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Die Erfindung betrifft eine Anschlussarmatur zur Befüllung einer Heizungsanlage mit Prozesswasser, mit einer Anschlusseinheit, die einen Zulauf und einen Ablauf aufweist, und wobei die Anschlusseinheit eine Kupplung zur Ankopplung einer Wasserbehandlungs-Patrone aufweist.
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Eine solche Anschlussarmatur ist aus der
DE 20 2010 008 046 U1 bekannt. Solche Anschlussarmaturen werden in Kombination mit Wasserbehandlungs-Patronen zur Befüllung von Heizungsanlagen mit entmineralisiertem Wasser verwendet. Dabei wird die Anschlussarmatur an einen Frischwasseranschluss angeschlossen. Das Frischwasser wird über die Befüllarmatur in einen Behandlungsraum der Wasserbehandlungs-Patrone eingeleitet. Dort wird das Wasser entmineralisiert und gegebenenfalls in seinem pH-Wert mittels eines Alkalisierungsmittels stabilisiert. Anschließend fließt das behandelte Wasser durch einen Ablauf in die zu befüllende Heizungsanlage. Der Anschluss zur Heizungsanlage wird üblicherweise über Schlauchverbindungen hergestellt. Abhängig von dem Material der wasserführenden Teile der Heizungsanlage muss eine individuelle pH-Wert-Stabilisierung des entmineralisierten Wassers vorgenommen werden. Dabei ist dann ein entsprechendes Alkalisierungsmittel zu wählen, und dieses wird dann in die Wasserbehandlungs-Patrone zusammen mit dem für die Entmineralisierung verantwortlichen lonentauscherharz eingebracht.
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Das Alkalisierungsmittel liegt üblicherweise in Pulverform vor, und wird nach der Befüllung des lonentauscherharzes in einem Beutel auf das lonentauscherbett aufgelegt. Damit wird erreicht, dass bei einer Durchströmung der Wasserbehandlungs-Patrone sich das Alkalisierungsmittel im Beutel kontinuierlich auflöst und nicht ausgeschwemmt wird. Eine solche Anordnung ist beispielsweise in der
DE 10 2005 036 356 B4 gezeigt.
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Es sind weiter Wasserbehandlungseinrichtungen bekannt, bei denen das lonentauscherharz und das Alkalisierungsmittel in zwei verschiedenen Behältern aufgenommen sind, die miteinander verbunden werden können. Eine solche Anordnung zeigt die
DE 10 2008 003 327 A1 .
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Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Anschlussarmatur der eingangs erwähnten Art zu schaffen, mit der der erforderliche, konstruktive Aufwand einer Wasserbehandlungseinrichtung minimiert werden kann.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass im Bereich des Zu- oder Ablaufes der Anschlusseinheit eine Aufnahmekammer ausgebildet ist, die ein Wasserbehandlungsmittel, vorzugsweise ein Alkalisierungsmittel, aufnimmt.
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Erfindungsgemäß wird also direkt in der Anschlussarmatur ein Behandlungsbereich geschaffen, mit dem das für die Heizanlage benötigte Prozesswasser aufbereitet werden kann. Hierdurch ergibt sich zum einen ein geringer technischer Aufwand und zum anderen wird eine geringe Baugröße erreicht.
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Weiterhin hat der Erfinder erkannt, dass gerade die Behandlung des Wassers im Bereich der Anschlussarmatur vorteilhaft ist, denn hier wird eine eindeutige Durchströmung mit dem Prozesswasser erreicht.
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Insbesondere dann, wenn die Aufnahmekammer im Bereich des Ablaufes integriert ist, kann hier ein Alkalisierungsmittel eingebracht sein, um eine effektive pH-Wert-Stabilisierung vorzunehmen, nachdem das Prozesswasser in der Wasserbehandlungs-Patrone entmineralisiert wurde (Anmerkung: Es wird darauf hingewiesen, dass der Begriff „Entmineralisierung“ nicht alleine derart zu interpretieren ist, dass das behandelte Wasser völlig seiner Minerale entzogen ist, sondern dass auch eine Teil-Entmineralisierung vorliegen kann.)
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltungsvariante der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass in Strömungsrichtung vor und hinter der Aufnahmekammer jeweils ein Filterelement angeordnet ist. Die Filterelemente grenzen die Aufnahmekammer gegenüber dem wasserdurchströmten Bereich des Zu- oder Ablaufes ab und verhindern ein Ausschwemmen des Wasserbehandlungsmittels. Damit kann insbesondere kostengünstig das Wasserbehandlungsmittel als Schüttgut in die Aufnahmekammer eingebracht werden.
