DE10337834A1

DE10337834A1 - Expansion bottles for hot water circuit for house heating are connected to water distribution pipe and contain water-filled tubular membranes surrounded by gas under pressure

Info

Publication number: DE10337834A1
Application number: DE2003137834
Authority: DE
Original assignee: Winkelmann Palsis Motortechnik GmbH and Co KG
Current assignee: Winkelmann Palsis Motortechnik GmbH and Co KG
Priority date: 2003-08-18
Filing date: 2003-08-18
Publication date: 2005-03-24
Also published as: DE20313137U1

Abstract

The expansion compensation system has several cylindrical pressure bottles with vertical axes, mounted side-by-side. A neck (9) at the bottom of each individual bottle (4) is connected by a nut (5) to a side arm (3) of a water distribution line (2). A cylindrical membrane (8) with a rounded top end is filled with water and its interior space (6) is connected to the water distribution line. The annular space (7) between the membrane and the inside surface of the bottle is filled with gas under pressure. A gas distribution line (12) has a valve (13) and has side connections (11) to connection stubs (10) on the top of each bottle.

Description

Die Erfindung betrifft ein Ausdehnungsgefäß für Heizungen oder dergl., insbesondere Wandthermen, mit wenigstens zwei zylinderförmigen Hohlräumen mit jeweils von einem Trennelement voneinander getrennten Wasser- und Gasraum, wobei die Wasserräume an ein gemeinsames Wasserleitungsnetz anschließbar sind und die Gasräume mit einem unter Druck stehenden Gas gefüllt sind.The The invention relates to an expansion vessel for heaters or the like, in particular Wandthermen, with at least two cylindrical cavities with each separated by a separating element water and Gas room, with the water rooms can be connected to a common water supply network and the gas rooms with a pressurized gas are filled.

Derartige Ausdehnungsgefäße werden in geschlossenen Heizkreisläufen seit langem eingesetzt und haben sich bestens bewährt. Bei kleineren Heizkreisläufen für Wohnungen oder für kleinere Einfamilienhäuser kommen mehr und mehr sogenannte Wandthermen zum Einsatz, in welche derartige Ausdehnungsgefäße eingebaut sind. Diese Druckausdehnungsgefäße bestehen aufgrund des innerhalb des Thermengehäuses zur Verfügung stehenden geringen Raumes meist aus flachen, rechteckigen oder runden Gefäßen, die aus zwei Schalen gebildet sind, zwischen denen eine flächige Membran als Trennelement eingebaut ist. Bei Volumenvergrößerung des Wassers aufgrund einer Temperaturerhöhung im Heizkreislauf vergrößert sich das Wasservolumen innerhalb des Ausdehnungsgefäßes, wodurch sich die Membran in Richtung des Gasraumes bewegt und das in diesem enthaltene Gas komprimiert wird. Da diese Ausdehnungsgefäße für Wandthermen aufgrund des innerhalb der Therme zur Verfügung stehenden geringen Raumes sehr flach ausgebildet sein müssen, weisen sie hinsichtlich ihrer Druckstabilität eine ungünstige Gefäßgeometrie auf. Die Schalen dieser flachen Ausdehnungsgefäße werden deshalb meist aus Stahlblech hergestellt, da nur ein Werkstoff hoher Festigkeit bei relativ geringen Wandstärken die erforderliche Druckstabilität aufweist. Anstelle einer solchen flächigen Membran als Trennelement sind auch Ausdehnungsgefäße mit ball- bzw. blasenförmiger Membran bekannt.such Expansion vessels are in closed heating circuits have been used for a long time and have proven their worth. at smaller heating circuits for apartments or for smaller family houses more and more so-called Wandthermen are used, in which installed such expansion vessels are. These pressure expansion vessels exist due to the available within the spa housing small space mostly from flat, rectangular or round vessels, the are formed of two shells, between which a flat membrane is installed as a separating element. When increasing the volume of water due a temperature increase in the heating circuit increases the volume of water within the expansion vessel, causing the membrane moved in the direction of the gas space and the gas contained in this is compressed. Because these expansion tanks for wall baths due to the available within the spa standing must be very flat standing, small space They regard to their pressure stability on an unfavorable vessel geometry. The shells of this be flat expansion vessels therefore usually made of sheet steel, since only one material higher Strength at relatively low wall thicknesses has the required pressure stability. Instead of such a flat Membranes as separators are also expansion vessels with ball or bubble-shaped Membrane known.

