DE2802723A1

DE2802723A1 - Geraet zur expansion, luftabscheidung und niveauanzeige fuer einen offenen fluessigkeitskreislauf

Info

Publication number: DE2802723A1
Application number: DE19782802723
Authority: DE
Inventors: Ulrich Pflueger
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1978-01-23
Filing date: 1978-01-23
Publication date: 1979-07-26
Also published as: DE2802723C2

Description

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Anmelder:

Ulrich PFLÜGER, Manteuffelstraße 10, 4690 Herne 1

"Gerät zur Expansion, Luftabscheidung und Niveauanzeige für einen offenen Flüssigkeitskreislauf"

Die Erfindung betrifft ein Gerät mit einem Ausdehnungsgefäß zur Füllung und Expansion,mit einer Niveauanzeige und mit einer Luftabscheidevorrichtung zur Entlüftung für einen offenen Flüssigkeitskreislauf, dessen Medium von einer Solepumpe zum Verdampfer einer Wärmepumpe und von dort in ein wärmeaufnehmendes Rohrregister zu fördern ist.

Derartige Geräte finden überall dort Verwendung, wo ein offener Flüssigkeitskreislauf permanent entlüftet werden muß. Das ist zum Beispiel bei einem Solekreislauf mit niedrigen Temperaturen der Fall, wenn das wärmeaufnehmende Rohrregister im Erdreich oder als Solarzelle auf dem Dach eines Hauses angeordnet ist. Hierbei dient die Luftabscheidevorrichtung nicht nur zur obligatorischen Entlüftung nach dem Einfüllvorgang, sondern auch zur permanenten Entlüftung bei aus Kunststoff bestehenden Rohrregistern. Denn die hierfür verwendeten üblichen Kunststoffe, wie Polybuten, Polypropylen und Polyäthylen, weisen eine von Druck und

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Temperatur abhängige Sauerstoffpermeabilität auf, welche in relativ kurzer Zeit zur Anreicherung des Flüssigkeitskreislaufes mit Sauerstoff führt. Zur Sicherung eines guten Wärmeübertragungseffektes sowie zur Hemmung von Korrosion aller im Flüssigkeitskreislauf befindlichen metallischen Teile ist eine ständige Entlüftung dringend geboten.

Bei einem bekannten Gerät der vorgenannten Art setzt sich das Ausdehnungsgefäß und die Luftabscheidevorrichtung aus zwei getrennten Behältern zusammen, von denen letztererunmittelbar vor der Solepumpe angeordnet und mittels zweier Leitungen und zweier Absperrventile mit dem darüber befindlichen Ausdehnungsgefäß verbunden ist» Unmittelbar am Ausdehnungsgefäß ist eine Niveauanzeige in Form eines kommunizierenden Klarsichtröhres angebracht. Zwischen der Luftabscheidevorrichtung und der Solepumpe befindet sich ein weiteres Absperrventil. Diese Vorrichtung setzt sich demnach aus insgesamt drei unterschiedlichen über Rohrleitungen und drei Ventile verbundenen Metallgefäßen zusammen, was nicht nur einen erheblichen Herstellungs-, Montage- und Kostenaufwand bedingt, sondern auch die Handhabung, die Wartung und die Überwachung erschwert.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Gerät der eingangs genannten Gattung zu schaffen, welches bei optimal geringem Platzbedarf, einfacher, billiger Herstellung und Montage die Absperrventile entbehr lichjwerden läßt und weite st gehende Wartungsfreiheit garantiert.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, 909830/0311

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daß das Ausdehnungsgefäß, die Luftabscheidevorrichtung und die Niveauanzeige aus einem einzigen, an seiner höchsten Stelle offenen, ganz oder teilweise transparenten oder transluzenten Behälter mit zwei den Behältermantel durchdringenden Stμtzen bestehen, von denen der zur Solepumpe führende Ansaugstutzen in der Nähe der tiefsten Stelle des Behälters angeordnet ist.

