DE29510126U1

DE29510126U1 - Armaturen, insbesondere für den Ausdehnungs- und Entspannungsbehälter eines Flüssigkeitskreislaufsystems

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Priority date: 1995-06-22
Filing date: 1995-06-22
Publication date: 1995-10-12
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Description

Hans-Friedrich Bernstein ²²· ^{Jurd 1995}

K21875 F/Sh/bs

Armaturen, insbesondere für den Ausdehnungs- und Entgasungsbehälter eines Flüssigkeitskreislaufsystems

Die Erfindung bezieht sich auf ein Flüssigkeitskreislaufsystem, insbesondere auf einen Heizkreislauf, aber auch analog auf einen Kühlmittelkreislauf. Ein solches Flüssigkeitskreislaufsystem besteht grundsätzlich aus einem Wärmeerzeuger, einer Umwälzpumpe in einer sogenannten Vorlaufleitung, einem Wärmeverbraucher und einer sogenannten Rücklaufleitung. Statt eines einzigen Wärmeverbrauchers können auch mehrere Wärmeverbraucher vorgesehen sein, die parallel von Teilströmen des Flüssigkeitskreislaufs durchflossen werden. Typische Beispiele eines solchen Flüssigkeitskreislaufsystems stellen Zentralheizungen in Einfamilienhäusern oder in größeren Gebäuden dar.

Außer der grundsätzlichen Funktion eines solchen Flüssigkeitskreislaufs, nämlich Wärmeenergie vom Wärmeerzeuger zum Wärmeverbraucher zu transportieren (bzw. bei einer Kühlanlage Wärmeentzug von einer Kältequelle zu einem Kälteverbraucher zu transportieren), muß das Flüssigkeitskreislaufsystem einige zusätzliche Funktionen erfüllen, um betriebssicher arbeiten zu können. Als Wärmetransportmedium wird meistens Wasser verwendet; jedoch ist die Erfindung nicht auf dieses Medium beschränkt, da die folgenden Zusatzfunktionen auch bei anderen flüssigen Medien gewährleistet sein müssen:

1. Frischwassernachspeisung

2. Druckhaltung/Ausdehnung/Expansion

3. Entgasung/Korrosionsschutz.

Die Frischwassernachspeisung dient dem Zweck, in der Praxis unvermeidliche Flüssigkeitsverluste im Flüssigkeitskreislaufsystem auszugleichen. Die Flüssigkeitsverluste können sowohl durch Undichtigkeiten entstehen, aus denen die unter Druck stehende Flüssigkeit austropft, als auch durch Verdunstung, wenn z, B. aus Gründen der Drucksicherheit ein offener, unter Atmosphärendruck stehender Ausgleichsbehälter verwendet wird. Demgemäß muß gelegentlich Frischwasser nachgespeist werden, was manuell oder automatisch geschehen kann. Da es üblich ist, das Frischwasser aus dem normalen Frischwasserleitungsnetz zu entnehmen und

&iacgr;&ogr; nachzuspeisen, wird aus hygienischen Gründen eine Systemtrennung derart verlangt, daß das unter Druck stehende, häufig verschmutzte Heizungswasser unter keinen Umständen rückwärts in den Frischwasserkreislauf gelangen kann.

is Die genannte Ausdehnungs- und Druckhaltefunktion löst das Problem, das dadurch entsteht, daß das flüssige Medium gemäß seinem Temperaturausdehnungskoeffizienten expandiert, wenn es den unvermeidlichen Temperatur Schwankungen im Flüssigkeitskreislauf unterworfen ist. Temperaturschwankungen treten beispielsweise auf, wenn in der Zentralheizung eines Gebäudes die Temperatur durch Nachtabsenkung vorübergehend heruntergefahren wird. Die damit verbundene Kontraktion und spätere Expansion des flüssigen Mediums muß durch Ausdehnungsgefäße aufgefangen werden, so daß im Flüssigkeitskreislaufsystem ein zeitlich möglichst gleichmäßiger, von Temperaturschwankungen möglichst unabhängiger Systemdruck herrscht

Eine weitere Funktion, die in den letzten Jahren immer wichtiger geworden ist, betrifft die Entgasung des flüssigen Mediums. Durch die weiter oben bereits genannten Undichtigkeiten und Öffnungen tritt nicht nur Medium in flüssiger oder dampfförmiger Form aus, sondern es kann

auch Umgebungsluft in das flüssige Medium eindringen. Eine weitere Quelle unerwünschter Gase ist die Frischwassernachspeisung, da das Frischwasser häufig mit Gasen angereichert ist. Die Gase können in Form von Blasen vorliegen oder in molekularer Form in der Flüssigkeit gelöst sein. Besonders kritisch ist Sauerstoff, der zur Korrosion in den Leitungen führen kann. Außerdem können die Gasblasen Geräusche verursachen sowie den thermischen Ausdehnungskoeffizienten der Flüssigkeit in ungünstiger Weise vergrößern. Beispielsweise ist mit einer Wärmeausdehnung von 2 bis 3 % zu rechnen, was bei einer Füllmenge von ca.