Aus DE 196 53 776 C1 ist ein gattungsgemäßes Ausdehnungsgefäß bekannt geworden, welches aus einem in einem Formgebungsprozess hergestellten Kunststoffkörper mit wenigstens zwei zylinderförmigen Hohlräumen besteht, von denen wenigstens einer im Wesentlichen den Wasserraum und wenigstens der andere im Wesentlichen den Gasraum bildet, wobei Verbindungsleitungen für den Druckausgleich zwischen den Hohlräumen in den Kunststoffkörper integriert sind. Ein solches Ausdehnungsgefäß weist aufgrund der zylinderförmigen Gestaltung der wenigstens zwei Hohlräume eine gegenüber den bekannten Gefäßen wesentlich verbesserte Druckstabilität auf. Dies macht es möglich, solche Ausdehnungsgefäße aus Kunststoff in einem einzigen Formgebungsprozess herzustellen, was den Herstellungsaufwand gegenüber bekannten Ausdehnungsgefäßen wesentlich vereinfacht. Je nach dem jeweils geforderten Wasserausdehnungsvolumen können dabei auch mehrere Hohlräume vorgesehen sein, die dann gemeinsam den Wasser- bzw. Gasraum bilden und geeignet miteinander verbunden sind. Von Nachteil bei diesem Ausdehnungsgefäß ist jedoch, dass für verschiedene Wasserausdehnungsvolumina verschiedene Gefäßgrößen hergestellt und bereitgehalten werden müssen. Ferner ist bei einem Störfall in der Regel das komplette Ausdehnungsgefäß auszuwechseln, was entsprechend aufwendig ist.Out DE 196 53 776 C1 a generic expansion vessel has become known, which consists of a plastic body produced in a molding process with at least two cylindrical cavities, of which at least one substantially the water space and at least the other essentially forms the gas space, wherein connecting lines for pressure equalization between the cavities in the Plastic body are integrated. Due to the cylindrical design of the at least two cavities, such an expansion vessel has a substantially improved pressure stability compared to the known vessels. This makes it possible to produce such expansion tanks made of plastic in a single molding process, which greatly simplifies the manufacturing effort compared to known expansion vessels. Depending on the respective required water expansion volume can also be provided more cavities, which then together form the water or gas space and are suitably connected to each other. A disadvantage of this expansion vessel, however, is that different vessel sizes must be prepared and kept available for different water expansion volumes. Furthermore, in the case of an accident, as a rule, the complete expansion vessel must be replaced, which is correspondingly expensive.

Aus DE 295 17 530 U1 ist ein Ausdehnungsgefäß für eine Heizanlage bekannt, das aus einem in einem Formgebungsprozess hergestellten Kunststoffkörper mit einem durch eine Membran voneinander getrennten Wasser- und Gasraum besteht. Dabei ist der Wasserraum an eine wasserführende Leitung angeschlossen und der Gasraum ist mit einem Gaspolster gefüllt.Out DE 295 17 530 U1 an expansion vessel for a heating system is known, which consists of a plastic body produced in a molding process with a membrane separated by a water and gas space. The water space is connected to a water-carrying line and the gas space is filled with a gas cushion.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein gattungsgemäßes Ausdehnungsgefäß so weiterzuentwickeln, dass es auf einfache Weise auf das jeweils geforderte Wasserausdehnungsvolumen anpassbar und bei einem etwaigen Störungsfall mit geringerem Aufwand reparabel ist.task The invention is to develop a generic expansion vessel so that it easily on the respectively required water expansion volume customizable and in case of failure with less effort is repairable.