Auf diese Weise wird ein Gerät geschaffen, das als Kompakteinheit nicht nur die drei Funktionen der Luftabscheidung, der Expansion und Niveauanzeige erfüllt, sondern auch durch Fortfall des vorbekannten Aufwandes erheblich billiger und platzsparender zu installieren ist.

Das gilt insbesondere für den Fall, daß der Behälter von einem senkrecht stehend angeordneten Rohr auf einem Venylpolymerisat mit kreisrundem Querschnitt gebildet ist. Ein derartiger Klarsichtbehälter gewährleistet einen korrosions- und rückständefreien Betrieb, ist infolge seines geringen Gewichtes leicht zu transportieren und gewährleistet eine von sämtlichen Seiten einschaubare Niveauanzeige.

An seinem unteren Ende ist der Behälter durch eine über seinen Umfang hinausragende Platte mit hochstehendem Rand verschlossen und an seinem oberen Ende durch eine tellerförmige Kappe mit zentraler Entlüftungsöffnung abgedeckt. Die Platte weist mehrere Durchgangsöffnungen für eine Schraubbefestigung und einen Abflußstutzen für das am Behälteraußenmantel aus der Umgebungsluft auskondensierende Wasser auf. Durch diese Anordnung kann dieses Gerät mit der Solepumpe auf

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einem gemeinsamen Sockel aufgeschraubt und sodann der Abflußstutzen für das Kondensat mit dem Abfluß eines Abwassernetzes verbunden werden.

Vorteilhaft besteht der zur Solepumpe führende Ansaugstutzen aus einem den Behältermantel diametral durchdringenden, kreisrunden Rohr, dessen eines Ende mit der Saugseite der Solepumpe verbunden und dessen anderes Ende mit einem Anschluß zap fen und einem Absperrventil versehen ist, wobei der im Behälter befind-■; liehe Rohrteil mehrere Ansaugöffnungen besitzt. Hierbei dient der Anschlußzapfen zum Anschluß an ein Stadtwassernetz, sobald das Rohrnetz nach Einfüllen des Solesatzes mit Wasser aufgefüllt werden soll.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Er- - findüng ist der oberhalb des Ansaugstutzens am Behältermantel befindliche Zuflußstutzen im unteren Drittel des Behälters angebracht und besitzt vorzugsweise eine zum Behältermantel tangentiale Einlaufrichtung, wodurch eine besonders wirkungsvolle Ent-

/0 lüftung der in den Behälter zurückströmenden Flüssigkeit gewährleistet ist.

Sämtliche mit dem Behälter verbundenen Teile, wie Ansaug- und Zuflußstutzen, wie Kappe und Platte mit Abflußstutzen, bestehen wie das Behälterrohr

/5 gleichfalls aus einem Venylpolymerisat, z.B. aus PoIyvenylchlorid, und sind mit dem Behälter durch Kleben oder Schweißen verbunden, wodurch eine Korrosionsfreiheit auch dieser Teile gewährleistet ist₀ Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in- den Zeichnungen dargestellt. Darin zeigen:

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Fig. 1: eine Gesamtansicht eines Flüssigkeitskreislaufes mit dem hier in Rede stehenden Gerät,
Fig. 2: eine Einzelansicht des Gerätes von Fig.

in vergrößerter Darstellung, Fig. 3: eine Draufsicht von Fig. 2, Fig. 4: eine Schnittansicht gemäß der Linie IV/IV

von Fig. 2, und
Fig. 5: die Draufsicht von Fig. 3 mit einem um

90 zur Längsachse des Ansaugstutzens angeordneten Anschlußzapfen und Absperrventil.

In Fig. 1 ist mit der Bezugsziffer 1 das neue Gerät, mit 2 die Solepumpe, mit 3 die Wärmepumpe und mit 4 das wärmeaufnehmende Rohrregister bezeichnet.

