner (24) befindet und die Zufuhrleitung (23) in ihrem Endbereich (23a) druckdicht durch den Behälterdeckel (3) des Ausdehnungs- und Entgasungsbehälters (1) hindurchgeführt ist, wobei beim Auftreten einer kritischen Druckerhöhung in der Zufuhrleitung (23) bei Druckerhöhung vom Endbereich (23a) her der Systemtrenner (24) einen Förderweg (28) öffnet, der an dem Ausdehnungs- und Entgasungsbehälter (1) vorbeiführt, und dass b) die Einrichtung zum Abbau eines Unterdrucks eine Druckmessdose (36) umfasst, die die Einrichtung (23 bis 27) zur Zufuhr von Auffüll-Flüssigkeit zwecks Begrenzung eines zu starken Unterdruckes unter Vorrang vor einem Niveaumesssignal von einem unteren Niveauschalter (9) im Ausdehnungs- und Entgasungsbehälter (1) ansteuert.Expansion and degassing device for connection to a circulation system in which a circulating liquid is circulated and thereby undergoes pressure and volume changes, wherein the expansion and degassing a closed expansion and degassing container (1) with a container lid (3) which is to be connected via a pressure-maintaining pump (13) with a first location and via a spill valve (15) with a second location with the recirculated circulating fluid, and the expansion and degassing (1) means (23 to 27) for Level-dependent supply of replenishment liquid and further means for reducing a negative pressure in the expansion and degassing tank (1), characterized in that a) for supplying the filling liquid, a closed supply line (23) is provided at the Start is a system separator (24) and the supply line (23) in its Endbere I (23a) pressure-tight through the container lid (3) of the expansion and degassing container (1) is passed, wherein upon occurrence of a critical pressure increase in the supply line (23) at pressure increase from the end region (23a) forth the system separator (24) has a conveying path ( 28) which leads past the expansion and degassing tank (1) and in that b) the device for reducing a negative pressure comprises a pressure cell (36) which comprises the means (23 to 27) for supplying filling liquid for limiting a to strong negative pressure with priority over a level signal from a lower level switch (9) in the expansion and degassing (1) controls.

Description

Die Erfindung betrifft eine Ausdehnungs- und Entgasungsvorrichtung zum Anschluss an ein Kreislaufsystem, in dem eine Umlaufflüssigkeit im Kreislauf gefördert wird und dabei Druck- und Volumenänderungen erfährt, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine derartige Vorrichtung ist aus der schweizerischen Patentschrift CH 694 895 A5 bekannt.The invention relates to an expansion and degassing device for connection to a circulatory system in which a circulating fluid is circulated and thereby undergoes pressure and volume changes, according to the preamble of claim 1. Such a device is known from the Swiss patent CH 694 895 A5 known.

Als Kreislaufsysteme, die für Ausdehnungs- und Entgasungsvorrichtungen der hier bezeichneten Art in Frage kommen, sind in der CH 694 895 A5 ein Kältekreislaufsystem und ein Heizkreis angegeben. In diesen Fällen erfährt die Umlaufflüssigkeit auch noch Temperaturänderungen. Durch Erwärmen und Abkühlen der Umlaufflüssigkeit im Betrieb, aber gegebenenfalls auch durch das Zu- und Abschalten einzelner Verbraucher, die von der Umlaufflüssigkeit beschickt werden, verändern sich im Betrieb dauernd Druck und Volumen der Umlaufflüssigkeit. Es müssen daher auch ständig Volumenanteile der Umlaufflüssigkeit abgezogen oder nachgefüllt werden, und es muss der erforderliche optimale Betriebsdruck aufrechterhalten werden. Hierzu hat die bekannte Ausdehnungs- und Entgasungsvorrichtung einen prinzipiell geschlossenen und starren Ausdehnungs- und Entgasungsbehälter, der als Zwischenspeicher dient und wechselnde Mengen der Umlaufflüssigkeit aufnimmt oder abgibt. Der Ausdehnungs- und Entgasungsbehälter wird zusätzlich zu solchen Funktionen wie Druckhaltung im System, Entgasung der Umlaufflüssigkeit, Nachspeisung von Auffüll-Flüssigkeit und als Absetzbecken für Salze und Mineralien herangezogen. Bei allen diesen Funktionen soll nach Möglichkeit ein Kontakt mit dem atmosphärischen Luftsauerstoff vermieden werden, weil dieser zur Korrosion der gesamten Anlage führt.As circulatory systems that come for expansion and degassing of the type described here in question are in the CH 694 895 A5 a refrigeration cycle system and a heating circuit specified. In these cases, the circulating fluid also undergoes temperature changes. By heating and cooling the circulating liquid during operation, but possibly also by the connection and disconnection of individual consumers, which are charged by the circulating liquid, constantly change in operation pressure and volume of the circulating liquid. It must therefore be deducted or refilled constantly volume fractions of the circulating liquid, and it must be maintained the required optimum operating pressure. For this purpose, the known expansion and degassing device has a basically closed and rigid expansion and degassing, which serves as a temporary storage and receiving or dispensing varying amounts of the circulating liquid. The expansion and degassing tank is used in addition to such functions as pressure maintenance in the system, degassing of the circulating liquid, replenishment of replenishment liquid and as sedimentation tanks for salts and minerals. For all these functions, contact with the atmospheric oxygen in the air should be avoided if possible, as this leads to corrosion of the entire system.

Die Verbindung zwischen dem Kreislaufsystem und dem Ausdehnungs- und Entgasungsbehälter wird durch eine Bypass- oder Parallelleitung im Teilstrom hergestellt, welche Leitung in der CH 694 895 A5 als „Zirkulationsleitung” bezeichnet ist. Sie verbindet die Vorlaufleitung des Kreislaufsystems mit dessen Rücklaufleitung, so dass in der Bypass- oder Zirkulationsleitung gleichfalls ständig die Umlaufflüssigkeit im Kreislauf strömt.The connection between the circulation system and the expansion and degassing is made by a bypass or parallel line in the partial flow, which line in the CH 694 895 A5 is referred to as "circulation line". It connects the supply line of the circulation system with the return line, so that in the bypass or circulation line also constantly circulating fluid flows in the circuit.

An einer ersten Anschlussstelle der Bypass- oder Zirkulationsleitung ist über ein Überströmventil eine Behälter-Zulaufleitung angeschlossen, die in das Innere des Ausdehnungs- und Entgasungsbehälters führt. Stromabwärts von dieser ersten Anschlussstelle hat die Bypass- oder Zirkulationsleitung eine zweite Anschlussstelle, in die der Druckstutzen einer Druckhaltepumpe mündet. Die Ansaugleitung der Druckhaltepumpe erstreckt sich ebenfalls in das Innere des Ausdehnungs- und Entgasungsbehälters. Auf diese Weise ist das Innere des Ausdehnungs- und Entgasungsbehälters über die Druckhaltepumpe mit einer ersten Stelle und über das Überströmventil mit einer zweiten Stelle der im Kreislauf geförderten Umlaufflüssigkeit des Kreislaufsystems verbunden. Überschüssige Mengen der Umlaufflüssigkeit fließen dem Ausdehnungs- und Entgasungsbehälter über das Überströmventil und über die Behälter-Zulaufleitung zu; wenn in dem Kreislaufsystem hingegen zur Druckhaltung zusätzliche Mengen an Umlaufflüssigkeit benötigt werden, werden diese von der Druckhaltepumpe aus dem Ausdehnungs- und Entgasungsbehälter abgezogen.At a first connection point of the bypass or circulation line, a container feed line is connected via an overflow valve, which leads into the interior of the expansion and degassing container. Downstream of this first connection point, the bypass or circulation line has a second connection point into which the pressure connection of a pressure maintenance pump opens. The suction line of the pressure holding pump also extends into the interior of the expansion and degassing tank. In this way, the interior of the expansion and degassing tank is connected via the pressure-holding pump to a first location and via the overflow valve to a second location of the recirculated liquid circulated in the circulation system. Excessive amounts of the circulating liquid flow to the expansion and degassing through the overflow valve and the container inlet line to; If, in contrast, additional quantities of circulating liquid are required in the circulatory system for pressure maintenance, these are withdrawn from the expansion and degassing tank by the pressure-maintaining pump.