Diese Aufgabe wird bei einem Ausdehnungsgefäß der eingangs bezeichneten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der jeweilige Hohlraum jeweils von einem flaschenförmigen Behälter gebildet ist, wobei die wenigstens zwei flaschenförmigen Behälter jeweils lösbar an einem rohrförmigen Verteiler angeordnet sind, der an das Wasserleitungsnetz anschließbar ist.These Task is at an expansion vessel designated at the outset Type according to the invention thereby solved, that the respective cavity is formed in each case by a bottle-shaped container is, wherein the at least two bottle-shaped container each releasably a tubular one Distributor are arranged, which is connectable to the water mains.

Mit der Erfindung wird ein Ausdehnungsgefäß zur Verfügung gestellt, welches quasi modulartig ausgebildet ist. Dazu weist es eine rohrförmige Verteilerleitung auf, an die je nach gewünschtem Wasserausdehnungsvolumen grundsätzlich beliebig viele, aber wenigstens zwei, baugleiche flaschenförmige Behälter lösbar angeschlossen sind. Somit ist es möglich, zur Realisierung von Ausdehnungsgefäßen unterschiedlicher Wasserausdehnungsvolumina nur einen einzigen flaschenförmigen Behältertyp herzustellen und bereitzuhalten, wobei dann das jeweilige Ausdehnungsgefäß mit mehr oder weniger derartiger Behälter ausgerüstet wird, die an den jeweiligen rohrförmigen Verteiler angeschlossen werden. Dabei können unterschiedliche Verteilergrößen mit mehr oder weniger Anschlussstutzen für die Behälter bereitgehalten werden oder es kann alternativ auch eine Standardverteilergröße mit einer vorgegebenen Anschlussstutzenzahl verwendet werden, wobei an die Anschlussstutzen die jeweils erforderliche Behälterzahl angeschlossen wird und nicht benötigte Anschlussstutzen mit einem Stopfen verschlossen werden. Es läßt sich somit auf einfache Weise eine Anpassung an unterschiedliche Wasserausdehnungsvolumina erreichen, es ist darüber hinaus von wesentlichem Vorteil, dass bei einem Störfall nicht das komplette Ausdehnungsgefäß gewechselt werden muss, sondern nur derjenige flaschenförmige Behälter, der tatsächlich schadhaft ist, beispielsweise durch einen Schaden an dem Trennelement bzw. der Membran.With the invention, an expansion vessel is provided, which is formed quasi modular. For this purpose, it has a tubular distribution line to which, depending on the desired water expansion volume basically any number, but at least two, identical bottle-shaped container are detachably connected. Thus, it is possible to produce and provide only a single bottle-shaped container type for the realization of expansion vessels of different water expansion volumes, in which case the respective expansion vessel is equipped with more or less such container, which are connected to the respective tubular manifold. Different manifold sizes can be kept available with more or fewer connecting pieces for the containers or alternatively, a standard distributor size can be used with a predetermined connecting piece number, with the respectively required containers being connected to the connecting pieces number is connected and unneeded connecting pieces are closed with a stopper. It can thus be easily adapted to different water expansion volumes reach, it is also of significant advantage that in an accident not the entire expansion vessel must be changed, but only that bottle-shaped container that is actually defective, for example, by damage the separating element or the membrane.

In bevorzugter Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Gasräume der einzelnen flaschenförmigen Behälter zum Druckausgleich über eine Verbindungsleitung miteinander verbunden sind. Diese Verbindungsleitung ist dann bevorzugt mit einem einzigen Gasfüllventil ausgerüstet. Diese Lösung ist besonders zweckmäßig, da nur ein einziges Gasfüllventil benötigt wird.In preferred embodiment, it is provided that the gas spaces of the single bottle-shaped container for pressure equalization over a connecting line are connected together. This connection line is then preferably equipped with a single gas filling valve. These solution is particularly useful because only a single gas filling valve needed becomes.

