DE19653776C1 - Plastics expansion tank for especially wall heaters - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Ausdehnungsgefäß aus Kunststoff für Heizungen oder dergl., insbesondere Wandthermen, mit einem von einem Trennelement voneinander getrennten Wasser- und Gasraum, wobei der Wasserraum an ein Wasserleitungsnetz angeschlossen ist und der Gasraum mit einem unter Druck stehenden Gas gefüllt ist.The invention relates to an expansion vessel made of plastic for heating or the like., In particular wall heaters, with one of a separating element separate water and Gas space, the water space connected to a water supply network is connected and the gas space with a pressurized standing gas is filled.
Derartige Ausdehnungsgefäße werden in geschlossenen Heiz kreisläufen seit langem eingesetzt und haben sich bestens bewährt. Bei kleineren Heizkreisläufen für Wohnungen oder für kleinere Einfamilienhäuser kommen mehr und mehr soge nannte Wandthermen zum Einsatz, in welche derartige Aus dehnungsgefäße eingebaut sind. Diese Druckausdehnungsge fäße bestehen aufgrund des innerhalb des Thermengehäuses zur Verfügung stehenden geringen Raumes bisher aus fla chen, rechteckigen oder runden Gefäßen, die aus zwei Schalen gebildet sind, zwischen denen eine flächige Mem bran als Trennelement eingebaut ist. Bei Druckausdehnung des Wassers im Heizkreislauf vergrößert sich dann das Wasservolumen innerhalb des Ausdehnungsgefäßes, wodurch sich die Membran in Richtung des Gasraumes bewegt und das in diesem enthaltene Gas komprimiert wird. Anstelle einer solchen flächigen Membran 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 worked well proven. For smaller heating circuits for apartments or for smaller single-family houses there are more and more called wall heaters to use, in which such Aus expansion vessels are installed. This pressure expansion Barrels exist due to the inside of the thermal housing available small space so far from fla small, rectangular or round vessels made up of two Shells are formed, between which a flat mem bran is installed as a separating element. With pressure expansion of the water in the heating circuit then increases Volume of water inside the expansion tank, causing the membrane moves in the direction of the gas space and that contained in this gas is compressed. Instead of one Expansion vessels of this type are also provided with expansion vessels Ball or bubble-shaped membrane known.
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 Gefäß geometrie auf. Die Schalen dieser flachen Ausdehnungsge fäße werden deshalb bisher aus Stahlblech hergestellt, da nur ein Werkstoff hoher Festigkeit bei relativ geringen Wandstärken die erforderliche Druckstabilität gewährleis tet.Since these expansion vessels for wall heaters due to the low available within the thermal bath Space must be very flat, they point an unfavorable vessel in terms of its pressure stability geometry on. The shells of this flat expansion ge So far, barrels have been made from sheet steel, because only a high strength material with a relatively low one Wall thicknesses guarantee the required pressure stability tet.
Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, ein gattungs gemäßes flaches Ausdehnungsgefäß so zu verbessern, daß es aufgrund seiner Geometrie eine verbesserte Druckstabili tät bietet und somit den Einsatz alternativer Werkstoffe, wie beispielsweise Kunststoff, für die Herstellung sol cher Gefäße ermöglicht.The object of the invention, in contrast, is a genus to improve the shallow expansion tank so that it due to its geometry an improved pressure stability offers and thus the use of alternative materials, such as plastic, for the production of sol cher vessels.
Diese Aufgabe wird bei einem Ausdehnungsgefäß der ein gangs bezeichneten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Ausdehnungsgefäß aus einem in einem Formgebungs prozeß 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 Verbin dungsleitungen für den Druckausgleich zwischen den Hohl räumen in den Kunststoffkörper integriert sind. This task is the one with an expansion tank solved in accordance with the invention, that the expansion vessel from a in a molding Processed plastic body with at least two there are cylindrical cavities, at least of which one essentially the water space and at least the others essentially form the gas space, with Verbin cable for pressure equalization between the hollow spaces are integrated into the plastic body.