Dieser ständige Wechsel führt in dem prinzipiell geschlossenen Ausdehnungs- und Entgasungsbehälter zu Druckschwankungen, wobei vorbestimmte Über- und Unterdrücke erreicht werden sollen. Meistens ist der Druck im Inneren des Ausdehnungs- und Entgasungsbehälters gegenüber dem äußeren Atmosphärendruck etwas reduziert. Das Behälterinnere kann nur über druckbegrenzende Armaturen mit der äußeren Atmosphäre in Verbindung treten. Hierzu ist gemäß der CH 694 895 A5 ein Entlüftungs- und Sicherheitsventil (Gasablassventil) vorgesehen. Wenn sich in dem Inneren des Ausdehnungs- und Entgasungsbehälters Gase angesammelt haben und einen bestimmten Druck ausüben, öffnet das Entlüftungs- und Sicherheitsventil und lässt diese Gase durch eine Flüssigkeitsvorlage hindurch in die Atmosphäre austreten. Auf diese Weise kommt weder die Umlaufflüssigkeit des Kreislaufsystems noch die frische Auffüll-Flüssigkeit mit den abzuführenden Gasen in einen unerwünschten Kontakt. Das Ausströmen der Gase bewirkt zugleich einen Druckausgleich und führt dazu, dass das Entlüftungs- und Sicherheitsventil wieder schließt. Es kann also an dieser Stelle auch keine Außenluft in den Ausdehnungs- und Entgasungsbehälter einströmen. Das Entlüftungs- und Sicherheitsventil kann von einfacher mechanischer Bauart und Steuerung sein; gegebenenfalls können auch flüssige Bestandteile das Behälterinnere über dieses Ventil verlassen. Der Ausdehnungs- und Entgasungsbehälter kann bis zur Höhe des Entlüftungs- und Sicherheitsventils mit Flüssigkeit gefüllt werden.This constant change leads in the principle closed expansion and degassing to pressure fluctuations, with predetermined positive and negative pressures to be achieved. Most often, the pressure inside the expansion and degassing tank is slightly reduced from the outside atmospheric pressure. The interior of the container can only communicate with the external atmosphere via pressure-limiting fittings. For this purpose, according to the CH 694 895 A5 a bleed and safety valve (gas release valve) is provided. When gases accumulate in the interior of the expansion and degassing tank and exert a certain pressure, the venting and safety valve opens and allows these gases to escape through a liquid reservoir into the atmosphere. In this way, neither the circulatory fluid of the circulatory system nor the fresh refill fluid with the gases to be discharged comes into undesirable contact. The outflow of gases also causes a pressure equalization and causes the venting and safety valve closes again. It can therefore also flow at this point, no outside air in the expansion and degassing. The bleed and safety valve may be of simple mechanical design and control; if necessary, liquid components can also leave the container interior via this valve. The expansion and degassing tank can be filled with liquid up to the level of the vent and safety valve.

Wenn der Flüssigkeitsstand im Inneren des Ausdehnungs- und Entgasungsbehälters auf ein bestimmtes unteres Niveau abgesunken ist, muss frische Auffüll-Flüssigkeit nachgefüllt werden. Hierzu ist gemäß der CH 694 895 A5 vorgesehen, dass beim Ansprechen eines unteren Niveauschalters die Steuerelektronik das Magnetventil einer Zulaufleitung öffnet. Diese endet mit freiem Ausfluss über eine Schwimmerkammer, die an dem Behälterdeckel des Ausdehnungs- und Entgasungsbehälters angeordnet ist. Die Auffüll-Flüssigkeit strömt somit als freier Strahl in die Schwimmerkammer hinein, kann dabei in die Umgebungsluft entgasen und sammelt sich in der Schwimmerkammer bis zu einer bestimmten Höhe an, bei der die Schwimmersteuerung anspricht und die Auffüll-Flüssigkeit nach unten in den Ausdehnungs- und Entgasungsbehälter hinein abfließen lässt. Die Unterbrechung der Zulaufleitung durch eine Strecke mit einem freien Strahl dient auch dem Zweck, ein Rückströmen von Behälterflüssigkeit in die Zulaufleitung der Auffüll-Flüssigkeit zu verhindern. Das Ausströmen der Auffüll-Flüssigkeit im freien Strahl hat allerdings den Nachteil, dass dabei Sauerstoff aus der Atmosphäre aufgenommen werden kann. Ein weiterer Nachteil der bekannten Ausführung ergibt sich aus der Schwimmersteuerung, weil über das durch den Schwimmer gesteuerte Ventil ebenfalls Luft in die Auffüll-Flüssigkeit gelangen kann. Das ist besonders dann der Fall, wenn der bewegliche Ventilkörper, in der Regel ein Ventilteller, von seinem Sitz abhebt oder abgehoben ist.If the fluid level inside the expansion and degassing tank has dropped to a certain lower level, top up with fresh refill fluid. For this purpose, according to the CH 694 895 A5 provided that when addressing a lower level switch, the control electronics opens the solenoid valve of a supply line. This ends with free discharge via a float chamber which is arranged on the container lid of the expansion and degassing container. The replenishment fluid thus flows as a free jet into the float chamber, where it can degas into the ambient air and collects in the float chamber up to a certain level at which the float control responds and the make-up liquid drains down into the expansion and degassing tank. The interruption of the supply line through a path with a free jet also serves the purpose of preventing a backflow of liquid container in the feed line of the filling liquid. However, the outflow of the filling liquid in the free jet has the disadvantage that oxygen can be taken up from the atmosphere. Another disadvantage of the known embodiment results from the float control, because on the controlled by the float valve also air can get into the filling liquid. This is especially the case when the movable valve body, usually a valve disc, lifts off its seat or is lifted off.

Gemäß der CH 694 895 A5 sind auch schon Vorkehrungen dahingehend getroffen, dass ein unzulässig großer Unterdruck in dem Ausdehnungs- und Entgasungsbehälter auftritt. Dann könnte im Extremfall der Behälter implodieren. Deshalb ist gemäß der CH 694 895 A5 an dem Behälterdeckel des Ausdehnungs- und Entgasungsbehälters ein sog. Vakuumbrecher angeordnet, also ein Ventil, das beim Erreichen eines Grenzwertes für einen unzulässig hohen Unterdruck eine Verbindung zur Außenatmosphäre herstellt. Zwar befindet sich der Vakuumbrecher mit seiner Einströmöffnung wieder innerhalb einer Nasszelle; das ändert aber nichts daran, dass beim Aktivieren des Vakuumbrechers Luft in das Innere des Ausdehnungs- und Entgasungsbehälters gelangt. Gemäß der CH 694 895 A5 soll das hingenommen werden, weil der Vakuumbrecher nur für ausnahmsweise auftretende Störungsfälle vorgesehen ist.According to the CH 694 895 A5 precautions are taken to ensure that an unacceptably large negative pressure in the expansion and degassing occurs. Then, in extreme cases, the container could implode. Therefore, according to the CH 694 895 A5 arranged on the container lid of the expansion and degassing a so-called. Vacuum breaker, ie a valve which establishes a connection to the outside atmosphere upon reaching a limit value for an inadmissibly high negative pressure. Although the vacuum breaker with its inflow opening is again inside a wet cell; this does not change the fact that when activating the vacuum breaker air enters the interior of the expansion and degassing tank. According to the CH 694 895 A5 this should be tolerated, because the vacuum breaker is only intended for exceptionally occurring malfunction cases.