Alternativ kann aber auch vorgesehen sein, dass jeder flaschenförmige Behälter ein (eigenes) Gasfüllventil aufweist.alternative but can also be provided that each bottle-shaped container a (own) gas filling valve having.

Aufgrund der druckstabilen Geometrie der Hohlräume in Zylinderform können die flaschenförmigen Behälter grundsätzlich aus beliebigen Materialien bestehen, bevorzugt ist jedoch Metall oder Kunststoff vorgesehen.by virtue of the pressure - stable geometry of the cavities in cylindrical shape, the bottle-shaped container in principle consist of any materials, but preferred is metal or plastic provided.

Wenn die flaschenförmigen Behälter aus Kunststoff bestehen, ist besonders bevorzugt vorgesehen, dass sie jeweils aus einem in einem Formgebungsprozess hergestellten Kunststoffkörper mit einem einteilig angeformten Wasseranschluss stutzen bestehen, wobei das als blasenförmige Membran ausgebildete Trennelement im Bereich des Anschlussstutzens mit einem einteilig angeformten stutzenförmigen Bereich unmittelbar mit dem Anschlussstutzen des Kunststoffkörpers dicht verbunden ist. Derartige flaschenförmige Behälter können auf besonders einfache Weise hergestellt werden, da nur zwei Blasformschritte erforderlich sind, nämlich zum einen zur Herstellung der blasenförmigen Membran und zum anderen zur Herstellung des Kunststoffkörpers, wobei eine sichere Funktionsfähigkeit und Abdichtung dadurch erreicht wird, dass die Membran mit ihrem stutzenförmigen Bereich als Einlegeteil direkt in den Blasformschritt zur Herstellung des Kunststoffkörpers eingebracht wird. Derartige Behälter sind für sich betrachtet grundsätzlich aus DE 197 33 982 C1 bekannt, worauf ausdrücklich Bezug genommen wird.If the bottle-shaped containers are made of plastic, it is particularly preferred that they each consist of a plastic body produced in a molding process with a one-piece molded water connection, wherein the separator formed as a bubble-shaped membrane in the region of the connecting piece with a one-piece molded nozzle-shaped area directly the connecting piece of the plastic body is tightly connected. Such bottle-shaped container can be produced in a particularly simple manner, since only two blow molding steps are required, namely on the one hand for producing the bubble-shaped membrane and on the other for the production of the plastic body, with a secure functioning and sealing is achieved in that the membrane with its nozzle-shaped Area is introduced as an insert directly into the blow molding step for producing the plastic body. Such containers are inherently out of consideration DE 197 33 982 C1 known, to which reference is expressly made.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die flaschenförmigen Behälter an Anschlussstutzen des rohrförmigen Verteilers angeschraubt sind. Selbstverständlich erfolgt der Anschluss dabei druckdicht.In Another advantageous embodiment is provided that the bottle-shaped container to connecting pieces of the tubular Distributor are screwed. Of course, the connection is made while pressure-tight.

Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung beispielhaft näher erläutert. Diese zeigt in der einzigen Figur teilweise im Längsschnitt ein Ausdehnungsgefäß.The The invention is explained in more detail below with reference to the drawing by way of example. These shows in the single figure partially in longitudinal section an expansion vessel.

Ein Ausdehnungsgefäß für Heizungen oder dergl., insbesondere für Wandthermen, ist allgemein mit 1 bezeichnet. Dieses Ausdehnungsgefäß 1 weist beim Ausführungsbeispiel einen rohrförmigen Verteiler 2 mit drei Anschlussstutzen 3 auf, dieser rohrförmige Verteiler 2 wird an ein nicht dargestelltes Wasserleitungsnetz angeschlossen.An expansion vessel for heaters or the like., Especially for wall-mounted, is generally with 1 designated. This expansion vessel 1 has a tubular distributor in the embodiment 2 with three connecting pieces 3 on, this tubular distributor 2 is connected to a not shown water mains.