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Besonders bevorzugt ist dabei wenigstens eines der Filterelemente als Kunststoff-Sinterelement ausgebildet. Dieses Kunststoff-Sinterelement, beispielsweise eine Sinterscheibe, lässt sich aus Kunststoffkugeln fertigen, die unter Temperatureinwirkung miteinander verbacken werden. Es hat sich gezeigt, dass eine ausreichende Filterwirkung für den vorliegenden Anwendungsfall dann erreicht werden kann, wenn die Kugeln einen Durchmesser im Bereich von 50 bis 100 µm aufweisen.
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Um eine effektive Behandlung des Wassers erreichen zu können, ist es besonders vorteilhaft, wenn das Wasserbehandlungsmittel pulverförmig oder granulatförmig in der Aufnahmekammer vorliegt. Es hat sich gezeigt, dass bei einer mittleren Korngröße des Wasserbehandlungsmittels im Bereich zwischen 3 bis 5 µm eine ausreichende Mittelauflösung beim Wasserdurchfluss erreicht ist. Mit gängigen Filterelementen kann dann auch ein Ausschwemmen des Wasserbehandlungsmittels aus der Aufnahmekammer verhindert werden.
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Besonders bevorzugt ist eine Anschlussarmatur dergestalt, dass ein abnehmbarer Verschluss eine Einfüllöffnung verschließt, die Zugang zu der Aufnahmekammer schafft. Über die Einfüllöffnung kann die Aufnahmekammer mit dem Wasserbehandlungsmittel befüllt werden. Vorteilhafterweise ist der Verschluss derart angeordnet, dass bei einer an die Anschlussarmatur angekoppelten Wasserbehandlungs-Patrone eine Nachbefüllung vorgenommen werden kann.
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Eine Erfindungsvariante kann hierbei dergestalt sein, dass im Bereich der Einfüllöffnung ein Trichterelement in der Anschlusseinheit angeordnet ist, das mit einer Befüllöffnung in die Aufnahmekammer mündet. Bei abgenommenem Deckel kann dabei über das Trichterelement zielgerichtet die Aufnahmekammer befüllt werden, was auch bei schwer zugänglichen Einbausituationen Vorteile bietet.
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Eine weitere Reduzierung des Teile- und Montageaufwandes ergibt sich dabei dann, wenn vorgesehen ist, dass das Trichterelement von einem Filterelement gebildet ist. Dem Filterelement werden dann zwei Funktionen zugeordnet.
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Eine erfindungsgemäße Anschlussarmatur kann auch dadurch gekennzeichnet sein, dass die Aufnahmekammer zumindest bereichsweise von einem Ringraum im Bereich des Ablaufs gebildet ist, der an seinem radial innenliegenden Ringbereich von dem Zulauf begrenzt ist. Der Ringraum bietet eine großzügige Volumenkapazität, die insbesondere für den Anwendungsbereich der pH-Wert-Stabilisierung über ein Alkalisierungsmittel ausreichend ist.
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Bei dieser Gestaltung kann es zudem vorgesehen sein, dass auf den Zulauf mittelbar oder unmittelbar ein die Aufnahmekammer überdeckendes Filterelement aufgeschoben ist. Dieses Filterelement verhindert, dass das Wasserbehandlungsmittel aus der Aufnahmekammer, beispielsweise beim Transport, herausfallen kann.
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Dadurch, dass ein Filterelement als Verschluss verwendet ist, ergibt sich eine einfache Bedienung für den Anwender. Er muss insbesondere dieses Filterelement nicht abnehmen, sondern es kann an der Anschlussarmatur belassen werden, und wird im Betriebseinsatz vom zu behandelnden Wasser durchströmt.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:
- 1 in Seitenansicht und im Schnitt eine Anschlussarmatur mit einer daran angekoppelten Wasserbehandlungs-Patrone in Seitenansicht; und
- 2 die Anschlussarmatur gemäß 1 in perspektivischer Ansicht.
