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Die Erfindung betrifft einen Flüssigkeitsspeicher, insbesondere für Heizungs- und Solaranlagen, gemäß dem Oberbegriff des Anspruch 1.
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Im Stand der Technik sind verschiedene großvolumige Flüssigkeitsspeicher zur Speicherung erwärmter Flüssigkeiten, wie Warmwasser, bekannt.
US 2,296,799 offenbart beispielsweise einen zylindrischen Speicherbehälter für eine Solaranlage, der eine, in Umfangsrichtung einstückig und geschlossen ausgebildete, Außenwandung und eine innere Auskleidung in Form eines flexiblen Kunststoffbalges aufweist. Zwischen dem Kunststoffbalg und dem Mantelkörper ist ein hohlzylinderförmiger Zwischenraum, der mit einem Polyurethan-Isolationsmantel ausgeschäumt ist.
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Ein derartiger Flüssigkeitsspeicher ist äußerst sperrig und kann daher nur schwer transportiert werden. Dies ist insbesondere dann problematisch, wenn großvolumige Flüssigkeitsspeicher zur Nutzung in Gebäudeinnenräumen wie z. B. Kellerräumen vorgesehen sind. Je nach Gebäudegestaltung ist der Transport eines solch unhandlichen Flüssigkeitsspeichers nicht nur unpraktisch, sondern möglicherweise gar nicht realisierbar. In diesem Fall können nur Flüssigkeitsspeicher mit begrenztem Fassungsvermögen eingesetzt werden. Dies ist jedoch äußerst nachteilig, da durch eine Vergrößerung des Speichervolumens der Nutzwert des Flüssigkeitsspeichers positiv beeinflusst werden kann.
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DE 10 2008 036 669 A1 beschreibt ebenfalls einen Flüssigkeitsspeicher zur Verwendung in Gebäudeinnenräumen. Dieser umfasst einen Trag- und Dammkörper mit einer fachwerkartigen Tragstruktur und einer thermischen Dämmschicht. In diesem ist ein Behälter aus einem für das zu speichernde Medium undurchlässigen Material angeordnet. Der Behälter kann aus einem flexiblen Material, wie z. B. einem Sack oder Balg aus Kunststoff, sein. Der Trag- und Dammkörper ist aus mehreren Bestandteilen aufgebaut, die einzeln in einen Innenraum eines Gebäudes transportiert und dort zusammengesetzt werden können. Nachteilig ist jedoch, dass die Montage und die Herstellung eines solchen Flüssigkeitsspeichers aufgrund der Vielzahl der Einzelteile äußerst aufwendig sind. Dies gilt insbesondere für Bereitstellung der fachwerkartigen Tragstruktur.
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Aufgabe der Erfindung ist es, die genannten Nachteile des Standes der Technik zu überwinden, und einen Flüssigkeitsspeicher zur Verfügung zu stellen, der in verschiedenen Größen bereitgestellt werden kann, der auch bei beengten Platzverhältnissen ohne großen Aufwand bequem zum Aufstellort transportierbar und leicht zu montieren ist. Der Flüssigkeitsspeicher soll zudem aus möglichst wenigen, einfachen Teilen aufgebaut und robust und kostengünstig herstellbar sein.
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Hauptmerkmale der Erfindung sind im kennzeichnenden Teil des Anspruch 1 dargestellt. Weitere Ausgestaltungen sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 10.
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Bei einem Flüssigkeitsspeicher mit einem Behälter zur Aufnahme der zu speichernden Flüssigkeit, mit Dämmelementen zur thermischen Isolierung der Flüssigkeit, und mit einem Gehäuse, das einen Gehäusemantel, einen Deckel und eine Bodenplatte umfasst, zur Aufnahme des Behälters, sieht die Erfindung vor, dass das Gehäuse von den Dämmelementen gebildet wird und wenigstens ein den Behälter und/oder die Dämmelemente stabilisierendes, umlaufendes Spannmittel aufweist.
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Die Dämmelemente des erfindungsgemäßen Flüssigkeitsspeichers, die bevorzugt aus einem wärmeisolierenden Kunststoff wie z. B. EPP (expandiertes Polypropylen) gefertigt sind, können in verschiedenen Formen ausgebildet werden. Denkbar sind z. B. gebogene, flächig oder eckig ausgebildete Dämmelemente. Auf diese Weise sind Gehäuse in unterschiedlichen Größen und Gestaltungen zugänglich, die durch Zusammensetzen der einzelnen Dämmelemente am Aufstellort bereitgestellt werden können. Der Flüssigkeitsspeicher ist daher bequem transportierbar.