Dieses Rohrregister 4 ist beispielsweise im Erdreich unterhalb der Frostgrenze oder als Solarzelle auf dem Dach eines Hauses installiert und dient zur Übertragung von Wärme von der jeweiligen Umgebung auf das das Rohrregister durchströmende Medium, welches im vorliegenden Fall eine Sole sein soll. Diese erwärmte Sole gelangt über die Rohrleitung 5 in den Behälter 1 und wird von dort von der Solepumpe 2 abgesaugt. Die Pumpe 2 drückt sodann die Sole über die Rohrleitung 6 in den nicht dargestellten Verdampfer der ISärmepumpe 3, wo sie eine bestimmbare Enthalpie an den Wärmepumpenkreislauf abgibt. Die auf diese Weise gekühlte Sole gelangt sodann über die Leitung 7 in das Rohrregister 4 zurück, in welchem sie erneut Wärme aufnimmt.

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SG33

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Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist das Gerät 1, welches am anschaulichsten in den Figuren bis 4 dargestellt ist. Dieses Gerät besteht im wesentlichen aus einem einzigen, an seiner höchsten Stelle offenen, ganz oder teilweise transparenten oder transluzenten Behälter 8, dem Zuflußstutzen 9, dem Abflußstutzen 10 und der tellerförmigen Kappe 11 mit zentraler Entlüftungsöffnung 11'.

Im dargestellten Fall wird der Behälter 8 von einem senkrecht stehend angeordneten Rohr aus einem Veny!polymerisat, bekannt unter der Bezeichnung "Plexiglas", mit kreisrundem Querschnitt gebildet. Dieses Rohr 8 ist an seinem unteren Ende 8¹ durch eine über seinen Umfang hinausragende Platte 12 mit hochstehendem Rand 13 verschlossen. Die Platte 12 weist mehrere Durchgangsöffnungen 14 (s. Figuren 3 und 4) für eine Schraubbefestigung und einen Abflußstutzen für das am Außenmantel des Behälters 8 aus der Umgebungsluft kondensierende Wasser auf. Der Abflußstutzen wird über eine nicht dargestellte Leitung mit einem Abwassernetz verbunden.

Der zur Solepumpe 2 führende Ansaugstutzen 10 wird von einem den Behältermantel diametral durchdringenden, kreisrunden Rohr gebildet, dessen eines Ende mit der Saugseite der Solepumpe 2 verbunden und dessen anderes Ende mit einem Anschlußzapfen 16 und einem Absperrventil 17 versehen ist. Der im Inneren des Behälters 8 befindliche Rohrteil des Ansaugstutzens 10 weist im dargestellten Fall sechs Ansaugöffnungen 18 auf, die von drei das Rohr des Ansaugstutzens 10

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senkrecht zu seiner Längsachse diametral durchdringenden Bohrungen 18^f gebildet werden.

In Fig. 5 sind der Anschlußzapfen 16 und das Absperrventil 17 senkrecht zur Längsachse 10' des Ansaugstutzens 10 angeordnet. Außerdem besitzt in dieser Darstellung der Zuflußstutzen 9 eine zum Mantel des Behälters 8 tangentiale Einlaufrichtung, wodurch eine raschere Beruhigung des einströmenden Mediums eintritt und somit eine wirksamere Entlüftung gewährleistet ist.

Wie insbesondere aus den Figuren 1 und 2 hervorgeht, ist der Ansaugstutzen 10 an der tiefsten Stelle des Behälters 8, das ist im vorliegenden Fall das Ende 8¹, angeordnet, während der Zuflußstutzen 9 im unteren Drittel des Behälters 8 angebracht ist.

In der tatsächlichen Ausführung besteht der Behälter 8 aus einem im Handel erhältlichen, transparenten, kreisrunden Rohr mit einem lichten Durchmesser von ca. 150 mm und einer Länge von ca. 1000 mm. Sämtliche mit dem Behälter 8 verbundenen Teile, wie Ansaugstutzen 10, Zuflußstutzen 9, Kappe 11 und Platte 12 mit Abflußstutzen 15 sowie der Anschlußzapfen 16, bestehen gleichfalls aus Kunststoff, z.B. Venylpolymerisat, und sind mit dem Behälter 8 durch Kleben oder Schweißen wasserdicht verbunden.