Mit der Erfindung wird ein Ausdehnungsgefäß in flacher Baugröße zur Verfügung gestellt, welches aufgrund der zy linderförmigen Gestaltung der wenigstens zwei Hohlräume eine gegenüber den bekannten Gefäßen wesentlich verbes serte Druckstabilität bietet. Dies macht es möglich, der artige Ausdehnungsgefäße aus Kunststoff in einem einzigen Formgebungsprozeß herzustellen, was den Herstellungsauf wand gegenüber bekannten Ausdehnungsgefäßen wesentlich vereinfacht. Je nach dem jeweils geforderten Wasseraus dehnungsvolumen können dabei auch mehrere Hohlräume vor gesehen sein, die dann gemeinsam den Wasser- bzw. Gasraum bilden und geeignet miteinander verbunden sind.With the invention, an expansion vessel is flatter Size provided, which due to the zy linden-shaped design of the at least two cavities one significantly better than the known vessels offers pressure stability. This makes it possible for the like expansion vessels made of plastic in one Manufacturing process, what the manufacturing process wall compared to known expansion vessels simplified. Depending on the water level required Expansion volumes can also provide several cavities be seen, which then together the water or gas space form and are suitably connected.
In vorteilhafter Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die zylinderförmigen Hohlräume beliebig zueinander, z. B. parallel, rechtwinklig, konzentrisch oder sternförmig, im Kunststoffkörper angeordnet sind. Die Anordnung der Hohl räume ist dabei an die jeweiligen Einbaubedingungen anzu passen, um eine jeweils optimale geometrische Aufteilung bei flacher Baugröße des gesamten Kunststoffkörpers zu erreichen.In an advantageous embodiment it is provided that the cylindrical cavities to each other, e.g. B. parallel, rectangular, concentric or star-shaped, in Plastic body are arranged. The arrangement of the hollow rooms must be adjusted to the respective installation conditions fit to an optimal geometric division with a flat overall size of the entire plastic body to reach.
Vorteilhaft kann es insbesondere auch sein, daß die zy linderförmigen Hohlräume ringförmig ausgebildet sind. Die Hohlräume bilden dann einen geschlossenen bzw. nahezu ge schlossenen Ring, wobei sich diese ringförmigen zylinder förmigen Hohlräume dann bevorzugt konzentrisch umgeben, wobei der innere Hohlraum dann auch in Kugelform ausge bildet sein kann.It can also be particularly advantageous that the zy linden-shaped cavities are annular. The Cavities then form a closed or almost ge closed ring, with this ring-shaped cylinder shaped cavities then preferably surrounded concentrically, the inner cavity then also being spherical forms can be.
Die zylinderförmigen Hohlräume können einen kreisförmigen Querschnitt oder aber auch einen elliptischen Querschnitt aufweisen, dies hängt von den jeweiligen Einbaubedingun gen ab.The cylindrical cavities can be circular Cross section or an elliptical cross section depending on the respective installation conditions towards.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, daß das Trennelement als in wenigstens einem zylin derförmigen Hohlraum verschiebbarer Kolben ausgebildet ist.According to an advantageous embodiment, it can be provided be that the separating element as in at least one cylin the shaped cavity slidable piston formed is.
Alternativ kann vorgesehen sein, daß das Trennelement von einer gasundurchlässigen, eine von Wasser abweichende Dichte aufweisenden Flüssigkeit gebildet ist. Diese Flüs sigkeit bildet dann die Trennschicht zwischen dem Gas- und dem Wasserraum. Diese Art des Trennelementes kann grundsätzlich auch für beliebige andere Gestaltungen von Ausdehnungsgefäßen eingesetzt werden.Alternatively, it can be provided that the separating element from one gas impermeable, one different from water Dense liquid is formed. These rivers liquid then forms the interface between the gas and the water room. This type of separator can basically also for any other designs by Expansion vessels are used.
Vorzugsweise ist vorgesehen, daß das Trennelement als blasenförmige Membran ausgebildet ist. It is preferably provided that the separating element as bubble-shaped membrane is formed.
