DE19504750A1

DE19504750A1 - Pressure compensator container for hot water system

Info

Publication number: DE19504750A1
Application number: DE1995104750
Authority: DE
Inventors: Norbert Scherer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-02-14
Filing date: 1995-02-14
Publication date: 1996-08-22

Abstract

The pressure compensator container comprises an oval housing (1) with flanges (2) at each end to connect into a hot water line. The inside of the housing has a central pipe section (6) of flexible material with the ends clamped into the connecting flanges. The pipe section expands with the increasing water pressure as the water heats. The trapped volume (5) in the housing is filled with an inert gas, eg. nitrogen, which is compressed as the pipe section expands. The compensator is strengthened by a central rod through the housing which carries spacers to limit the compression of the flexible pipe section. An impeller mounted on the rod is rotated by the water flow and generates a swirl effect to prevent build-up of limescale and dirt etc.

Description

Beim Aufheizen eines Warmwasserboilers, indirekt oder direkt beheizt, dehnt sich das Wasservolumen im Boiler aus, wodurch die Boilerwandung mit einem höheren Druck belastet wird. Deshalb ist ein Sicherheitsventil eingebaut, das den Überdruck abläßt mit dem Nachteil, daß bei jedem Aufheizen Wasser verloren geht.When heating a hot water boiler, indirectly or directly heated, it stretches the water volume in the boiler, causing the boiler wall with a higher pressure is loaded. Therefore a safety valve is installed that relieves the excess pressure with the disadvantage that with each heating water get lost.

Zweckmäßigerweise wird ein Ausdehnungsgefäß vor den Boiler montiert, in dem der Überdruck sich ausdehnen kann. Dies ist aber vom DVGW nicht zugelassen, da es in dem Ausdehnungsgefäß durch abgestandenes Wasser zur Legionellen bildung kommen kann.An expansion tank is expediently installed in front of the boiler in which the overpressure can expand. However, this is not permitted by the DVGW, since it is in the expansion tank due to stale water to Legionella education can come.

Die Erfindung liegt darin, ein Druckausgleichsgefäß zu konstruieren, in dem dich kein Wasser über längere Zeit ansammeln kann.The invention is to construct a pressure compensation vessel in which no water can accumulate for a long time.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß ein Ausdehnungsgefäß 1 zu einer Elypse geformt ist und es zwei gegenüberliegende Anschlüsse hat. In und zwischen den beiden Anschlüssen des Gefäßes ist die eigentliche Druckausdehnungsmembrane aus Gummi oder ähnlichem Material gelagert. Ihr sind an den Anschlüssen Flanschen angeformt, die für die Abdichtung gegen über dem mit Inert Gas gefüllten Ausdehnungsraum sorgen. Die Membrane ist so geformt, daß sie im drucklosen oder druckneutralen Zustand ein Rohr bildet, so daß sich kein Wasser ablagern kann; der Durchfluß wie in einem normalen Wasserrohr ist. Tritt eine Volumänderung durch erwärmen des Boilerwassers auf, dehnt sich das Membranrohr mit dem Wasser in dem Ausdehnungsraum aus. Wird an einer Zapfstelle Wasser entnommen, reduziert sich der Druck, so daß das zwischen dem Membranrohr und der Gefäßwandung eingefüllte Gas, in der Regel Stickstoff, die Membrane zurück drückt und somit das Wasser aus dem Gefäß. Da die Membrane wieder die Form eines Rohres einnimmt, kann sich kein Wasser ablagern.According to the invention this is achieved in that an expansion vessel is formed of an ellipse to 1 and it has two opposing ports. The actual pressure expansion membrane made of rubber or similar material is stored in and between the two connections of the vessel. Flanges are formed on the connections, which provide a seal against the expansion space filled with inert gas. The membrane is shaped so that it forms a tube when depressurized or neutral, so that no water can be deposited; the flow is like in a normal water pipe. If a change in volume occurs due to the heating of the boiler water, the membrane tube expands with the water in the expansion space. If water is withdrawn at a tap, the pressure is reduced so that the gas, usually nitrogen, filled between the membrane tube and the wall of the vessel pushes the membrane back and thus the water out of the vessel. Since the membrane takes the form of a tube again, no water can be deposited.

Um zu verhindern, daß bei einem höheren Gasdruck im Ausdehnungsraum gegenüber dem Wasserdruck in dem Membranrohr dieses so zusammengedrückt wird, daß die Durchflußmenge nicht gewährleistet ist, gibt es folgende Möglichkeiten:
Dem Membranrohr können rundum Stege oder Noppen angeformt sein, die im zusammengedrückten Zustand den erforderlichen Durchfluß gewährleisten.In order to prevent a higher gas pressure in the expansion chamber from compressing the water pressure in the membrane tube so that the flow rate is not guaranteed, the following options are available:
The membrane tube can be integrally formed with webs or knobs which, when compressed, ensure the required flow.