&iacgr;&ogr; 1000 1 für die Zentralheizung eines Einfamilienhauses einem Ausdehnungsvolumen von bis zu 30 1 gleichkommt. Dagegen haben Erfahrungen mit Entgasungsvorrichtungen gezeigt, daß die Ausdehnung für entgastes Wasser weit unter 1 % liegt. Aus den genannten Gründen ist es erwünscht, Flüssigkeitskreislaufsysteme mit Entgasungsvorrichtungen auszustatten.

Wie bereits erwähnt, sind diese drei Funktionen nicht unabhängig voneinander zu realisieren, sondern beeinflussen sich gegenseitig. Beispiele für die gegenseitige Beeinflussung sind:

- Wenn eine automatische Frischwassernachspeisung fehlt, kann unter Umständen kein ausreichender Systemdruck aufrechterhalten werden. Durch eine Frischwassernachspeisung können Gase in das Flüssigkeitskreislaufsystem eingeführt werden.

Bei fehlender Entgasung ist der Druckausdehnungskoeffizient des flüssigen Mediums größer als bei Entgasung.

Ein realisierter Entgasungszyklus kann zu Druckschwankungen im System führen.

Bei Temperaturabsenkung kann sich mehr Gas im Wasser lösen, was zu Gasdiffusion in das flüssige Medium hinein führen kann.

Ein zu hoher Druck im Flüssigkeitskreislaufsystem kann die Systemtrennung zur Frischwassernachspeisung gefährden.

Wegen dieser gegenseitigen Abhängigkeit und Beeinflussung besteht ein Bedürfnis nach einem Gesamtkonzept, welches die genannten Zusatzfunktionen optimal miteinander kombiniert.

Zur weiteren Erläuterung der grundlegenden Komponenten und Funktionen eines Flüssigkeitskreislaufsystems und der genannten Zusatzkomponenten und Zusatzfunktionen

1. Frischwassernachspeisung

2. Ausdehnungs- und Druckhaltestation

3. Entgasungsvorrichtung bzw. unerwünschter Gaszutritt

wird auf die deutsche Industrienorm DIN 4751 Teil 4, Bilder 1 bis 5 Bezug genommen. Ein Wärmeerzeuger 1 oder mehrere Wärmeerzeuger la, Ib speisen über eine oder mehrere Umwälzpumpen 16 die Wärmeverbraucher 15. Das so gebildete Flüssigkeitskreislaufsystem kann über Füll- und Entleereinrichtungen 18, 19 manuell mit dem Heizmedium gefüllt werden. Außer den verschiedenen Sicherheits- und Meßeinrichtungen für Druck- und Temperaturbegrenzung entnimmt der Fachmann der DIN, daß eine Ausdehnungsleitung 11 von dem Flüssigkeitskreislauf abzweigt. Die Ausdehnungsleitung 11 führt entweder zu eineni geschlossenen Ausdehnungsgefäß 13 (in Bild 4 der DIN separat dargestellt) oder zu einem offenen Ausdehnungsgefäß 26 (in Bild 5 der DIN separat dargestellt). Das geschlossene Ausdehnungsgefäß 13 ist seinerseits entweder als Membranausdehnungsgefäß 31 ausgebildet, das vorzugsweise über die Ausdehnungsleitung 11 auf der Saugseite der Umwälzpumpe 16 angeordnet ist, oder ist als geschlossenes Ausdehnungsgefäß 33 ausgebildet, das mit Fremddruckhaltung arbeitet. Anders als beim geschlossenen Ausdehnungsbehälter 31 oder 33 sind zwischen dem offenen Ausdeh-

nungsgefäß 26 und der Ausdehnungsleitung 11 gemäß den Bildern 2 und 5 der DIN eine Druckhaltepumpe 22 und ein Druckhalteventil 25 angeordnet. Bei allen diesen Ausdehnungs- und Druckhaltestationen gemäß DIN 4751 sind weder eine Entgasung des flüssigen Mediums noch eine automatische Frischwassernachspeisung vorgesehen. Entsprechend ausgelegte reine Druckausdehnungsgefäße gehen auch aus einem Prospekt der Firma Reflex mit dem Veröffentlichungsdatum 3/91 hervor.