Wird eine blasenförmige Membran als Trennelement ver wandt, kann alternativ vorgesehen sein, daß innerhalb der Membran der Wasserraum oder der Gasraum angeordnet ist.If a bubble-shaped membrane is used as a separating element turns, can alternatively be provided that within the Membrane the water space or the gas space is arranged.
In Abhängigkeit von den jeweiligen Anforderungen des Heizkreislaufes kann vorgesehen sein, daß die zylinder förmigen Hohlräume unterschiedlich groß ausgebildet sind.Depending on the respective requirements of the Heating circuit can be provided that the cylinder shaped cavities are of different sizes.
Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung bei spielsweise näher erläutert. Diese zeigt in:The invention is below with reference to the drawing explained in more detail, for example. This shows in:
Fig. 1 in stehender Anordnung einen Längsschnitt durch ein Ausdehnungsgefäß nach einer ersten Ausfüh rungsform, Fig. 1 approximate shape in vertical arrangement a longitudinal section through an expansion tank according to a first exporting,
Fig. 2 in derselben Darstellung wie in Fig. 1 ein Aus dehnungsgefäß nach einer zweiten Ausführungs form, Fig. 2 in the same representation as in Fig. 1 from a expansion tank according to a second embodiment form,
Fig. 3 ebenfalls einen Längsschnitt durch ein Ausdeh nungsgefäß nach einer dritten Ausführungsform, Fig. 3 also shows a longitudinal section through a Ausdeh expansion vessel according to a third embodiment;
Fig. 4 einen Schnitt gemäß der Linie IV-IV in Fig. 3 und in Fig. 4 shows a section along the line IV-IV in Fig. 3 and in
Fig. 5 einen Schnitt durch ein Ausdehnungsgefäß nach einer vierten Ausführungsform. Fig. 5 shows a section through an expansion vessel according to a fourth embodiment.
Ein Ausdehnungsgefäß für Wandthermen besteht bei allen Ausführungsformen aus einem einzigen, in einem Blasform vorgang oder dergl. hergestellten, allgemein mit 1 be zeichneten Kunststoffkörper. In diesem Kunststoffhohlkör per sind beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 eine Mehr zahl von sternförmig angeordneten Hohlräumen ausgeformt, nämlich zylinderförmige Hohlräume 2 und kleinere zylin derförmige Hohlräume 3. Diese zylinderförmigen Hohlräume 2 und 3 sind mit ebenfalls im Kunststoffhohlkörper 1 aus geformten Verbindungsleitungen 4, 5 untereinander verbun den.An expansion vessel for wall heaters consists in all embodiments of a single, in a blow molding process or the like. Made, generally with 1 be marked plastic body. In this plastic hollow body, a number of star-shaped cavities are formed in the exemplary embodiment according to FIG. 1, namely cylindrical cavities 2 and smaller cylindrical cavities 3 . These cylindrical cavities 2 and 3 are also with each other in the plastic hollow body 1 made of molded connecting lines 4 , 5 .
Die größeren zylinderförmigen Hohlräume 2 sind radial in nenseitig mit einem Öffnungsbereich versehen, welcher je weils mit einem Anschlußflansch 6 ausgerüstet ist. Über diesen Anschlußflansch 6 sind sämtliche zylinderförmigen Hohlräume 2 an einen gemeinsamen Leitungsanschluß 7 ange schlossen, der die Verbindung zum Wasserleitungsnetz der Wandtherme herstellt.The larger cylindrical cavities 2 are provided radially in the inner side with an opening area, each of which is equipped with a connecting flange 6 . About this connecting flange 6 , all cylindrical cavities 2 are connected to a common line connection 7 , which establishes the connection to the water supply network of the wall heater.