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1 zeigt eine Wasserbehandlungs-Patrone 50, die einen Wasserbehandlungsraum 52 umgibt. Die Wasserbehandlungs-Patrone 50 besitzt einen Anschlusskopf 51, der mit einem Innengewinde zur Aufnahme eines Außengewindes 11.1 der Anschlussarmatur ausgestattet ist. In dem Wasserbehandlungsraum 52 der Wasserbehandlungs-Patrone 50 sind lonentauscherharze 53 eingefüllt. Dabei liegt das lonentauscherharz 53 in Granulatform vor. In die Wasserbehandlungs-Patrone 50 ist ein Rohr 54 eingestellt. Dieses ist über seinem Umfang perforiert, sodass eine Wasser leitende Verbindung zwischen dem Innenraum des Rohres 54 und dem Wasserbehandlungsraum 52 gebildet ist. Das Rohr 54 ist von den lonentauscherharzelementen 53 im Wasserbehandlungsraum 52 umgeben. Das Rohr 54 ragt koaxial in den von dem Außengewinde 11.1 der Anschlussarmatur umschlossenen Bereich und steht nicht über die Außenkontur des Anschlusskopfes 51 vor, sodass es vor mechanischen Beanspruchungen geschützt ist. Um das Rohr 54 herum erstreckt sich ein ringförmiger Durchbruch, der als Auslass dient. Der Auslass steht in leitender Verbindung mit dem Wasserbehandlungsraum 52.
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Die Anschlussarmatur besitzt ein Koppelstück 10, das mit einer Anschlusseinheit 11 ausgestattet ist. Die Anschlusseinheit 11 besitzt das Gewinde 11.1, an das sich ein Flansch 11.2 anschließt. In dem Koppelstück 10 der Anschlussarmatur sind räumlich getrennt ein Zulauf 15 und ein Ablauf 16 gebildet. Der Zulauf 15 weist ein Kanalstück 15.1 auf, das in eine vertikale Anschlussleitung 15.2 mündet. Das Kanalstück 15.1 läuft in einem Anschlussstutzen 14 aus, der zur Ankopplung einer zuführenden Wasserleitung dient. Hierzu kann ein Schraubnippel 20 üblicher Art in ein Innengewinde des Anschlussstutzens 14 eingeschraubt werden. Der Ablauf 16 umgibt den Zulauf 15 und ist von diesem durch das Kanalstück 15.1 beziehungsweise die Anschlussleitung 15.2 getrennt. Damit bildet der Ablauf 16 im Bereich des Gewindes 11.1 einen Ringraum, der in Vertikalrichtung gemäß 1 nach oben in einen Teil-Ringraum übergeht. Dieser Ringraum und der Teil-Ringraum dienen als Aufnahmekammer 16.1, in das ein Wasserbehandlungsmittel, vorzugsweise ein Alkalisierungsmittel, eingefüllt werden kann.
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Der Ablauf 16 mündet im Bereich eines Anschlussstutzens 13, an den eine abführende Leitung angeschlossen werden kann, die zu der zu befüllenden Heizungsanlage führt. Zum Zwecke der einfachen Ankopplung ist wiederum ein Schraubnippel 20 verwendet, der mit seinem Außengewinde in ein Innengewinde des Anschlussstutzens 13 eingeschraubt ist. Die Anschlussstutzen 13, 14 können mittels einer Dichtung 20.1 abgedichtet werden.
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Wie die Figuren erkennen lassen, ist die Anschlussarmatur in ihrem, der im Bereich des Gewindes 11.1 gebildeten Anschlussseite abgewandten Bereich mit einem Verschluss 30 ausgestattet. Dabei ist der Verschluss 30 als Schraubverschluss mit einem Innengewinde ausgestattet. Das Koppelstück 10 besitzt einen Aufschraubstutzen 17 mit einem Außengewinde, auf den der Verschluss 30 aufgeschraubt werden kann. Dabei ist eine Dichtung 31 vorgesehen, die eine Abdichtung der Aufnahmekammer 16.1 gegenüber der Umgebung bewirkt. Bei abgenommenem Verschluss 30 ist ein Filterelement 18 zugänglich. Dieses Filterelement 18 ist als Kunststoff-Formteil ausgebildet und weist zwei zueinander beabstandete Ränder 18.1 und 18.3 auf, die ringförmig umlaufen. Zwischen den Rändern 18.1, 18.3 ist eine stumpfkegelförmige Siebfläche 18.2 angeordnet, die mit Längsschlitzen ausgestattet ist. Das Filterelement 18 sitzt mit seinem unteren Rand 18.3 auf einer Wand 19.1 des Koppelstückes 10 auf. Die stumpfkegelförmige Geometrie der Siebfläche 18.2 ist so angeordnet, dass sich eine trichterförmige Einfüllerweiterung ergibt. Der untere Rand 18.3 begrenzt eine Befüllöffnung 18.4.