Bekannt sind auch Ausdehnungs- und Entgasungsvorrichtungen, die mit Druckhaltepumpen arbeiten und bei denen der geschlossene Ausdehnungs- und Entgasungsbehälter mit einer Membran versehen ist. Die Membran unterteilt das Innere des Behälters in einen Gasraum und einen Flüssigkeitsraum. Beispielsweise kann die Membran nach Art eines Sackes ausgebildet sein, der die Flüssigkeit enthält und sich innerhalb des Ausdehnungs- und Entgasungsbehälters befindet. Zwischen der Außenseite des Sackes und der Innenwand des Ausdehnungs- und Entgasungsbehälters ist ein Zwischenraum gebildet, der ein Gas aufnimmt, das Luft sein kann. Wenn sich die Umlaufflüssigkeit bei einem Temperaturanstieg ausdehnt, nimmt der die Membran bildende Sack mit der Luft die Volumenänderung auf. Auf diese Weise werden die Nachteile vermieden, die durch die druckbegrenzenden Armaturen bei der Vorrichtung mit dem starren Ausdehnungs- und Entgasungsbehälter gemäß der CH 694 895 A5 gegeben sind. Der Werkstoff, aus dem die Membranen bestehen, führt aber ebenfalls zu Problemen. Das Membran-Material kann z. B. Gummi oder Butylkautschuk sein. Wenn diese Materialien bei ständiger starker Verformung auch ständig mit bestimmten Umlauf-Flüssigkeiten, wie zum Beispiel Heizungswasser, in Berührung stehen, kann Materialermüdung die Folge sein. Gase, darunter auch Sauerstoff, können durch die Membran in das zirkulierende Medium des Rohrnetzes diffundieren, womit dann doch wieder die Gefahr der Korrosion und der Verschlammung gegeben ist. Vorbeugend müssen die Rohrnetze öfter entlüftet werden, was zusätzliche Kosten verursacht. Da die Verformbarkeit der Membranen ihre Grenzen hat, ist auch der Druckbereich zwischen Über- und Unterdruck, den ein Betriebsprogramm überstreichen kann, begrenzt. Schließlich müssen die Membranen gemäß Druckbehälterverordnung auch öfter ausgewechselt werden, damit eine einwandfreie Funktion gegeben ist. Denn die Temperaturen lassen den Weichmacher verdampfen, und das Gummimaterial wird porös und zersetzt sich.Also known are expansion and degassing devices that work with pressure holding pumps and in which the closed expansion and degassing is provided with a membrane. The membrane divides the interior of the container into a gas space and a liquid space. For example, the membrane may be formed in the manner of a sack containing the liquid and located within the expansion and degassing tank. Between the outside of the bag and the inner wall of the expansion and degassing container, a gap is formed, which receives a gas, which may be air. As the circulating liquid expands as the temperature increases, the bag forming the membrane with air absorbs the change in volume. In this way, the disadvantages are avoided by the pressure-limiting valves in the device with the rigid expansion and degassing according to the CH 694 895 A5 given are. However, the material of which the membranes are made also leads to problems. The membrane material may, for. As rubber or butyl rubber. If these materials are constantly in contact with certain circulating fluids, such as heating water, with constant high deformation, material fatigue may result. Gases, including oxygen, can diffuse through the membrane into the circulating medium of the pipe network, which then again there is the risk of corrosion and siltation. Preventively, the pipe networks must be vented more often, which causes additional costs. Since the deformability of the membranes has its limits, the pressure range between positive and negative pressure, which can sweep an operating program is limited. Finally, the membranes have to be replaced more often according to pressure vessel regulations, so that a perfect function is given. Because the temperatures let the plasticizer evaporate, and the rubber material becomes porous and decomposes.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Ausdehnungs- und Entgasungsvorrichtung der eingangs zuerst genannten Art mit dem Ziel zu verbessern, dass sie bei einer einfachen und zuverlässig funktionierenden Bauweise über einen relativ großen Druckbereich zwischen Über- und Unterdruck in dem Ausdehnungs- und Entgasungsbehälter betrieben werden kann, dass die Aufnahme von Sauerstoff aus der Atmosphäre in den Behälter vollständig ausgeschlossen ist und dass auch das Rückströmen von Behälterflüssigkeit in die Auffüll-Flüssigkeit mit Sicherheit vermieden wird (Systemtrennung).The invention is therefore an object of the invention to improve the expansion and degassing of the initially mentioned type with the aim that they operate in a simple and reliable functioning design over a relatively large pressure range between positive and negative pressure in the expansion and degassing can be that the uptake of oxygen from the atmosphere is completely excluded in the container and that the backflow of liquid container in the topping liquid is certainly avoided (system separation).

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit der Gesamtheit der Merkmale des Anspruchs 1.The solution of this object is achieved with the entirety of the features of claim 1.

Das Überströmventil ist so gestaltet, dass das zu entgasende Medium aus dem Heizkreis in den Entgasungsbehälter strömt, und zwar gemäß dem im Normalbetrieb gewünschten, am Überströmventil einstellbaren Druck im Behälter. Dieser gewünschte Druck liegt mit (nur beispielhaft) 0,8–0,9 bar beispielsweise leicht unter dem äußeren Atmosphärendruck von 1 bar, wobei die Druckdifferenz, bei der das Überströmventil öffnet, entsprechend dem im Heizsystem an dieser Stelle herrschenden statischen Überdruck von (nur beispielhaft) 2 bar eingestellt wird. Dieses bewährte Merkmal wird aus dem gattungsbildenden Stand der Technik gemäß CH 694 895 A5 übernommen.The overflow valve is designed so that the medium to be degassed from the heating circuit flows into the degassing, in accordance with the desired in normal operation, adjustable at the overflow pressure in the container. This desired pressure is (for example only) 0.8-0.9 bar, for example, slightly below the external atmospheric pressure of 1 bar, the pressure difference at which the spill valve opens, according to the prevailing in the heating system at this point static overpressure of (only Example) 2 bar is set. This proven feature is from the generic state of the art according to CH 694 895 A5 accepted.

Um die Aufnahme von Sauerstoff vollständig auszuschließen, werden im Vergleich zu der Offenbarung in CH 694 895 A5 zwei Änderungen am Behälter vorgenommen (kennzeichnende Merkmale a und b). Erstens wird der Vakuumbrecher, dessen Zweck es war, einen zu starken Unterdruck im Entgasungsbehälter durch Luftzufuhr (oder allgemein Gaszufuhr) zu verhindern, weggelassen; dessen Funktion wird anderweitig übernommen, und zwar durch die Frischwasserzufuhr (Merkmal b).In order to completely exclude the uptake of oxygen, in comparison to the disclosure in CH 694 895 A5 made two changes to the container (characterizing features a and b). First, the vacuum breaker, the purpose of which was to over-pressurize the degassing vessel by supplying air (or generally Gas supply), omitted; its function is otherwise taken over, by the fresh water supply (feature b).

Die Frischwasserzufuhr erfolgte bisher gemäß der Offenbarung in CH 694 895 A5 so, dass das Frischwasserventil, das in der dortigen „offenen” Leitung der Frischwassernachspeisung liegt, nur niveauabhängig gesteuert wurde. Die neue Frischwasserzufuhr erfolgt nun so, dass das Magnetventil in einer „geschlossenen” Zulaufleitung liegt (Merkmal a) und nicht nur niveauabhängig, sondern auch druckabhängig öffnet (Merkmal b). Auf diese Art kann auf einen Vakuumbrecher, der entweder Atmosphärenluft oder auch Inertgas (jedenfalls ein gasförmiges Medium) zuströmen lässt, verzichtet werden. Wesentlicher Teil der Erfindung ist also, dass mit der Frischwasserzufuhr ein Fluid oder flüssiges Medium statt eines Gases zur Begrenzung des Unterdrucks verwendet wird. Weil der Vakuumbrecher entfällt und weil die Frischwasserzulaufleitung auch keine Verbindung mehr zur Atmosphäre aufweist, ist der Entgasungsbehälter vor dem Zutritt von Sauerstoff vollständig geschützt.The fresh water supply has hitherto been according to the disclosure in CH 694 895 A5 so that the fresh water valve, which is located in the local "open" line of the fresh water supply, was controlled only level-dependent. The new supply of fresh water now takes place so that the solenoid valve lies in a "closed" supply line (characteristic a) and not only depends on the level, but also opens depending on the pressure (characteristic b). In this way, it is possible to dispense with a vacuum breaker which allows either atmospheric air or inert gas (in any case a gaseous medium) to flow. An essential part of the invention is therefore that with the fresh water supply, a fluid or liquid medium is used instead of a gas to limit the negative pressure. Because the vacuum breaker is eliminated and because the fresh water supply line no longer has any connection to the atmosphere, the degassing tank is completely protected against the ingress of oxygen.

Im Ergebnis wird der Unterdruck im Ausdehnungs- und Entgasungsbehälter begrenzt durch (i) das Öffnen des Überströmventils bei einem relativ geringen Unterdruck relativ zur Atmosphäre und (ii) mittels einer neuartigen Unterdruckmessdose, die das anderweitig schon vorhandene Frischwasser-Magnetventil öffnen kann. In einer älteren Anmeldung gemäß DE 10 2010 047 514 A1 erfolgte die Frischwassernachspeisung durch das Magnetventil in einer geschlossenen Zulaufleitung, wobei das Magnetventil aber nur niveauabhängig gesteuert wurde. Statt des „offenen” Vakuumbrechers gemäß CH 694 895 A5 wurde in der DE 10 2010 047 514 A1 ein Sicherheitsventil mit einem angeschlossenen Inertgasbehälter verwendet. Auch dadurch war bereits eine Lösung gelungen, die in den speziellen Betriebszuständen Nachspeisung und Unterdruckbegrenzung die zur Atmosphäre früher offenen Verbindungen durch jeweils geschlossene Verbindungen ersetzt hat. Allerdings war diese „geschlossene” Lösung aufwändiger als die vorliegende „geschlossene” Lösung. Die Erfindung hat erkannt, dass man auch ohne einen Stickstoffvorrat auskommt.As a result, the negative pressure in the expansion and degassing is limited by (i) the opening of the spill valve at a relatively low vacuum relative to the atmosphere and (ii) by a novel vacuum gauge that can open the otherwise existing fresh water solenoid valve. In an earlier application according to DE 10 2010 047 514 A1 The fresh water supply was carried out by the solenoid valve in a closed supply line, the solenoid valve was controlled only level dependent. Instead of the "open" vacuum breaker according to CH 694 895 A5 was in the DE 10 2010 047 514 A1 a safety valve with a connected inert gas container used. This also resulted in a solution which, in the special operating conditions of make-up and low-pressure limitation, has replaced the connections previously open to the atmosphere with closed connections. However, this "closed" solution was more complex than the present "closed" solution. The invention has recognized that it is possible without a nitrogen supply.