An allen Anschlussstutzen 3 des Verteilers 2 sind flaschenförmige Behälter 4 lösbar angeordnet, vorzugsweise angeschraubt, wie durch Muttern 5 angedeutet ist. Alle drei flaschenförmigen Behälter 4 sind baugleich.On all connecting pieces 3 of the distributor 2 are bottle-shaped containers 4 detachably arranged, preferably screwed, as by nuts 5 is indicated. All three bottle-shaped containers 4 are identical.

Jeder flaschenförmige Behälter 4 weist einen etwa zylinderförmigen Hohlraum auf, welcher jeweils von einem Trennelement in einen Wasserraum 6 und einen Gasraum 7 unterteilt ist. Das Trennelement ist dabei beim Ausführungsbeispiel jeweils von einer blasen- bzw. ballförmigen Membran 8 gebildet, welche jeweils von einem Anschlussstutzen 9 am Anschlussende der Behälter gehalten und zum Anschlussstutzen 9 hin offen ist, d.h. die jeweilige blasenförmige Membran 8 steht über die Anschlussstutzen 3 bzw. 9 und den rohrförmigen Verteiler 2 direkt mit dem anzuschließenden Wasserleitungsnetz in Verbindung. Das Innere der jeweiligen blasenförmigen Membran 8 bildet somit jeweils den Wasserraum 6. Dabei sind erkennbar alle Wasserräume 6 der flaschenförmigen Behälter 4 über den rohrförmigen Verteiler 2 miteinander verbunden, so dass ein Druckausgleich zwischen den Wasser räumen 6 gewährleistet ist.Each bottle-shaped container 4 has an approximately cylindrical cavity, which in each case by a separating element into a water space 6 and a gas room 7 is divided. The separating element is in the embodiment in each case of a bubble or ball-shaped membrane 8th formed, each of a connecting piece 9 held at the terminal end of the container and the connection piece 9 is open, ie the respective bubble-shaped membrane 8th stands over the connecting pieces 3 respectively. 9 and the tubular manifold 2 directly connected to the connected water supply network. The interior of the respective bubble-shaped membrane 8th thus each forms the water space 6 , There are recognizable all water spaces 6 the bottle-shaped container 4 over the tubular distributor 2 connected to each other, allowing a pressure equalization between the water 6 is guaranteed.

Die flaschenförmigen Behälter 4 weisen oberseitig ebenfalls kleinere Anschlussstutzen 10 auf, welche mit Anschlussstutzen 11 einer Verbindungsleitung 12 verbunden sind. Diese Verbindungsleitung 12 ist an geeigneter Stelle mit einem Gasfüllventil 13 versehen. Damit sind auch die Gasräume 7 der einzelnen flaschenförmigen Behälter 4 über die Verbindungsleitung 12 zum Druckausgleich miteinander verbunden, außerdem können sie über ein einziges Gasfüllventil 13 mit dem benötigten Gas, beispielsweise Stickstoff, befüllt werden.The bottle-shaped containers 4 have upper side also smaller connecting pieces 10 on, which with connecting pieces 11 a connection line 12 are connected. This connection line 12 is at a suitable location with a gas filling valve 13 Mistake. So are the gas rooms 7 the single bottle-shaped container 4 over the connecting line 12 For pressure equalization connected to each other, they can also have a single gas filling valve 13 be filled with the required gas, such as nitrogen.

Alternativ wäre es auch möglich, anders als in der Zeichnung dargestellt, dass jeder flaschenförmige Behälter 4 ein eigenes Gasfüllventil aufweist, die Verbindungsleitung 12 würde dann komplett entfallen.Alternatively, it would also be possible, unlike in the drawing, that each bottle-shaped container 4 has its own gas filling valve, the connecting line 12 would then be completely eliminated.