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Das erfindungsgemäß vorgesehene umlaufende Spannmittel, das beispielsweise von einem Gewebeband, einem Metallband oder einem Band aus einem anderen zugfesten Material gebildet sein kann, stellt ein besonders einfaches und kostengünstiges Mittel dar, mit dem mit wenigen Handgriffen und mit geringem Materialaufwand für verschiedenartig ausgebildete Gehäuse eine zuverlässige Stabilisierung der Dämmelemente und/oder des Behälters erreicht werden kann.
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So kann das Gehäuse eines erfindungsgemäßen Flüssigkeitsspeichers aufgebaut werden, in dem die Dämmelemente zunächst in der gewünschten Gehäuseform angeordnet werden und das Spannmittel anschließend um die Dämmelemente gelegt, gespannt und beispielsweise mit Hilfe einer Gurtschnalle oder durch Vernieten in dieser Position fixiert wird. Der erfindungsgemäße Flüssigkeitsspeicher ist daher nicht nur besonders kostengünstig, sondern auch rasch und unkompliziert zu montieren.
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Die Tatsache, dass das Spannmittel für verschiedene Gehäusegestaltungen nicht aufwendig angepasst oder umgestaltet, sondern lediglich in unterschiedlichen Längen bereitgestellt werden muss, wirkt sich ebenfalls positiv auf die Kosten des Flüssigkeitsspeichers aus. Vorteilhaft ist außerdem, dass ein erfindungsgemäßer Flüssigkeitsspeicher durch den einfachen Aufbau des Gehäuses bereits ausgehend von einer besonders geringen Anzahl an Einzelteilen bereitgestellt werden kann.
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Zur Erhöhung der Stabilität der Dämmelemente sieht eine wichtige Ausführungsform der Erfindung vor, dass wenigstens ein Teil der Dämmelemente auf einer Außenfläche zumindest eine Versteifungsrippe aufweist. Die Versteifungsrippen sind bevorzugt rechtwinklig zur Außenfläche der Dämmelemente ausgebildet und horizontal oder vertikal ausgerichtet, aber auch andere praktikable Ausgestaltungen sind denkbar. Bei einem Gehäuse, das derart ausbildet ist, dass zwei Dämmelemente aneinander stoßen, ist es von Vorteil, die Versteifungsrippen der Dämmelemente so zu gestalten, dass sie flächig aneinander anliegen. Dies ermöglicht die Übertragung und Verteilung der Kräfte innerhalb der benachbarten Dämmelemente und erhöht so ebenfalls die Stabilität des Gehäuses.
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Eine weitere besonders bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass die Versteifungsrippe eine Fläche mit einer Nut zur Aufnahme des Spannmittels aufweist. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass das Spannmittel bei der Montage des Gehäuses verrutscht, weshalb die Montage des Flüssigkeitsspeichers erleichtert und Fehlerquellen beim Aufbau reduziert werden können.
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Darüber hinaus kann die Versteifungsrippe dazu genutzt werden, die Kraftwirkung des Spannmittels auf das Dämmelement zu optimieren. Hierzu sieht eine wichtige Ausgestaltung der Erfindung vor, dass die Versteifungsrippe eines Dämmelements in Richtung einer Kante des Gehäuses abgeflacht ausgebildet ist. Durch das Abflachen zur Kante hin, werden die Ecken abgestumpft und die Kraftwirkung des Spannmittels auf eine größere Fläche des Dämmelements verteilt. Derart ausgestaltete Versteifungsrippen verhindern daher in einfacher Weise, dass das Spannmittel an den Ecken in das Material des Dämmelementes einschneidet. Bei Dämmelementen mit mehreren Versteifungsrippen können wahlweise eine oder mehrere Versteifungsrippen in Richtung einer Kante des Gehäuses abgeflacht ausgebildet sein.
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Falls erforderlich, können die Spannelemente zum Schutz vor einer Beschädigung durch eine zu starke Kraftwirkung durch das Spannmittel ferner abschnittsweise oder durchgängig mit Verstärkungselementen aus Kunststoff oder Metall unterlegt werden. Dabei ist es zur Erleichterung der Montage denkbar, dass die Verstärkungselemente vorab an den gewünschten Stellen auf dem Dämmelement bzw. der Verstärkungsrippe fixiert werden.
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Vorteilhaft ist außerdem, wenn die Versteifungsrippe von einem Material des Dämmelements gebildet ist. Dies vereinfacht die Fertigung und ist daher besonders kostengünstig. In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung hiervon sind das Dämmelement und die Rippe einstückig ausgebildet. Auf diese Weise können die Bereitstellung des Dämmelements weiter vereinfacht und bruchanfällige Verbindungsstellen von Grund auf vermieden werden. Neben den Vorteilen bei der Fertigung wirkt sich diese Ausgestaltung daher auch positiv auf die Stabilität des Dämmelements aus.