Durch diese Ausgestaltung des Ausdehnungs- und Entgasungsbehälters, d. h. bei dieser Sauerstoffentgasung, wird ein Sauerstoffgehalt von weniger als 0,1 mg/l, typischerweise von 0,05 mg/l, in dem umlaufenden Medium des Systems erzielt. Der Sauerstoffeintrag infolge der praktisch unvermeidlichen Undichtigkeiten im Heizkreis sowie der Sauerstoff, der in der ebenso unvermeidlichen Frischwasserzufuhr enthalten ist, werden durch die Entgasung im Behälter sicher aus dem System entfernt, bevor sie zur Korrosion beitragen können.By this configuration of the expansion and degassing container, d. H. in this oxygen degassing, an oxygen content of less than 0.1 mg / l, typically 0.05 mg / l, is achieved in the circulating medium of the system. The oxygen input due to the practically unavoidable leaks in the heating circuit and the oxygen contained in the equally unavoidable supply of fresh water are safely removed from the system by the degassing in the container before they can contribute to corrosion.

Indem die Auffüll-Flüssigkeit in der nunmehr geschlossenen Zufuhrleitung durch den Behälterdeckel hindurch in das Innere des geschlossenen und druckdichten Ausdehnungs- und Entgasungsbehälters einströmt, ist an dieser Stelle jeder Kontakt der Umlaufflüssigkeit mit der freien Atmosphäre ausgeschlossen, und die Entgasung und Entkalkung findet allein im Inneren des Behälters statt. Die gefürchtete Korrosion durch den Luft-Sauerstoff ist also an dieser Stelle unterbunden.By the filling liquid flows in the now closed supply line through the container lid into the interior of the closed and pressure-tight expansion and degassing container, at this point any contact of the circulating liquid is excluded with the free atmosphere, and the degassing and descaling takes place only in the interior the container instead. The dreaded corrosion by the air-oxygen is thus prevented at this point.

Der Systemtrenner am Eingang der Zufuhrleitung ist gemäß den Richtlinien des DVGW aufgebaut und somit ein zuverlässiges Bauelement. Es verhindert mit Sicherheit, dass rückströmende Behälterflüssigkeit mit frischer Auffüll-Flüssigkeit vermischt wird. Wenn nämlich der Druck in der Zufuhrleitung hinter dem Systemtrenner im Vergleich zu dem Druck in dessen Eingangsstutzen ansteigt und dabei einen bestimmten Grenzwert übersteigt, schließt der eingangsseitige Rückflussverhinderer des Systemtrenners und leitet etwa in die Zufuhrleitung eingedrungene Behälterflüssigkeit durch eine Nebenleitung zu einer Auffangstelle, z. B. zu einem Überlauf-Siphon.The system separator at the input of the supply line is constructed according to the guidelines of the DVGW and thus a reliable component. It prevents with certainty that backflowing liquid container is mixed with fresh filling liquid. Namely, when the pressure in the supply line behind the system separator increases compared to the pressure in the inlet port and exceeds a certain limit, closes the input side backflow preventer of the system separator and directs about in the supply line penetrated container liquid through a secondary line to a collection point, eg. B. to an overflow siphon.

Die gesamte vorteilhafte Wirkung der erfindungsgemäßen Ausdehnungs- und Entgasungsvorrichtung kommt aber auch dadurch zustande, dass bei der notwendigen Funktion des Vakuumbrechens (also der Funktion der Unterdruckbegrenzung im Behälter) jedes Eindringen von Atmosphärenluft in das Innere des Ausdehnungs- und Entgasungsbehälters ausgeschlossen wird. Die Begrenzung des Unterdrucks ist notwendig, um ein Sieden und Verdampfen der Behälterflüssigkeit zu verhindern und um den Behälter nicht zu massiv auslegen zu müssen. Falls der Unterdruck in dem Ausdehnungs- und Entgasungsbehälter unzulässig stark wird, strömt ein flüssiges Medium in den oberen Bereich des Behälters ein.However, the entire advantageous effect of the expansion and degassing device according to the invention is also due to the fact that in the necessary function of vacuum breaking (ie the function of the negative pressure limitation in the container) any penetration of atmospheric air into the interior of the expansion and degassing is excluded. The limitation of the negative pressure is necessary to prevent boiling and evaporation of the container liquid and not to have to design the container too massive. If the negative pressure in the expansion and degassing is inadmissibly strong, a liquid medium flows into the upper region of the container.

Da Unterdruck besteht, wird grundsätzlich nur eine sehr kleine Menge an Gas von der Behälterflüssigkeit aufgenommen. Außerdem erfolgt sehr schnell ein Druckausgleich. Jedes überschüssige Gas verlässt den Ausdehnungs- und Entgasungsbehälter über das schon beim Stand der Technik erwähnte Entlüftungs- und Sicherheitsventil (Gasablassventil), sobald der Druck in dem Ausdehnungs- und Entgasungsbehälter wieder hoch genug ist.Since there is negative pressure, basically only a very small amount of gas is taken up by the container liquid. In addition, a pressure equalization takes place very quickly. Any excess gas leaves the expansion and degassing via the already mentioned in the prior art vent and safety valve (gas release valve), as soon as the pressure in the expansion and degassing is high enough again.

Ein großer Vorteil der erfindungsgemäßen Ausdehnungs- und Entgasungsvorrichtung besteht darin, dass sie ohne Membranen arbeitet. Damit werden einmal die Schwierigkeiten vermieden, die in den verschleißanfälligen Werkstoffen der Membranen begründet sind. Die erfindungsgemäße Ausdehnungs- und Entgasungsvorrichtung behält den bewährten druckdichten und starren Ausdehnungs- und Entgasungsbehälter bei und arbeitet mit bewährten Armaturen von grundsätzlich einfacher mechanischer Funktion. Das führt zum anderen dazu, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung über einen großen Druckbereich zwischen Über- und Unterdruck in dem Ausdehnungs- und Entgasungsbehälter betrieben werden kann. Der modulare Aufbau der Vorrichtung, der mit der CH 694 895 A5 vorgeschlagen wird, kann beibehalten werden.A major advantage of the expansion and degassing device according to the invention is that it operates without membranes. This will once avoid the difficulties that are due to the wear-prone materials of the membranes. The expansion and degassing device according to the invention retains the proven pressure-tight and rigid expansion and degassing and works with proven fittings of a fundamentally simpler mechanical Function. On the other hand, this leads to the fact that the device according to the invention can be operated over a wide pressure range between positive and negative pressure in the expansion and degassing tank. The modular construction of the device, with the CH 694 895 A5 can be retained.

Mit der erfindungsgemäßen Ausdehnungs- und Entgasungsvorrichtung gelingt es, sämtliche Gase wie z. B. Wasserstoff, Stickstoff, Sauerstoff, Schwefelkohlenwasserstoffe und Kohlendioxyd aus der Umlaufflüssigkeit auszutreiben. Es entsteht im Heizkreis ein inertes Fluid, wobei der pH-Wert im Vergleich zur Nachfüll-Flüssigkeit ansteigt und der elektrische Leitwert sinkt. Der pH-Wert soll 8,2 bis 10,0 betragen und die elektrische Leitfähigkeit soll bei einem salzarmen Medium kleiner als 100 Mikro-Siemens pro cm sein. Damit ist erreicht, dass die Korrosion durch Sauerstoff – bei einer Konzentration kleiner als 0,1 mg/l – vernachlässigt werden kann.With the expansion and degassing device according to the invention, it is possible, all gases such. As hydrogen, nitrogen, oxygen, carbon disulfides and carbon dioxide expel from the circulating fluid. The result is an inert fluid in the heating circuit, wherein the pH increases in comparison to the refill liquid and the electrical conductance decreases. The pH should be 8.2 to 10.0 and the electrical conductivity should be less than 100 micro-Siemens per cm for a low-salt medium. This ensures that the corrosion by oxygen - at a concentration less than 0.1 mg / l - can be neglected.

Die Druckhaltung im Heizkreis bedeutet ebenfalls ein ständiges Untersättigen der Umlaufflüssigkeit, so dass eine Aufnahmebereitschaft für Stoffe besteht und die Rohre und Wandungen der Anlage von Stoffen gereinigt werden.The pressure maintenance in the heating circuit also means a constant supersaturation of the circulating liquid, so that a receptiveness for substances exists and the pipes and walls of the system are cleaned of substances.

Die Entgasung erbringt auch eine Verbesserung des Wärmeübergangs im Kreislaufsystem, so dass eine Einsparung von Primärenergie erfolgt und damit auch weniger Kohlendioxyd freigesetzt wird.The degassing also provides an improvement in the heat transfer in the circulatory system, so that there is a saving of primary energy and thus less carbon dioxide is released.