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Somit kann bei abgenommenem Verschluss 30 das Wasserbehandlungsmittel über das Filterelement 18 bequem in die Aufnahmekammer 16.1 eingefüllt werden. Die Öffnungsschlitze der Siebfläche 18.2 sind so gewählt, dass das Wasserbehandlungsmittel nicht durch das Sieb fallen kann.
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Im Bereich der Anschlusseinheit 11 wird ein Herausfallen des Wasserbehandlungsmittels mit einem weiteren Filterelement 40 verhindert. Dieses Filterelement 40 ist in Form einer Kunststoff-Sinterscheibe ringförmig ausgebildet. Das Filterelement 40 wird mit seiner inneren Durchgangsöffnung auf die Außenkontur der Anschlussleitung 15.2 mit leichtem Presssitz aufgeschoben. Die Außenkontur legt sich an die Innenwandung des Ablaufes 16 an.
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Die Anschlussarmatur kann einfach montiert werden. Sie muss lediglich mit ihrem Gewinde 11.1 in die entsprechende Gewindeaufnahme der Wasserbehandlungs-Patrone 50 eingeschraubt werden. Die Schraubbewegung wird dabei mit dem Flansch 11.2 begrenzt, der an einem entsprechenden Gegenanschlag der Wasserbehandlungs-Patrone 50 anschlägt. Die Abdichtung des Wasserbehandlungsraumes 52 gegenüber der Umgebung wird mit einer Dichtung 55 bewirkt. Anschließend können auf die Schraubnippel 20 die zuführende Leitung und die zur Heizanlage führende Prozesswasserleitung angeschlossen werden.
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Die Anschlussarmatur ist üblicherweise bereits mit dem Wasserbehandlungsmittel befüllt, sodass sie sofort betriebsfertig ist.
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Nachfolgend wird die Funktionsweise der Anschlussarmatur näher erläutert. Wie vorstehend beschrieben wurde, ist an dem Schraubnippel 20 eine Frischwasserleitung angeschlossen. Von dieser wird Rohwasser über den Zulauf 15 in das Rohr 54 eingeleitet. Das Rohwasser strömt über die Perforation des Rohres 54 in den Wasserbehandlungsraum 52. Dort wird es mittels des lonentauscherharzes 53 entmineralisiert. Das entmineralisierte Wasser strömt dann durch das Siebelement 40 in die Aufnahmekammer 16.1 des Abflusses 16, wie dies die Pfeile A symbolisieren. In der Aufnahmekammer 16.1 durchströmt das entmineralisierte Wasser das Bett, bestehend aus Alkalisierungsmittel. Dementsprechend wird das entmineralisierte Wasser einen pH-Bereich überführt, der entsprechend den Anforderungen des angeschlossenen Heizsystems ausgelegt ist. Im Anschluss an die Aufnahmekammer 16.1 gelangt das Wasser durch die Siebfläche 18.2 des Filterelementes 18 zu dem Anschlussstutzen 13. Das fertig behandelte Wasser gelangt dann über eine Anschlussleitung in das Heizsystem.
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Wenn nun das Alkalisierungsmittel in der Aufnahmekammer 16.1 aufgebraucht ist, so kann der Verschluss 30 abgedreht, und Alkalisierungsmittel in die Aufnahmekammer 16.1 nachgefüllt werden. Dabei muss die Anschlussarmatur nicht von der Wasserbehandlungs-Patrone 50 demontiert werden. Nachdem der Verschluss 30 wieder aufgeschraubt wurde, steht die Anschlussarmatur zur erneuten Verwendung zur Verfügung. Das Alkalisierungsmittel kann pulverförmig verwendet werden. Vorzugsweise kann das Alkalisierungsmittel mit einer weiteren Pulverkomponente gemischt sein. Dabei kann insbesondere ein hygroskopisches Pulver (beispielsweise Na2CO3 oder NaHCO3) verwendet werden. Sobald die Pulvermischung mit Wasser in Berührung kommt, verklumpt es. Damit kann dann eine kontinuierliche Auflösung des Alkalisierungsmittels und gleichförmige Dosierung erreicht werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202010008046 U1 [0002]
- DE 102005036356 B4 [0003]
- DE 102008003327 A1 [0004]