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In einer weiteren Ausführungsform wird der Gehäusemantel von wenigstens zwei Dämmelementen gebildet. Dies ermöglicht, dass die Dämmelemente einfach gefertigt und auch bei beengten Platzverhältnissen problemlos transportiert werden können. Zur Vereinfachung der Montage und zur Erhöhung der Stabilität kann das Gehäuse zudem so gestaltet werden, dass wenigstens eine Kante des Gehäusemantels von einem winkelförmigen Dämmelement gebildet ist. Die Bodenplatte und der Deckel können je nach Größe des Flüssigkeitsspeichers einstückig oder von mehreren Dämmelementen gebildet sein.
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Möglich ist weiterhin, dass wenigstens zwei benachbarte Dämmelemente formschlüssig miteinander verbunden sind. Gegenüber der Verwendung von Dämmelementen die stumpf aneinander stoßen und erst durch das Spannmittel zu einem Gehäuse verbunden werden, wird durch eine formschlüssige Verbindung der Dämmelemente, z. B. durch eine Schwalbenschwanzverbindung, der Aufbau des Gehäuses ebenfalls erleichtert, da die Dämmelemente, in diesem Fall schon vor dem Anbringen des Spannmittels, in der gewünschten Form verbunden werden können.
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Zur Erhöhung der Stabilität des Flüssigkeitsspeichers und insbesondere zur Aufnahme von Biegekräften bei großvolumigen Flüssigkeitsspeichern, sieht eine weitere Ausführungsform der Erfindung vor, dass wenigstens zwei benachbarte Dämmelemente durch ein Mittel kraftschlüssig miteinander verbindbar sind. Bei Dämmelementen mit einer vertikal verlaufenden Verstärkungsrippe können die Verstärkungsrippen der benachbarten Dämmelemente beispielsweise quer zu ihrer Ausrichtung mit Öffnungen versehen sein, in die z. B. ein Rohr zur Verbindung der beiden benachbarten Dämmelemente eingebracht werden kann.
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Eine andere wichtige Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass der Behälter von einem wasserdichten Foliensack gebildet wird. Ein derartiger Behälter kann besonders kostengünstig bereitgestellt und auch in Ausführungen mit großem Fassungsvermögen bequem und platzsparend transportiert werden.
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Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem Wortlaut der Ansprüche sowie aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen.
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Es zeigen:
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1 einen erfindungsgemäßen Flüssigkeitsspeicher;
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2a und 2b verschiedene Ausgestaltungen von Dämmelementen eines erfindungsgemäßen Flüssigkeitsspeichers; und
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3a bis 3c verschiedene Ausführungsformen von Verstärkungsrippen eines Dämmelements.
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In 1 ist ein allgemein mit 10 bezeichneter erfindungsgemäßer Flüssigkeitsspeicher dargestellt. Der Flüssigkeitsspeicher 10 verfügt über ein Gehäuse 11, mit einem Gehäusemantel 23, einem Deckel 24 und einer nicht dargestellten Bodenplatte. In dem Gehäuse 11 ist ein Behälter zur Aufnahme der zu speichernden Flüssigkeit vorgesehen, der bevorzugt von einem Foliensack gebildet wird.
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In der dargestellten Ausführungsform wird das Gehäuse 11 von mehreren, stumpf aneinander stoßenden Dämmelementen 20 und insgesamt neun umlaufenden Spannmitteln 26 gebildet. Die Dämmelemente 20 dienen der thermischen Isolierung einer Flüssigkeit in dem innenliegenden Behälter. Als Spannmittel 26 können z. B. zugfeste Gewebebänder oder Metallbänder verwendet werden.
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Die Dämmelemente 20, die den Gehäusemantel 23 bilden, weisen auf ihrer Außenfläche 21 jeweils horizontal und vertikal verlaufende Versteifungsrippen 22 auf. Die umlaufenden Spannmittel 30 verlaufen an den Seitenflächen des Gehäusemantels 23 jeweils auf einer Fläche 28 der Versteifungsrippen 22.
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Um die Montage des Gehäuses 11 zu erleichtern, können die Versteifungsrippen 22 eine Nut zur Aufnahme des Spannmittels 30 aufweisen. Auf diese Weise kann wirksam verhindert werden, dass das Spannmittel 30 während der Montage des Gehäuses 11 aus der gewünschten Position verrutscht.
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In der in 1 gezeigten Ausführungsform weisen die Dämmelemente 20, des Gehäusemantels 23, Versteifungsrippen 22 auf, die in Richtung der Kanten 12, des Gehäuses 11, abgeflacht ausgebildet sind. Der Spitzendruck der Spannmittel 30 auf die Randbereiche 14 der Dämmelemente 20, kann gegenüber Dämmelementen mit eben ausgebildeten Versteifungsrippen somit signifikant gesenkt werden.