Ferner hat die weitgehende Entgasung des Wassers oder Mediums auch den Vorteil, dass die Ausdehnung des Wassers unter Temperatur-Einfluss geringer wird (vergleichbar Quecksilber); dadurch wird auch diese auszugleichende Druckschwankung geringer.Furthermore, the extensive degassing of the water or medium also has the advantage that the expansion of the water under temperature influence is lower (comparable to mercury); This also reduces this pressure fluctuation to be compensated.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen aufgeführt; die mit ihnen beanspruchten Merkmale sind in dem Ausführungsbeispiel noch näher erläutert.Advantageous developments are listed in the subclaims; the claimed with them features are explained in more detail in the embodiment.

Die Erfindung betrifft gemäß dem Anspruch 12 auch das Kreislaufsystem einer Gebäudeheizung, bei dem Umlaufwasser im Kreislauf gefördert wird und dabei Druck- und Volumenänderungen erfährt, wobei die Erfindung in diesem Anwendungsbereich darin besteht, dass die Gebäudeheizung zur Behandlung des Umlaufwassers mit einer Ausdehnungs- und Entgasungsvorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 11 versehen ist. Anspruch 13 beinhaltet die entsprechende Ausbildung für ein Kältekreislaufsystem.The invention also relates to the circulatory system of a building heating in which circulation water is circulated and experiences pressure and volume changes, the invention in this application is that the building heating to treat the circulating water with an expansion and degassing is provided according to at least one of claims 1 to 11. Claim 13 includes the corresponding training for a refrigeration cycle system.

Im Falle der Gebäudeheizung besteht die Auffüll-Flüssigkeit aus Frischwasser, und das Umlaufwasser wird in besonderer Weise zum Zwecke der Heizung aufbereitet. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist besonders gut für die Zwecke der Gebäudeheizung im Niedertemperaturbereich und auch im Bereich der Kühlsysteme geeignet, weil diese in Temperaturbereichen arbeiten, in denen sich die Dichte des Wassers erhöht und seine Absorptionsfähigkeit zunimmt.In the case of building heating, the refilling liquid consists of fresh water, and the circulating water is treated in a special way for the purpose of heating. The device according to the invention is particularly well suited for the purposes of building heating in the low temperature range and also in the field of cooling systems, because they work in temperature ranges in which the density of the water increases and its absorption capacity increases.

Es kommen aber auch zahlreiche andere Anwendungsgebiete wie zum Beispiel Kältekreisläufe in Betracht.But there are also numerous other applications such as refrigeration circuits into consideration.

Die Erfindung wird anschließend anhand eines Ausführungsbeispiels in drei Figuren noch näher erläutert.The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment in three figures.

1 ist eine schematisch gehaltene Darstellung der erfindungsgemäßen Ausdehnungs- und Entgasungsvorrichtung nach Art eines Längsschnitts. 1 is a schematic representation of the expansion and degassing device according to the invention in the manner of a longitudinal section.

2 stellt eine vergrößert herausgezeichnete Einzelheit aus 1 dar. 2 represents an enlarged detail 1 represents.

3 ist ein Schema ähnlich dem in 1 mit einem zugehörigen elektronischen Steuerbereich. 3 is a scheme similar to the one in 1 with an associated electronic control area.

In 1 bezeichnet die Bezugsziffer 1 einen Ausdehnungs- und Entgasungsbehälter in seiner Gesamtheit. Der Behälter 1 besteht aus der Behälterwand 2, welche die zylinderförmige Seitenwand bildet und aus Edelstahl bestehen kann. Der Behälterdeckel 3 und der Behälterboden 4 bestehen ebenfalls aus Edelstahl und sind lösbar an der Behälterwand 2 angebracht. Die Behälterwand 2 kann zudem von einer Ummantelung 5 aus einem reflektierenden und isolierenden Material umgeben sein. Einzelheiten dieser Ummantelung 5 sind in der schon erwähnten CH 694 895 A5 oder DE 103 29 740 A1 beschrieben. In dem Behälterboden 4 ist zudem ein Entleerungsventil 6 angebracht. Zur Kontrolle des Flüssigkeitsstandes in dem Ausdehnungs- und Entgasungsbehälter 1 ist an diesem eine Füllstandsanzeige vorhanden, die aus einem Wasserstandsglas 7 bestehen kann. Ein Schwimmkörper kann dabei durch Erreichen eines oberen Niveauschalters 8 oder eines unteren Niveauschalters 9 bestimmte Schalt- und Steuerfunktionen auslösen. Ferner ist eine verschließbare Revisionsöffnung 10 vorhanden, die bei Reinigungs- und Reparaturarbeiten benutzt wird.In 1 denotes the reference numeral 1 an expansion and degassing tank in its entirety. The container 1 consists of the container wall 2 , which forms the cylindrical side wall and can be made of stainless steel. The container lid 3 and the container bottom 4 are also made of stainless steel and are detachable on the container wall 2 appropriate. The container wall 2 can also be from a sheath 5 be surrounded by a reflective and insulating material. Details of this sheathing 5 are in the already mentioned CH 694 895 A5 or DE 103 29 740 A1 described. In the container bottom 4 is also a drain valve 6 appropriate. To check the fluid level in the expansion and degassing tank 1 There is a level indicator on this, consisting of a water level glass 7 can exist. A float can by reaching an upper level switch 8th or a lower level switch 9 trigger certain switching and control functions. Furthermore, a lockable inspection opening 10 present, which is used during cleaning and repair work.

Durch den Behälterdeckel 3 ist eine Ansaugleitung 11 hindurchgeführt. Sie endet im Bereich des unteren Drittels des Ausdehnungs- und Entgasungsbehälters 1 in einem Rückschlagventil 12. Das Rückschlagventil 12 stellt sicher, dass im laufenden Betrieb tatsächlich nur Flüssigkeit aus dem unteren Bereich angesaugt wird; ein Rückströmen von Flüssigkeit nach unten in den Behälter 1 hinein soll aber ausgeschlossen sein. Die Ansaugleitung 11 führt zu einer Druckhaltepumpe 13. Der druckseitige Ausgang der Druckhaltepumpe 13 mündet in eine Zirkulationsleitung (16, 17), die an das Kreislaufsystem der gesamten Anlage als Bypass- oder Parallelleitung angeschlossen ist; Einzelheiten hierzu sind wieder der CH 694 895 A5 (vgl. dort besonders 4) zu entnehmen. Hierbei ist eine Zulaufleitung 16 der Ausdehnungs- und Entgasungsvorrichtung an die Druckleitung des Kreislaufsystems angeschlossen, während eine Rücklaufleitung 17 der Ausdehnungs- und Entgasungsvorrichtung an die Rücklaufleitung des Kreislaufsystems angeschlossen ist. Die Zulaufleitung 16 und die Rücklaufleitung 17 bilden also zusammen die Zirkulationsleitung. Die Strömungsrichtung in den Leitungen 16 und 17 ist durch die Richtungspfeile 16a und 17a dargestellt. Eine Verbindungsleitung 18 führt von der Zulaufleitung 16 in einem ersten Zweig 18a zu einem Überströmventil 15, das am oberen Ende einer Behälter-Zulaufleitung 14 angebracht ist. In dem ersten Zweig 18a der Verbindungsleitung 18 ist auch ein Anschluss für ein Manometer 19 und/oder einen Druckwächter oder dergleichen angebracht. Ein zweiter Zweig 18b leitet den Druck und ist über ein Kappenventil abgesichert. Dieses dient dazu, dass Druck und Funktion des Behälters 1 eingestellt werden können, ohne dass Auswirkungen auf die Zirkulationsleitung entstehen. Der zweite Zweig 18b der Verbindungsleitung 18 bildet die klassische Ausdehnungsleitung und ist in den dynamischen Nullpunkt des Systems eingebunden. Durch den zweiten Zweig 18b wird der statische Druck des Systems zur Verfügung gestellt, durch den die überschüssigen Mengen der Umlaufflüssigkeit über das druckgesteuerte, verstellbare Überströmventil 15 in den Ausdehnungs- und Entgasungsbehälter 1 geleitet werden. In den Leitungen 16 und 17 liegt statischer und dynamischer Druck vor. Über die Verbindungsleitung 18 werden die Drücke in den Leitungen 16, 17 und 18b ausgeglichen.Through the container lid 3 is a suction line 11 passed. It ends in the area of the lower third of the expansion and degassing tank 1 in a check valve 12 , The check valve 12 ensures that only liquid from the lower area is sucked in during operation; a backflow of liquid down into the container 1 but it should be excluded. The suction line 11 leads to a pressure maintenance pump 13 , Of the pressure-side outlet of the pressure maintenance pump 13 flows into a circulation line ( 16 . 17 ), which is connected to the circulatory system of the entire system as a bypass or parallel line; Details are again the CH 694 895 A5 (See there especially 4 ) refer to. Here is a supply line 16 the expansion and degassing connected to the pressure line of the circulation system, while a return line 17 the expansion and degassing device is connected to the return line of the circulatory system. The supply line 16 and the return line 17 So together form the circulation line. The flow direction in the pipes 16 and 17 is through the directional arrows 16a and 17a shown. A connection line 18 leads from the supply line 16 in a first branch 18a to an overflow valve 15 at the top of a tank inlet pipe 14 is appropriate. In the first branch 18a the connection line 18 is also a connection for a manometer 19 and / or a pressure monitor or the like attached. A second branch 18b conducts the pressure and is protected by a cap valve. This serves to ensure that the pressure and function of the container 1 can be adjusted without affecting the circulation pipe. The second branch 18b the connection line 18 forms the classical expansion line and is integrated in the dynamic zero point of the system. Through the second branch 18b The static pressure of the system is provided by which the excess amounts of circulating fluid through the pressure-controlled, adjustable overflow valve 15 in the expansion and degassing tank 1 be directed. In the pipes 16 and 17 There is static and dynamic pressure. About the connection line 18 become the pressures in the pipes 16 . 17 and 18b balanced.