Innerhalb der zylinderförmigen Hohlräume 2 ist jeweils eine als Trennelement dienende blasenförmige Membran 8 angeordnet, welche jeweils vom Anschlußflansch 6 gehalten und zum Anschlußflansch 6 hin offen ist, d. h. die jewei lige blasenförmige Membran 8 steht über den Leitungsan schluß 7 mit dem Leitungsnetz in Verbindung. Die jeweili ge blasenförmige Membran 8 füllt weitgehend den jeweili gen Innenraum des zylindrischen Hohlraumes 2 aus und bil det einen jeweils mit 9 bezeichneten Wasserraum. Dabei sind alle Wasserräume über den Leitungsanschluß 7 mitein ander verbunden, so daß ein Druckausgleich zwischen den Wasserräumen 9 gewährleistet ist.Within the cylindrical cavities 2 serving as a partition member vesicular membrane 8 is arranged in each case, each held by the connecting flange 6 and is open to the connecting flange 6, that is, the jewei celled bubble shaped membrane 8 projects over the Leitungsan circuit 7 to the line network in conjunction. The respective ge bubble-shaped membrane 8 largely fills the respective interior of the cylindrical cavity 2 and bil det each designated 9 water space. All water spaces are connected to each other via the line connection 7 , so that pressure equalization between the water spaces 9 is ensured.
Das jeweils mit 10 bezeichnete Innere der kleineren zy linderförmigen Hohlräume 3 sowie der Bereich der Verbin dungsleitungen 4, 5 und der zwischen den Wandungen der jeweiligen zylindrischen Hohlräume 2 und der jeweiligen Membran 8 zur Verfügung stehende Raum bilden den gemein samen Gasraum des Ausdehnungsgefäßes. Dieser Gasraum ist beispielsweise mit unter Druck stehendem Stickstoff ge füllt, ein Druckausgleich ist über die Verbindungsleitun gen 4 und 5 gewährleistet.The respective designated 10 interior of the smaller cylindrical cavities 3 and the area of the connec tion lines 4 , 5 and the space available between the walls of the respective cylindrical cavities 2 and the respective membrane 8 form the common gas space of the expansion vessel. This gas space is filled, for example, with pressurized nitrogen, pressure equalization is ensured via the connecting lines 4 and 5 .
Bei Temperaturänderungen im Heizungskreislauf der Wand therme dehnt sich das Wasser in den Wasserräumen 9 inner halb der blasenförmigen Membran 8 aus bzw. verringert sich, so daß sich die Membran 8 gegen den Gasdruck im Gasraum bewegen kann bzw. von diesem zusammengedrückt wird. In the event of temperature changes in the heating circuit of the wall therme, the water in the water spaces 9 extends within half of the bubble-shaped membrane 8 or decreases, so that the membrane 8 can move against the gas pressure in the gas space or is compressed by this.
Ersichtlich steht ein Ausdehnungsgefäß aus einem einzigen Kunststoffkörper 1 zur Verfügung, das eine sehr flache Bautiefe aufweist, so daß es ohne Schwierigkeiten in eine Wandtherme eingebaut, z. B. eingehängt, werden kann. Es ist dabei klar, daß es grundsätzlich natürlich auch mög lich ist, innerhalb der jeweiligen Membran 8 den Gasraum vorzusehen und den Wasserraum außerhalb der Membran und in den anderen zylinderförmigen Hohlräumen 3 vorzusehen. Dies hängt jeweils von den Einbaubedingungen und Anforde rungen im Einzelfall ab.Evidently, an expansion vessel made of a single plastic body 1 is available, which has a very shallow depth, so that it can be easily installed in a wall heater, e.g. B. can be hung. It is clear that in principle it is of course also possible to provide the gas space within the respective membrane 8 and to provide the water space outside the membrane and in the other cylindrical cavities 3 . This depends on the installation conditions and requirements in each individual case.
In Fig. 2 ist eine zweite Ausführungsform eines erfin dungsgemäßen Ausdehnungsgefäßes dargestellt. Der Über sichtlichkeit halber sind dabei dieselben Bezugszeichen wie in Fig. 1 verwandt, sofern gleiche Teile betroffen sind.In FIG. 2, a second embodiment is shown of an OF INVENTION to the invention the expansion vessel. For the sake of clarity, the same reference numerals as in Fig. 1 are used, provided the same parts are affected.