Erkennbar ist das Ausdehnungsgefäß 1 modulartig ausgebildet, es besteht im Prinzip aus dem rohrförmigen Verteiler 2 und beliebig vielen, einzelnen, baugleichen, flaschenförmigen Behältern 4. Je nach dem benötigten Wasserausdehnungsvolumen müssen dann entsprechend viele flaschenförmige Behälter 4 verwendet werden. Werden beispielsweise nur zwei flaschenförmige Behälter 4 benötigt, so kann gleichwohl auch der dargestellte rohrförmige Verteiler mit drei Anschlussstutzen 3 verwendet werden, ein Anschlussstutzen 3 wird dann einfach mit einem druckdichten Stopfen verschlossen. Alternativ kann selbstverständlich auch ein rohrförmiger Verteiler 2 mit nur zwei Anschlussstutzen 3 eingesetzt werden. In einem Störungsfall kann erkennbar auf einfache Weise ein einzelner schadhafter Behälter 4 ausgewechselt werden, es braucht nicht das komplette Ausdehnungsgefäß 1 ausgetauscht zu werden.Recognizable is the expansion tank 1 not a word dulartig formed, it consists in principle of the tubular distributor 2 and any number of individual, identical, bottle-shaped containers 4 , Depending on the required water expansion volume then have a corresponding number of bottle-shaped container 4 be used. For example, only two bottle-shaped container 4 However, the illustrated tubular distributor with three connecting pieces can nevertheless be used 3 to be used, a connecting piece 3 is then simply closed with a pressure-tight stopper. Alternatively, of course, a tubular distributor 2 with only two connecting pieces 3 be used. In case of a malfunction, a single defective container can easily be identified 4 be replaced, it does not need the complete expansion vessel 1 to be exchanged.

Natürlich ist die Erfindung nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt, weitere Ausgestaltungen sind möglich, ohne den Grundgedanken zu verlassen. So kann die lösbare Verbindung zwischen den Behältern 4 und dem Verteiler 2 auch anders ausgeführt sein, beispielsweise nach Art eines Bajonettverschlusses. Falls erforderlich kann auch ein zusätzlicher Behälter vorgesehen werden, der lediglich als Gasraum dient, wenn ein entsprechendes Gasvolumen benötigt wird.Of course, the invention is not limited to the illustrated embodiments, further embodiments are possible without departing from the spirit. So can the detachable connection between the containers 4 and the distributor 2 be executed differently, for example in the manner of a bayonet lock. If necessary, an additional container may also be provided, which only serves as a gas space if a corresponding gas volume is required.

Claims

Expansion vessel for heaters or the like., Especially Wandthermen, with at least two cylindrical cavities, each separated by a separating element water and gas space, the water chambers are connected to a common water supply network and the gas chambers are filled with a pressurized gas, characterized in that each cavity is defined by a bottle-shaped container ( 4 ), wherein the at least two bottle-shaped containers ( 4 ) in each case releasably on a tubular distributor ( 2 ) are arranged, which is connectable to the water mains.

Expansion vessel according to claim 1, characterized in that the gas spaces ( 7 ) of the individual bottle-shaped containers ( 4 ) for pressure equalization via a connecting line ( 12 ) are interconnected.

Expansion vessel according to claim 2, characterized in that the connecting line ( 12 ) with a gas filling valve ( 13 ) is equipped.

Expansion vessel according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the bottle-shaped containers ( 4 ) consist of metal.

Expansion vessel according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the bottle-shaped containers ( 4 ) consist of plastic.

Expansion vessel according to claim 5, characterized in that the bottle-shaped containers ( 4 ) each made of a plastic body produced in a molding process with integrally molded connection piece ( 9 ), wherein a separator formed as a bubble-shaped membrane ( 8th ) in the area of the connecting piece ( 9 ) with a one-piece molded nozzle-shaped area directly with the connecting piece ( 9 ) of the plastic body is tightly connected.

Expansion vessel according to Claim 1 or one of the following, characterized in that the bottle-shaped containers ( 4 ) on connecting pieces ( 3 ) of the tubular distributor ( 2 ) are screwed.