Der Leitungsstrang aus der Verbindungsleitung 18 und dem ersten Zweig 18a dient also zum Druckausgleich und wird deshalb auch als Ausdehnungsleitung bezeichnet. Wenn im Betrieb des Kreislaufsystems sich die dort zirkulierende Umlauf-Flüssigkeit ausdehnt, führt die dadurch bedingte Druckerhöhung in der Verbindungs- bzw. Ausdehnungsleitung 18 dazu, dass das Überströmventil 15 öffnet und das zusätzliche Volumen über die Behälter-Zulaufleitung 14 an den Ausdehnungs- und Entgasungsbehälter 1 abgegeben wird. Das Überströmventil 15 ist als Differenzdruckventil ausgebildet und durch ein Sieb gegen Verschmutzungen geschützt. Das Sieb hält grobe Partikel zurück, die aus dem Flüssigkeitskreislauf angeschwemmt werden können, während kleine Partikel durch das Druckgefälle zwischen dem Betriebsdruck in der Rücklaufleitung 17 und dem wesentlich geringeren Innendruck in dem Ausdehnungs- und Entgasungsbehälter 1 ohne Weiteres durchgespült werden. Die Behälter-Zulaufleitung 14 mit Luftaustritt 14a lässt Gase bereits ausscheiden, wobei sich der Luftaustritt 14a schon im oberen Bereich der Behälter-Zulaufleitung 14 in einer bereichsweisen Erweiterung (Teilgehäuse) befindet (siehe 3).The wiring harness from the connection line 18 and the first branch 18a thus serves to equalize pressure and is therefore also referred to as expansion line. If, during operation of the circulatory system, the circulating circulating liquid expands there, the resulting pressure increase in the connecting or expansion line 18 to that the overflow valve 15 opens and the additional volume via the tank inlet line 14 to the expansion and degassing tank 1 is delivered. The overflow valve 15 is designed as a differential pressure valve and protected by a sieve against contamination. The screen retains coarse particles that can be washed away from the fluid circuit, while small particles are trapped by the pressure differential between the operating pressure in the return line 17 and the much lower internal pressure in the expansion and degassing tank 1 be rinsed without further notice. The tank inlet line 14 with air outlet 14a allows gases to excrete already, with the air outlet 14a already in the upper area of the container inlet line 14 is located in a zone-wise extension (sub-housing) (see 3 ).

Ein Sicherheitsventil mit oder ohne Stickstoffflasche ist oben am Behälterdeckel 3 vorteilhafterweise nicht mehr erforderlich.A safety valve with or without nitrogen bottle is at the top of the tank lid 3 advantageously no longer necessary.

Eine weitere Baugruppe betrifft die Zu- und Abfuhr von ergänzender oder Auffüll-Flüssigkeit in den und aus dem Ausdehnungs- und Entgasungsbehälter 1. Zur besseren Erkennbarkeit wurde hierfür die vergrößerte Darstellung gemäß 2 gewählt. Hierbei wird der Fall betrachtet, dass das Kreislaufsystem ein Heizungssystem ist, in dem die Umlauf-Flüssigkeit aus speziell aufbereitetem Wasser besteht. Die Auffüll-Flüssigkeit besteht in diesem Fall aus Frischwasser. Die Zufuhr erfolgt über eine geschlossene, in ihrer Gesamtheit mit 23 bezeichnete Frischwasser-Zufuhrleitung 23, deren Endbereich 23a als feste Rohrleitung druckdicht durch den Behälterdeckel 3 hindurchgeführt ist. Diese Frischwasser-Zufuhrleitung 23 ist über ein Magnetventil 27 an einen Systemtrenner (Rohrtrenner) 24 angeschlossen. Die Verbindungsleitung zwischen dem Systemtrenner 24 und dem Magnetventil 27 besteht aus einem flexiblen Leitungsstück 25 und einem Zwischenstück 26. Das Frischwasser strömt dem Systemtrenner 24 über dessen Eingangsstutzen 24a zu. Derartige Systemtrenner sind hinsichtlich ihrer Wirkungsweise bekannt und als einbaufertige Einheiten auf dem Markt für Zusatzbauteile des Anlagenbaus erhältlich. Derartige Systemtrenner bestehen aus zwei hintereinander geschalteten Rückfluss-Verhinderern, die mit einer belüftbaren Mittelzone ausgestattet sind. Ihre Funktion in der erfindungsgemäßen Ausdehnungs- und Entgasungsvorrichtung wird weiter unten beschrieben.Another assembly relates to the supply and removal of supplemental or replenishment liquid into and out of the expansion and degassing tank 1 , For better visibility, this was the enlarged view according to 2 selected. Here, the case is considered that the circulatory system is a heating system in which the circulating liquid consists of specially treated water. The refill liquid in this case consists of fresh water. The supply takes place via a closed, in its entirety with 23 designated fresh water supply line 23 whose end area 23a as a solid pipe pressure-tight through the container lid 3 passed through. This fresh water supply line 23 is via a solenoid valve 27 to a system separator (pipe separator) 24 connected. The connection line between the system separator 24 and the solenoid valve 27 consists of a flexible pipe section 25 and an intermediate piece 26 , The fresh water flows to the system separator 24 via its inlet nozzle 24a to. Such system separator are known in terms of their mode of action and available as ready-to-install units on the market for additional components of plant construction. Such system separators consist of two series-connected backflow preventer, which are equipped with a ventilated central zone. Their function in the expansion and degassing device according to the invention will be described below.

Zu der zuletzt genannten Baugruppe gehört auch ein Entlüftungs- und Sicherheitsventil 30, das an dem Behälterdeckel 3 angebracht ist und eine Verbindung zwischen dem Behälterinneren und der Außenatmosphäre herstellen kann. Das Entlüftungsventil beruht auf der Funktion eines Klappenbleches 31, welches sich unter der Wirkung eines leichten Überdruckes im Inneren des Ausdehnungs- und Entgasungsbehälters 1 abhebt und dadurch den Überdruck abströmen lässt. Auf diese Weise kann überschüssige Luft aus dem Behälterinneren nach außen entweichen, ebenso aber auch überschüssige Flüssigkeitsmengen, wenn die Flüssigkeit unvorhergesehen sich bis zur Innenseite des Behälterdeckels 3 erstreckt. Dann hebt die geführte Klappe 31 ebenfalls an und lässt diese überschüssige Flüssigkeit in eine Zwischenkammer 32 einströmen.The last mentioned module also includes a venting and safety valve 30 attached to the container lid 3 is attached and can establish a connection between the container interior and the outside atmosphere. The vent valve is based on the function of a flap plate 31 , which is under the effect of a slight overpressure inside the expansion and degassing tank 1 lifts and thereby lets the pressure overflow. In this way, excess air can escape from the interior of the container to the outside, as well as excess amounts of liquid, when the liquid unexpectedly up to the inside of the container lid 3 extends. Then lift the guided flap 31 also on and leaves this excess liquid in an intermediate chamber 32 flow.