In dem Membranrohr ist ein Stab eingeschoben, dem sternenförmig Stege angeformt sind, um die Membrane zurückzuhalten. Um zu verhindern, daß sich zwischen dem Membranrohr und den Stegen des Stabes Wasser bzw. Schmutz partikel ablagern kann, ist dem Stab ein Propeller angegossen, so daß dieser sich beim durchfließen des Wassers mitdreht und somit gereinigt wird bzw. sich keine Ablagerungen bilden können.A rod is inserted into the membrane tube, the star-shaped webs are molded to hold back the membrane. To prevent yourself water or dirt between the membrane tube and the bars of the rod can deposit particles, a propeller is cast on the rod, so that this rotates with the flow of water and is thus cleaned or no deposits can form.

An dem Gegenflansch des Gefäßes oder an ihm selbst ist ein Rohr angeformt, das durch das Membranrohr geschoben ist und bis zur anderen Öffnung des Gefäßes geht, so daß sich das Membranrohr nicht zusammenpressen kann. Das Rohr ist am Ende verjüngt, so daß ein Venturieffekt auftritt, wenn an einer Zapfstelle Wasser gezogen wird, so daß restlos alles Wasser herausgesaugt wird.A tube is formed on the counter flange of the vessel or on itself, which is pushed through the membrane tube and up to the other opening of the Vessel goes so that the membrane tube can not compress. The Pipe is tapered at the end so that a Venturi effect occurs when on one Tap water is pulled so that all water is sucked out completely becomes.

Die vierte Ausführung ist wie vor, jedoch ohne Membrane. Das Aus dehnungsgefäß kann nur in senkrechter Lage mit dem Venturirohr nach unten zeigend eingesetzt werden, so wie bei Heizungs- und Brauchwasserer wärmungsanlagen, die mit niedrigen Drücken betrieben werden können, wie z. B. bei 5-ltr. drucklosen Untertischspeichern (Fig. 5). In dieser Montageanordnung kann die Luft nicht aus dem Gefäß entweichen, so daß sie als Ausdehnungspolster dient.The fourth version is as before, but without a membrane. The expansion vessel can only be used in a vertical position with the Venturi tube pointing downwards, as is the case with heating and domestic water heating systems that can be operated at low pressures, such as. B. at 5-liter. unpressurized under-table storage ( Fig. 5). In this mounting arrangement, the air cannot escape from the vessel, so that it serves as an expansion cushion.

Die Zeichnungen geben folgende Beispiele wieder:The drawings show the following examples:

Fig. 1 zeigt im Schnitt das Ausdehnungsgefäß 1 mit den zwei sich gegenüberliegenden Flanschenöffnungen 2 und den angeschraubten Gegenflanschen 3 sowie das Ventil 4, durch das der Druckraum 5 mit Stickstoff gefüllt wird. Zwischen den beiden Flanschanschlüssen 2 ist das Membranrohr 6 gelagert, welches durch die beiden Gegenflanschen 3 den Ausdehnungsraum 5 abdichtet, in dem in der Regel der Stickstoff eingefüllt ist. Ist der Druck im Ausdehnungsraum 5 größer als der Wasserdruck im Membranrohr 6, so kann dieses zusammengedrückt werden. Um dieses zu vermeiden, sind dem Membranrohr 6 Stege 7 angeformt, welche gegeneinander gedrückt werden. Zwischen den Stegen 7 sind die Hohlräume 8, in welchen das Wasser durchfließen kann. Diese sollten so bemessen sein, daß die Mindestdurchflußmenge gewährleistet ist. Fig. 1 shows in section the expansion tank 1 with two opposite Flanschenöffnungen 2 and the bolted mating flanges 3 and the valve 4, through which the pressure chamber 5 is filled with nitrogen. Between the two flange connections 2 , the membrane tube 6 is mounted, which seals the expansion space 5 through the two counter flanges 3 , in which the nitrogen is usually filled. If the pressure in the expansion space 5 is greater than the water pressure in the membrane tube 6 , this can be compressed. To avoid this, the membrane tube are molded 6 bars 7, which are pressed against each other. Between the webs 7 are the cavities 8 , in which the water can flow. These should be dimensioned so that the minimum flow rate is guaranteed.