Im Unterschied zur Ausführungsform nach Fig. 1 weist der Kunststoffkörper 1 bei dieser Ausführungsform lediglich zwei zylinderförmige Gehäuse 2, 3 auf, welche bei diesem Ausführungsbeispiel ringförmig ausgebildet und konzen trisch zueinander angeordnet sind. Dabei bildet der inne re kleinere Hohlraum 3 einen geschlossenen Ring und dient als Gasraum 10, welcher über radiale Verbindungsleitungen 4 mit dem äußeren größeren Hohlraum 2 in Verbindung steht, welcher keinen komplett geschlossenen Ring bildet, sondern an seinen beiden gegenüberliegenden Enden jeweils mit einem Anschlußflansch 6 ausgerüstet ist, der endsei tig jeweils eine endseitig offene blasenförmige Membran 8 hält. Beide Enden des Hohlraumes 2 sind, ausgehend vom Anschlußflansch 6, über einen gemeinsamen Leitungsan schluß 7, der in den Kunststoffkörper 1 integriert ist, an das Wasserleitungsnetz angeschlossen. Der Wasserraum 9 ist somit innerhalb der Membran 8 angeordnet, der Gasraum wird vom Inneren 10 des inneren zylindrischen ringförmi gen Hohlraumes 3 gebildet und vom Bereich außerhalb der Membran 8 des Hohlraumes 2. Auch dieses so gebildete Aus dehnungsgefäß weist eine flache Bautiefe auf und kann beispielsweise hängend in der Wandtherme angeordnet wer den. Es ist selbstverständlich, daß, je nach den jeweili gen Einsatzbedingungen auch der Gasraum innerhalb der Membran 8 und der Wasserraum außerhalb der Membran 8 an geordnet sein kann.In contrast to the embodiment according to FIG. 1, the plastic body 1 in this embodiment only has two cylindrical housings 2 , 3 , which in this embodiment are annular and are arranged concentrically to one another. The inner smaller cavity 3 forms a closed ring and serves as a gas space 10 , which is connected via radial connecting lines 4 to the outer larger cavity 2 , which does not form a completely closed ring, but at its two opposite ends, each with a connecting flange 6 is equipped, the end-end each holds an open-ended bubble-shaped membrane 8 . Both ends of the cavity 2 are, starting from the connecting flange 6 , via a common line circuit 7 , which is integrated in the plastic body 1 , connected to the water supply network. The water space 9 is thus arranged within the membrane 8 , the gas space is formed by the interior 10 of the inner cylindrical ringförmi gene cavity 3 and the area outside the membrane 8 of the cavity 2 This expansion vessel thus formed also has a shallow depth and can be arranged, for example, hanging in the wall unit. It goes without saying that, depending on the respective conditions of use, the gas space inside the membrane 8 and the water space outside the membrane 8 can be arranged.