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Das Höhenprofil der Versteifungsrippen 22 wird bei abgeflachten Versteifungsrippen 22 zudem bevorzugt so gewählt, dass diese im Bereich der größten Wandbelastung der Dämmelemente 20 durch den in dem Gehäuse 11 angeordneten Behälter, die größte Höhe aufweisen. Dies ist üblicherweise im unteren Drittel bis hin zur Mitte dieser Dämmelemente 20 der Fall.
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Die Seitenkanten des quaderförmigen Gehäuses 11 werden von winkelförmigen Dämmelementen 25 gebildet. Auf der Vorderseite und der Rückseite des Gehäusemantels 23 ist zwischen den winkelförmigen Dämmelementen 25, die die Seitenkanten bilden jeweils ein weiteres Dämmelemente 20 vorgesehen, das drei vertikal verlaufende beidseitig abgeflachte Versteifungsrippen 26 und zwei eben ausgebildete, horizontale Versteifungsrippen 27 aufweist.
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In der dargestellten Ausführungsform sind die Dämmelemente 20 und die Versteifungsrippen 22 einstückig und aus dem gleichen Material ausgebildet. Dies ist fertigungstechnisch besonders vorteilhaft, außerdem werden bei dieser Ausgestaltung bruchanfällige Verbindungsstellen vermieden. Denkbar ist aber auch, dass die Dämmelemente 20 separat gefertigt und anschließend aufgeklebt, oder mit Dübeln oder anderen geeigneten Vermindungsmitteln an den Dämmelementen 20 befestigt werden. Zur Erhöhung der Stabilität sind die Dämmelemente 20 auf der Vorderseite des Gehäusemantels 23 mit einem rohrförmig ausgebildeten Mittel 40 kraftschlüssig verbunden. Zur Aufnahme des Mittels 40 verfügen diese Dämmelemente 20 über eine Ausnehmung in den Seitenflächen der vertikal verlaufenden Versteifungsrippen 22.
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In den 2a und 2b sind zwei verschiedene Ausgestaltungen von Dämmelementen 25 bzw. 24 eines erfindungsgemäßen Flüssigkeitsspeichers dargestellt.
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In 2a ist ein gewinkeltes Dämmelement 25 dargestellt, auf dessen Außenfläche 21 zwei vertikal und zwei horizontal verlaufende Versteifungsrippen 22 angeordnet sind. Die Versteifungsrippen 22 weisen zur Aufnahme eines Spannmittels eine Fläche 28 auf.
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In 2b ist ein Dämmelement 24 angeordnet, welches keine Versteifungsrippen aufweist und bevorzugt als Bodenplatte oder Deckel eines Gehäuses verwendet wird.
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In den 3a bis 3c sind verschiedene Ausführungsformen von Verstärkungsrippen 26 bzw. 27 eines Dämmelements dargestellt.
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In 3a und 3b ist jeweils eine beidseitig abgeflachte Versteifungsrippe 26 dargestellt, wobei die abgeflachte Fläche der in 3a gezeigten Versteifungsrippe 26 eckig ausgebildet ist, während sie bei der in 3b gezeigten Versteifungsrippe 26 abgerundet ausgebildet ist.
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In 3c ist eine einseitig abgeflachte Versteifungsrippe 27 ausgebildet. Eine solche Versteifungsrippe 27 bietet sich insbesondere bei Gehäusen an, deren Seitenflächen von wenigstens zwei übereinander angeordneten Dämmelementen gebildet wird. Hierbei wird die einseitig abgeflachte Versteifungsrippe 27 zur Optimierung der Kraftwirkung eines Spannmittels bevorzugt so angeordnet, dass die Höhe der Rippe in Richtung einer Kante des Gehäuses abnimmt.
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Die Erfindung ist nicht auf eine der vorbeschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern in vielfältiger Weise abwandelbar.
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Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen hervorgehenden Merkmale und deren Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten und räumlicher Anordnung können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Flüssigkeitsspeicher
- 11
- Gehäuse
- 12
- Kante
- 14
- Randbereich
- 20
- Dämmelement
- 21
- Außenfläche
- 22
- Versteifungsrippe
- 23
- Gehäusemantel
- 24
- Deckel
- 25
- winkelförmiges Dämmelement
- 26
- beidseitig abgeflachte Versteifungsrippe
- 27
- einseitig abgeflachte Versteifungsrippe
- 28
- Fläche
- 30
- Spannmittel
- 40
- Mittel
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 2296799 [0002]
- DE 102008036669 A1 [0004]