Eine erste Überlaufleitung 28 führt von dem Systemtrenner 24 zu einem Überlauf-Siphon 29. Ferner führt von der Zwischenkammer 32 eine zweite Überlaufleitung 33 ebenfalls zu dem Überlauf-Siphon 29.A first overflow pipe 28 leads from the system separator 24 to an overflow siphon 29 , Furthermore, leads from the intermediate chamber 32 a second Overflow pipe 33 also to the overflow siphon 29 ,

Die beschriebene Ausdehnungs- und Entgasungsvorrichtung arbeitet wie folgt:
Es sei wieder angenommen, dass das Kreislaufsystem eine Gebäudeheizung ist und dass das Wasser in dem Ausdehnungs- und Entgasungsbehälter 1 etwa in der Höhe der Bereichsgrenze 34 steht. Es bildet dort eine Absetzzone A, in der sich Salze und Oxidschwebeteile bzw. feste Stoffe, insbesondere Kalk ablagern. Es ist nun beabsichtigt, dem Ausdehnungs- und Entgasungsbehälter 1 weiteres Frischwasser zuzuführen. Das wird automatisch spätestens dann erfolgen, wenn der untere Niveauschalter 9 anspricht. Dann öffnet das Magnetventil 27.The described expansion and degassing device operates as follows:
It is again assumed that the circulation system is a building heating and that the water in the expansion and degassing 1 approximately at the height of the area boundary 34 stands. It forms there a settling zone A, in which salts and oxide floats or solid substances, especially lime deposit. It is now intended to the expansion and degassing 1 to supply more fresh water. This will be done automatically at the latest when the lower level switch 9 responds. Then the solenoid valve opens 27 ,

Das Frischwasser strömt über den Systemtrenner 24, das flexible Leitungsstück 25 und das Zwischenstück 26 durch das Magnetventil 27 hindurch zuletzt über den Endbereich 23a unmittelbar in den Ausdehnungs- und Entgasungsbehälter 1 hinein, ohne mit dem Luftsauerstoff in Berührung zu kommen. Beim Einströmen bilden sich in dem Ausdehnungs- und Entgasungsbehälter 1 ein Entspannungsbereich E und darunter ein Beruhigungsbereich B aus, vgl. die Bereichsgrenze 35, wie das in der CH 694 895 A5 im Einzelnen ausgeführt ist. Das einströmende Frischwasser, aber auch das bereits in dem Behälter befindliche Wasser, entgasen in das Vakuum oder in den Unterdruck des Entspannungsbereichs E, so dass alle Gase weitgehend entweichen.The fresh water flows over the system separator 24 , the flexible pipe section 25 and the intermediate piece 26 through the solenoid valve 27 last through the end area 23a directly into the expansion and degassing tank 1 into it, without coming into contact with atmospheric oxygen. When flowing in form in the expansion and degassing 1 a relaxation area E and below a calming area B, cf. the range limit 35 like that in the CH 694 895 A5 is executed in detail. The incoming fresh water, but also the water already in the container, degas into the vacuum or in the negative pressure of the relaxation area E, so that all gases escape largely.

Indessen übt der Beruhigungsbereich B eine Kolbenwirkung aus, die dazu führt, dass beim Ansteigen des Flüssigkeitspegels in dem Ausdehnungs- und Entgasungsbehälter 1 der Druck in dem Entspannungsbereich E ansteigt, womit der zunächst in dem Ausdehnungs- und Entgasungsbehälter bestehende leichte Unterdruck schließlich beseitigt wird. Ein leichter Überdruck hebt die geführte Klappe 31 des Entlüftungsventils 30 an, so dass die in dem Ausdehnungs- und Entgasungsbehälter 1 befindlichen Luft- und Gasanteile in die Zwischenkammer 32 entweichen und somit in die Außenatmosphäre übergehen, ohne mit dem Frischwasser oder dem Umlaufwasser des Kreislaufes noch einmal in Berührung zu kommen.Meanwhile, the calming portion B exerts a piston action which causes the liquid level in the expansion and degassing tank to rise 1 the pressure in the expansion zone E increases, whereby the slight negative pressure initially existing in the expansion and degassing tank is finally eliminated. A slight overpressure lifts the guided flap 31 of the vent valve 30 on, so that in the expansion and degassing 1 located air and gas fractions in the intermediate chamber 32 escape and thus pass into the outside atmosphere, without coming in contact again with the fresh water or the circulating water of the circuit.

Durch das Entweichen von Luft- und Gasanteilen aus dem Ausdehnungs- und Entgasungsbehälter 1 erfolgt zugleich ein Druckausgleich, so dass die Klappe 31 unter dem Einfluss der Schwerkraft wieder dicht schließt. Auf diese Weise gelangt auch keine sauerstoffhaltige Außenluft in das Innere des Ausdehnungs- und Entgasungsbehälters 1.By the escape of air and gas components from the expansion and degassing 1 takes place at the same time a pressure equalization, so that the flap 31 closes tight again under the influence of gravity. In this way, no oxygen-containing outside air enters the interior of the expansion and degassing tank 1 ,

Beim Betrieb des Kreislaufsystems wird sich das Umlaufwasser allmählich erwärmen und infolge dessen ausdehnen. Das führt in dem parallel geschalteten Nebenkreislauf aus der Zulaufleitung 16 und der Rücklaufleitung 17 zu einem Druckanstieg, der sich über die Verbindungs- bzw. Ausdehnungsleitung 18 und den ersten Zweig 18a auf das Überströmventil 15 auswirkt. Dieses öffnet bei einem festgelegten Grenzwert und lässt die überschüssige Menge des Umlaufwassers durch die Behälter-Zulaufleitung 14 nach unten in den Ausdehnungs- und Entgasungsbehälter 1 einströmen. Dort entweichen die in dem Fluid enthaltenen Gase, wie das schon für das Frischwasser beschrieben worden ist. Der Flüssigkeitspegel in dem Ausdehnungs- und Entgasungsbehälter 1 steigt dadurch noch weiter an.During operation of the circulatory system, the circulating water will gradually warm up and expand as a result. This leads in the secondary circuit connected in parallel from the supply line 16 and the return line 17 to an increase in pressure, which extends over the connecting or expansion line 18 and the first branch 18a on the overflow valve 15 effect. This opens at a fixed limit and leaves the excess amount of circulating water through the tank feed line 14 down into the expansion and degassing tank 1 flow. There escape the gases contained in the fluid, as has already been described for the fresh water. The liquid level in the expansion and degassing tank 1 increases even further.

Es kann vorkommen, dass die in dem Ausdehnungs- und Entgasungsbehälter 1 befindliche Wassermenge in unvorhergesehener Weise vom Niveau des unteren Niveauschalters 9 bis zum Behälterdeckel 3 ansteigt. Das hat zur Folge, dass sich in der festen Frischwasser-Zufuhrleitung 23 allmählich ein Rückstau bemerkbar macht, der sich auf den Systemtrenner 24 auswirkt und diesen ansprechen lässt. Der Systemtrenner 24 sperrt in diesem Fall funktionsgerecht die Frischwasser-Zufuhr und öffnet zur ersten Überlaufleitung 28. Infolgedessen läuft das aus dem Ausdehnungs- und Entgasungsbehälter 1 kommende Wasser über die erste Überlaufleitung 28 in den Überlauf-Siphon 29 ab. Der Systemtrenner 24 hat damit das an seinem Einlaufstutzen anstehende Frischwasser vor der aus dem Ausdehnungs- und Entgasungsbehälter 1 stammenden Flüssigkeit beschützt; denn diese kann nicht mehr in das Frischwassernetz einlaufen.It may happen that in the expansion and degassing 1 amount of water in an unforeseen way from the level of the lower level switch 9 to the container lid 3 increases. This has the consequence that in the solid fresh water supply line 23 gradually a backlog is noticeable, focusing on the system separator 24 affects and addresses this. The system separator 24 in this case, locks the fresh water supply functionally and opens to the first overflow line 28 , As a result, it runs out of the expansion and degassing tank 1 coming water over the first overflow pipe 28 into the overflow siphon 29 from. The system separator 24 thus has the pending at his inlet pipe fresh water before the out of the expansion and degassing 1 Protected originating liquid protected; because these can no longer enter the fresh water network.

Wenn sich dagegen das im Kreislaufsystem befindliche Umlaufwasser abkühlt, nimmt dieses ein geringeres Volumen ein, so dass der Druckwächter 19 anspricht und die Elektronik die Druckhaltepumpe 13 einschaltet. Auf diese Weise wird die im System fehlende Menge nachgefüllt und der Betriebsdruck in dem Kreislaufsystem aufrecht erhalten. Infolgedessen öffnet das Rückschlagventil 12, und das in dem Ausdehnungs- und Entgasungsbehälter 1 befindliche Wasser wird durch die Ansaugleitung 11 der Rücklaufleitung 17 zugeführt. Dieser Verbrauch kann sehr stark sein, so dass der Wasserpegel in dem Ausdehnungs- und Entgasungsbehälter 1 sehr schnell bis zum unteren Niveauschalter 9 absinkt. Dadurch entsteht in dem Entspannungs- und Entgasungsbereich E ein erheblicher Unterdruck. Es entsteht die Gefahr, dass der Behälter implodiert. Hinzu kommt noch, dass bei starker Unterdruck das Fluid im Setzbereich A teilweise verdampft.If, on the other hand, the circulating water in the circulation system cools down, this takes up a smaller volume, so that the pressure switch 19 responds and the electronics the pressure maintenance pump 13 turns. In this way, the amount missing in the system is replenished and maintained the operating pressure in the circulatory system. As a result, the check valve opens 12 , and that in the expansion and degassing tank 1 water is through the suction line 11 the return line 17 fed. This consumption can be very strong, so the water level in the expansion and degassing tank 1 very fast to the lower level switch 9 decreases. This results in the relaxation and degassing E a considerable negative pressure. There is a risk that the container implodes. Added to this is that under strong negative pressure, the fluid in the setting area A partially evaporated.