Fig. 2 zeigt im Schnitt wie Fig. 1, jedoch das Membranrohr 6 im ausgedehnten Zustand, d. h. der Druck im Membranrohr ist höher als der Druck im Ausdehnungsraum 5, in dem das eingefüllte Gas (Stickstoff) zusammengepreßt wird und somit Platz für das sich ausdehnende Wasser schafft. Die Stege 7, welche der Membranwandung 6 angeformt sind, dehnen sich mit aus. In der Draufsicht ist das Membranrohr in zusammengepreßten Zustand mit den Stegen 7 rundum und den Hohlräumen 8, in welchen das Wasser durchfließen kann. Fig. 2 shows in section like Fig. 1, but the membrane tube 6 in the expanded state, ie the pressure in the membrane tube is higher than the pressure in the expansion chamber 5 , in which the filled gas (nitrogen) is compressed and thus space for the expanding Water creates. The webs 7 , which are molded onto the membrane wall 6 , also expand. In the top view, the membrane tube is in the compressed state with the webs 7 all around and the cavities 8 in which the water can flow.

Fig. 3 zeigt im Schnitt das Ausdehnungsgefäß 1 wie vor, jedoch das Membranrohr 6 ohne angeformte Stege. Anstelle dessen ist ein Stab 9 eingeschoben, an welchem Stege angebracht sind, die verhindern, daß das Rohr zusammengedrückt wird. Dem Stab 9 ist ein Propeller 10 angeformt, damit sich dieser dreht, wenn Wasser durchfließt und es nicht zu Ablagerungen zwischen der Membranwand 6 und den Stegen 9 kommen kann. In der Perspektive (rechts oben) ist der Stab mit den rundum angeformten Stegen 9 und dem Propeller 10 dargestellt. Fig. 3 shows in section the expansion vessel 1 as before, but the membrane tube 6 without molded webs. Instead, a rod 9 is inserted, on which webs are attached, which prevent the tube from being compressed. A propeller 10 is molded onto the rod 9 so that it rotates when water flows through and deposits cannot form between the membrane wall 6 and the webs 9 . In perspective (top right), the rod is shown with the webs 9 and the propeller 10 formed all around.

Fig. 4 zeigt im Schnitt das Ausdehnungsgefäß 1 wie vor, jedoch mit einem an den Gegenflanschen 3 angebrachten Rohr 11, welches bis zu dem gegenüberliegenden Flansch 3 reicht und am Ende verjüngt ist, damit beim Durchfließen des Wassers (Anschlußrichtung von rechts nach links beachten) ein Venturiefekt erzielt wird und das Wasser zwischen Membranrohrwandung 6 und dem Venturirohr 11 herausgesaugt wird. Fig. 4 shows in section the expansion tank 1 as before, but with a tube 11 attached to the counter flanges 3 , which extends to the opposite flange 3 and is tapered at the end, so that when the water flows through (note the connection direction from right to left) a venturi effect is achieved and the water is drawn out between the membrane tube wall 6 and the venturi tube 11 .

Fig. 5 zeigt in der Vorderansicht ein 5-ltr. Untertischspeicher 12 mit der angeschlossenen Mischbatterie 13 einer Spüle. Auf den Untertisch speicher 12 ist im Schnitt gezeichnet das Ausdehnungsgefäß 1 mit dem Venturirohr 11 nach unten aufgeschraubt. Der Vordruck mit Stickstoff zwischen der Ausdehnungsgefäßwandung 1 und Membranrohr 6 darf nicht höher sein als die Höhe zwischen Ausdehnungsgefäß 1 und dem Auslauf 13 der Mischbatterie, ca. 0.03 bar. Fig. 5 shows a 5-liter in the front view. Undersink storage 12 with the connected mixer tap 13 of a sink. On the under-table storage 12 is drawn in section, the expansion tank 1 with the Venturi tube 11 screwed down. The admission pressure with nitrogen between the expansion vessel wall 1 and the membrane tube 6 must not be higher than the height between the expansion vessel 1 and the outlet 13 of the mixer tap, approx. 0.03 bar.

Fig. 6 zeigt wie Fig. 5, jedoch das Ausdehnungsgefäß 1 ohne Membranrohr 6. Hier dient die Luft, welche bei dieser Anordnung nicht entweichen kann, als Ausdehnungspolster. FIG. 6 shows like FIG. 5, but the expansion vessel 1 without membrane tube 6 . Here the air, which cannot escape in this arrangement, serves as an expansion cushion.

Claims

1. Pressure compensation vessel, characterized in that an expansion vessel 1 has two opposite connection openings.

2. Pressure compensation vessel according to claim 1 characterized, that the membrane forms a tube in the pressure-neutral state and this has two opposite flange connections.

3. Pressure compensation vessel according to claim 2 characterized, that the membrane webs or knobs are formed.

4. Pressure compensation vessel according to claim 1 characterized, that a retaining rod is stored in the membrane.

5. Pressure compensation vessel according to claim 4 characterized, that a propeller is molded onto the retaining rod.

6. Pressure compensation vessel according to claim 1 characterized, that a venturi tube is mounted in the membrane and that this on Mating flange of the expansion vessel is attached.

7. Pressure compensation vessel according to claim 1 characterized, that an expansion tank is without a membrane and the trapped air serves as an expansion cushion and a venturi tube is installed.