Es versteht sich, daß, der Behälter 8 jede X-beliebige Querschnittsform aufweisen kann, wenn stets nur eine billige Fertigung sichergestellt ist. Auch kann der Behälter 8, wenn es einmal der Platzbedarf erfordert, liegend angeordnet werden, wenngleich dies gegenüber der dargestellten, senkrecht stehenden

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Ausführungsform mit strömungstechnischen Nachteilen verbunden ist.

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Claims

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Ulrich PFLÜGER, Manteuffe!straße 10, 4690 Herne 1

"Gerät zur Expansion, Luftabscheidung und Niveauanzeige für einen offenen Flüssigkeitskreislauf"

Patentansprüche :

(Iy Gerät mit einem Ausdehnungsgefäß zur Füllung und Expansion, mit einer Niveauanzeige und mit einer Luftabscheidevorrichtung zur Entlüftung für einen offenen Flüssigkeitskreislauf, dessen Medium von einer Solepumpe zum Verdampfer einer Wärmepumpe und von dort in ein wärmeaufnehmendes Rohrregister zu fördern ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausdehnungsgefäß, die Luftabscheidevorrichtung und die Niveauanzeige aus einem einzigen, an seiner höchsten Stelle (8") offenen, ganz oder teilweise transparenten oder transluzenten Behälter (8) mit zwei den Behältermantel durchdringenden Stutzen (9, 10) bestehen, von denen der zur Solepumpe (2) führende Ansaugstutzen (10) in der Nähe der tiefsten Stelle (8') des Behälters (8) angeordnet ist.

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2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Behälter (8) von einem senkrecht stehend angeordneten Rohr aus einem Venylpolymerisat mit kreisrundem Querschnitt gebildet ist.
3. Gerät nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (8) an seinem unteren Ende (8¹) durch eine über seinen Umfang hinausragende Platte (12) mit hochstehendem Rand (13) verschlossen und an seinem oberen Ende (8") durch eine tellerförmige Kappe (11) mit zentraler Entlüftungsöffnung (II¹) abgedeckt ist.
4. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Platte (12) mehrere Durchgangsöffnungen (14) für eine Schraubbefestigung und einen Abflußstutzen (15) für das am Behälteraußenmantel aus der Umgebungsluft kondensierende Wasser aufweist.
5. Gerät nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zur Solepumpe (2) führende Ansaugstutzen (10) aus einem den Behältermantel diametral durchdringenden, kreisrunden Rohr besteht, dessen eines Ende mit der Saugseite der Solepumpe (2) verbunden und dessen anderes Ende mit einem Anschlußzapfen (16) und einem Absperrventil (17) versehen ist, wobei der im Behälter (8) befindliche Rohrteil mehrere Ansaugöffnungen (18) besitzt.

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6. Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Ansaugöffnungen (18) von mehreren, das Rohr des Ansaugstutzen (10) senkrecht zu seiner Längsachse (10¹) diametral durchdringenden Bohrungen (18') gebildet sind.
7. Gerät nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlußzapfen (16) und das Absperrventil (17) senkrecht zur Längsachse (10') des Ansaugstutzens (10) angeordnet sind.
8. Gerät nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der oberhalb des Ansaugstutzens (10) am Behältermantel befindliche Zuflußstutzen (9) im unteren Drittel des Behälters (8) angebracht ist.
9. Gerät nach Anspruch 8, dadurch g e kennze i chne t, daß der Zuflußstutzen (9) eine zum Behältermantel tangentiale Einlaufrichtung besitzt.
10. Gerät nach einem oder mehreren der Ansprüche

1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche mit dem Behälter (8) verbundenen Teile, wie Ansaug- und Zuflußstutzen (10, 9), Kappe (11) und Platte (12) mit Abflußstutzen (15), gleichfalls aus einem Vinylpolymerisat, z.B. aus Polyvinylchlorid, bestehen und mit dem Behälter (8) durch Kleben oder Schweißen verbunden sind.