Um der Gefahr des Implodierens und des Siedens vorzubeugen, öffnet bei einem zu starken Unterdruck das Magnetventil 27 im Frischwasseranschluß. Die Folge davon ist, dass Auffüll-Flüssigkeit in den Ausdehnungs- und Entgasungsbehälter 1 einströmt. Auch damit ist vermieden, dass das Innere des Ausdehnungs- und Entgasungsbehälters 1 mit dem Luftsauerstoff in Berührung kommt. Das Einströmen der Flüssigkeit in den Entspannungsbereich E bewirkt einen Druckausgleich und damit und auch die Begrenzung des zu starken Unterdruckes. Es ist somit die Gefahr vermieden, dass der Behälter 1 implodiert, und dennoch ist das in diesem Behälter 1 befindliche Wasser nicht mit Sauerstoff in Berührung gekommen. Im Gegensatz zu einem weit verbreiteten Stand der Technik ist dabei eine Membran nicht erforderlich. Im Unterdruck entweichen die Gase aus dem Heizungswasser im Absetzbereich A und im Beruhigungsbereich B noch besser. Ein Quirlen des Wassers führt zu einer noch besseren Entgasung.To prevent the danger of implosion and boiling, the solenoid valve opens when the vacuum is too high 27 in the fresh water outlet. The consequence of this is that replenishment fluid enters the expansion and degassing tank 1 flows. This also avoids that the inside of the expansion and degassing 1 comes into contact with atmospheric oxygen. The inflow of the liquid into the relaxation area E causes a pressure equalization and thus and the limitation of the excessive negative pressure. It is thus avoided the danger that the container 1 imploded, and yet that is in this container 1 water was not in contact with oxygen. In contrast to a widespread state of the art, a membrane is not required. Under negative pressure, the gases from the heating water in the settling area A and in the calming area B escape even better. A whirring of the water leads to an even better degassing.

In dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 und 2 wirkt das Druckmesssignal der Unterdruckmessdose 36 direkt auf das Magnetventil 27 ein, um es notfalls zu öffnen. Diese Unterdruckfunktion hat Vorrang vor der üblichen Niveaufunktion, die durch den unteren Niveauschalter 9 initiiert wird, d. h. immer wenn das Unterdrucksignal (von 36) ein Öffnen erfordert und wenn das Niveausignal (von 9) gleichzeitig ein Schließen bevorzugt, dann wird das Magnetventil 27 geöffnet. Die direkte Ansteuerung kann durch ein 220-Volt-Signal erfolgen, auf welches die Schaltelemente angepasst sind. Falls bei dem Vorrang zu viel Medium in das ganze System gelangt, so fließt eine überflüssige Menge über den Siphon 29 ab.In the embodiment according to 1 and 2 the pressure measuring signal of the vacuum gauge acts 36 directly on the solenoid valve 27 to open it if necessary. This vacuum function has priority over the usual level function by the lower level switch 9 is initiated, ie whenever the vacuum signal (from 36 ) requires opening and when the level signal (from 9 ) prefers a closing, then the solenoid valve 27 open. The direct control can be done by a 220 volt signal to which the switching elements are adapted. If, in the overriding condition, too much medium enters the whole system, then a superfluous amount flows over the siphon 29 from.

Die neue Unterdruckfunktion hat auch Vorrang vor der Druckhaltung im System und bringt gegebenenfalls die Druckhaltepumpe 13 zum Stehen.The new vacuum function also takes precedence over the pressure maintenance in the system and, if necessary, brings the pressure maintenance pump 13 to stand.

In 3 ist alternativ eine elektronische Steuereinheit 37, die sich in einem elektronischen Steuerbereich A2 befindet, mit ihrem Netzkabelanschluss 38 dargestellt. Deren alternative Funktion besteht darin, das Meßsignal der Unterdruckmeßdose 36 in ein Öffnungssignal für das Magnetventil 27 in der Frischwassernachspeisung (23 bis 27) umzusetzen, und zwar wiederum unter Vorrang vor dem Niveaumesssignal. Auch bei dieser Alternative können ganz oder teilweise 220-Volt-Signale als Steuersignale verwendet werden. Die Vorrangschaltung kann bei dieser Alternative innerhalb der Steuereinheit 37 erfolgen, wobei die beiden Steuersignale auch zweckmäßig gegeneinander gewichtet werden können. In 3 is alternatively an electronic control unit 37 , which is located in an electronic control area A2, with its power cable connection 38 shown. Their alternative function is the measurement signal of the vacuum cell 36 in an opening signal for the solenoid valve 27 in the fresh water feed ( 23 to 27 ), again with priority over the level measurement signal. Even with this alternative, wholly or partially 220 volt signals can be used as control signals. The priority circuit can in this alternative within the control unit 37 be carried out, wherein the two control signals can also be weighted against each other appropriate.

Claims

Expansion and degassing device for connection to a circulation system, in which a circulating liquid is circulated and thereby undergoes pressure and volume changes, wherein the expansion and degassing a closed expansion and degassing ( 1 ) with a container lid ( 3 ), which via a pressure maintenance pump ( 13 ) with a first position and via an overflow valve ( 15 ) is to be connected to a second point with the recirculated liquid circulated, and the expansion and degassing container ( 1 ) An institution ( 23 to 27 ) for the level-dependent supply of replenishment liquid and another device for reducing a negative pressure in the expansion and degassing container ( 1 ), characterized in that a) for the supply of the filling liquid, a closed supply line ( 23 ), at the beginning of which a system separator ( 24 ) and the supply line ( 23 ) in its end region ( 23a ) pressure-tight through the container lid ( 3 ) of the expansion and degassing tank ( 1 ) is passed, wherein upon the occurrence of a critical pressure increase in the supply line ( 23 ) at pressure increase from the end region ( 23a ) ago the system separator ( 24 ) a conveyor route ( 28 ), which at the expansion and degassing ( 1 ) and that b) the device for reducing a negative pressure, a pressure cell ( 36 ), which ( 23 to 27 ) for the supply of refill liquid for the purpose of limiting an excessively high negative pressure with priority over a level measurement signal from a lower level switch ( 9 ) in the expansion and degassing container ( 1 ).

Expansion and degassing device according to claim 1, characterized in that the pressure holding pump ( 13 ) and the overflow valve ( 15 ) to a circulation line ( 16 . 17 ) connected to a supply line ( 16 ) and a return line ( 17 ), wherein the supply line ( 16 ) to the first position and the return line ( 17 ) is connected to the second point of the circulatory system.

Expansion and degassing device according to claim 1, characterized in that the pressure holding pump ( 13 ) and the overflow valve ( 15 ) to a circulation line ( 16 . 17 ) connected to a supply line ( 16 ) and a return line ( 17 ), both of which are connected at a distance from each other at two points of the return line of the circulatory system.

Expansion and degassing device according to one of claims 1 to 3, characterized in that a venting and safety valve ( 30 ) in the container lid ( 3 ) is provided.

Expansion and degassing device according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that the system separator ( 24 ) as a three-chamber system with controllable form pressure, Medium pressure and back pressure zone is designed so that from the expansion and degassing ( 1 ) into the closed supply line ( 23 ) is completely drained off to a collecting point.

Expansion and degassing device according to claim 5, characterized in that the collecting point is an overflow siphon ( 29 ).

Expansion and degassing device according to at least one of claims 1 to 6, characterized in that in the expansion and degassing container ( 1 ) Liquid (A) and overlying air and / or gas layers (E, B) structurally unseparated immediately adjacent to each other.

Expansion and degassing device according to one of the preceding claims, characterized in that the pressure measuring signal is used as the control signal of a solenoid valve ( 27 ) Takes precedence over the level measurement signal as the control signal of the solenoid valve ( 27 ).

Expansion and degassing device according to claim 8, characterized in that the signal of the pressure cell ( 36 ) via an electronic control section (A2) to the solenoid valve ( 27 ) acts.

Expansion and degassing device according to claim 8, characterized in that the signal of the pressure cell ( 36 ) directly on the solenoid valve ( 27 ) acts.

Expansion and degassing device according to claim 8 or 9 or 10, characterized in that the switching signal of the pressure cell ( 36 ) is a 220 volt switching signal that is passed directly - or across the control region (A1) - to a 220 volt signal of the solenoid valve ( 27 ) fits.

Circulation system of a building heating, is circulated in the circulating water and experiences pressure and volume changes, characterized in that it is provided for the treatment of the circulating water with an expansion and degassing device according to at least one of claims 1 to 11.

Refrigeration cycle system in which a cooling liquid is circulated and experiences pressure and volume changes, characterized in that it is provided for the treatment of the cooling liquid with an expansion and degassing device according to at least one of claims 1 to 11.