Eine weitere Ausführungsform eines aus einem einzigen Kunststoffkörper 1 gebildeten Ausdehnungsgefäßes zeigen die Fig. 3 und 4. Bei dieser Ausführungsform sind im Kunststoffkörper 1 nebeneinander drei größere zylinder förmige Hohlräume 2 ausgebildet sowie angrenzend an diese ebenfalls nebeneinander drei kleinere Hohlräume 3. Die jeweils größeren zylinderförmigen Hohlräume 2 sind an einem Ende mit einem Anschlußflansch 6 ausgerüstet, der jeweils einerseits die innerhalb des zylindrischen Hohl raumes 2 angeordnete blasenförmige Membran 8 hält und an dererseits den Anschluß an einen gemeinsamen Leitungsan schluß 7 herstellt. Innerhalb der Membran 8 ist jeweils der Wasserraum 9 vorgesehen. Das Innere 10 der kleineren zylinderförmigen Hohlräume 3 und die Hohlräume 2 stehen über Verbindungsleitungen 4 bzw. 5 miteinander in Verbin dung und somit im Druckausgleich. Dabei ist wiederum der Bereich der zylinderförmigen Hohlräume 2 außerhalb der Membran 8 und der Innenraum 10 der kleineren zylinderför migen Hohlräume 3 mit unter Druck stehendem Gas, bei spielsweise Stickstoff, gefüllt. FIGS. 3 and 4 show a further embodiment of an expansion vessel formed from a single plastic body 1. In this embodiment, three larger cylindrical cavities 2 are formed next to one another in the plastic body 1 , and three smaller cavities 3 are also adjacent to them next to these. Each larger cylindrical cavities 2 are equipped at one end with a connecting flange 6 which respectively the one hand, keeps the space inside the cylindrical hollow 2 disposed bubble-shaped diaphragm 8 and on the other hand, the connection to a common Leitungsan circuit 7 produces. The water space 9 is provided in each case within the membrane 8 . The interior 10 of the smaller cylindrical cavities 3 and the cavities 2 are connected via connecting lines 4 and 5, respectively, and thus in pressure compensation. Again, the area of the cylindrical cavities 2 outside the membrane 8 and the interior 10 of the smaller cylinder-shaped cavities 3 are filled with pressurized gas, for example nitrogen.
Es ist selbstverständlich, daß auch bei dieser Ausfüh rungsform grundsätzlich der Gasraum innerhalb der Membran 8 angeordnet sein kann und die Wasserräume außerhalb der Membran und in den zylinderförmigen Hohlräumen 3.It goes without saying that even in this embodiment, the gas space can in principle be arranged inside the membrane 8 and the water spaces outside the membrane and in the cylindrical cavities 3 .
In Fig. 5 ist eine der Fig. 2 ähnliche Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ausdehnungsgefäßes aus einem ein zigen Kunststoffkörper 1 dargestellt. Bei dieser Ausfüh rungsform ist der äußere zylinderförmige Hohlraum 2 als geschlossener Kreisring ausgebildet und konzentrisch zu einem inneren Hohlraum 3 angeordnet, welcher kugelförmig ausgebildet ist. Innerhalb dieses kugelförmigen Hohlrau mes 3 ist eine blasenförmige Membran 8 angeordnet, die mit einem Anschlußstutzen 6 befestigt ist und an ein Lei tungsnetz anschließbar ist. Der Innenraum der Membran 8 bildet somit innerhalb des kugelförmigen Hohlraumes 3 den Wasserraum 9. Zwischen dem inneren Hohlraum 3 und dem äußeren Hohlraum 2 sind radiale Verbindungsleitungen 5 ausgespart, der Gasraum wird im wesentlichen vom äußeren Hohlraum 2 gebildet und ist im übrigen mit einem Sicher heitsventil 11 ausgerüstet, welches unter anderem zur Be füllung mit einem geeigneten Gas, wie Stickstoff, dient.In Fig. 5 is one of the Fig. 2 embodiment similar to an expansion vessel according to the invention shown from a Zigen a plastic body 1. In this embodiment, the outer cylindrical cavity 2 is designed as a closed circular ring and is arranged concentrically with an inner cavity 3 , which is spherical. Within this spherical Hohlrau mes 3 , a bubble-shaped membrane 8 is arranged, which is fastened with a connecting piece 6 and can be connected to a cable network. The interior of the membrane 8 thus forms the water space 9 within the spherical cavity 3 . Between the inner cavity 3 and the outer cavity 2 radial connecting lines 5 are recessed, the gas space is essentially formed by the outer cavity 2 and is also equipped with a safety valve 11 which, among other things, for filling with a suitable gas such as nitrogen , serves.
Natürlich ist die Erfindung nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Weitere Ausgestaltungen sind möglich, ohne den Grundgedanken zu verlassen. So kann die Form und Anordnung der Hohlräume 2, 3 sowie deren Anzahl auch anders sein und dergl. mehr.Of course, the invention is not limited to the exemplary embodiments shown. Further configurations are possible without leaving the basic idea. For example, the shape and arrangement of the cavities 2 , 3 and their number can also be different and the like. More.
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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