Die Nachteile solcher Anlagen, die sich aus der fehlenden Entgasung des

&iacgr;&ogr; flüssigen Heizmediums ergeben, sind in dem deutschen Gebrauchsmuster 82 28 065 beschrieben und weitgehend behoben worden. In dieser Druckschrift ist dargelegt, daß Luftblasen und eindiffundierendes Gas Geräusche, Korrosion und eine Absenkung des Wirkungsgrades verursachen und daß weder manuelle noch automatische Entlüftungsventile Abhilfe schaffen. Außerdem ist dargelegt, daß ein hinter den Heizkessel in den Heizungsvorlauf geschalteter Absorptions-Entgasungsbehälter keine Abhilfe schafft, da die Temperaturdifferenz zwischen Vorlauf und Rücklauf zu niedrig ist, um im wärmeren Vorlauf eine nennenswerte Entgasung und im kühleren Rücklauf eine nennenswerte Gasabsorption zu erzielen.

Hiervon ausgehend wurde in diesem deutschen Gebrauchsmuster 82 28 065 (s. insbesondere die Figuren 1 und 5) eine Vorrichtung zum Entgasen von Flüssigkeitsströmen geschaffen, die unabhängig von den Flüssigkeitstemperaturen die Flüssigkeit stark entgasen kann. Bei dieser Vorrichtung wird die Flüssigkeit statt durch eine Temperaturdifferenz durch eine Druckdifferenz zwischen Entgasungsbehälter und Kreislaufsystem entgast. Man kann diese Vorrichtung sowohl in ein bestehendes oder zu errichtendes Heizungssystem fest einbauen als auch zeitweise als mobile Vorrichtung zum Befüllen der Anlage oder in regelmäßigen Zeitabständen zum Entlüften der Anlage anschließen. Eine über längere Zeit kontinuierlich wirksame Unterdruckentgasung (ein Druckreduzierventil in

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der Zulaufleitung und eine Pumpe in der Ablaufleitung des geschlossenen Entgasungsbehälters), gefolgt von einer niveaugesteuerten Verdrängungsphase (ein Zulaufventil in der Zulaufleitung in Verbindung mit einem Gasablaß aus dem geschlossenen Behälter nach außen) ist in dem Gebrauchsmuster 82 28 065 anhand der Figur 5 im einzelnen beschrieben.

Die soeben zitierte, quasi-kontinuierlich mit Unterdruck arbeitende Entgasungsvorrichtung ist wesentlich effektiver als eine ebenfalls mit kontinuierlicher Entspannung arbeitende Vorrichtung gemäß der europäischen

&iacgr;&ogr; Patentschrift EP 313 599. In dieser Vorrichtung, die mit einer kontinuierlich laufenden Druck- und Umwälzpumpe ausgerüstet ist, steht ein Expansionsbehälter praktisch immer unter Atmosphärendruck, wobei der Gasaustausch mit der Atmosphäre durch eine Sperrflüssigkeit in einem Siphon hergestellt wird. Die Effektivität der Entgasung ist geringer, weil

is der Atmosphärendruck in dem Expansionsbehälter gemäß EP 313 599 höher ist als der Unterdruck in dem dicht verschlossenen Entgasungsbehälter gemäß DE-GM 82 28 065, und weil nach der Verdrängungsphase wieder Luft von außen in das Expansionsgefäß gemäß EP 313 599 eindringen kann und auch soll, was bei dem einseitigen Gasablaß gemäß DE-GM 82 28 065 nicht möglich ist. Die Vorrichtung gemäß EP 313 599 ist auch nicht primär zur effektiven Entgasung, sondern zur Expansionsübernahme in Flüssigkeitskreislaufsystemen gedacht. Hierzu ist in der Zulaufleitung des Expansionsgefäßes ein Überströmventil vorgesehen, das auf den Betriebsdruck der Anlage so eingestellt wird, daß es bei seiner kontinuierlichen Durchströmung praktisch keine Druckschwankungen zwischen dem Atmosphärendruck im Expansionsgefäß und dem Betriebsdruck in der Anlage aufkommen läßt. Die kontinuierlich laufende Druck- und Umwälzpumpe in der Ablaufleitung des bekannten Expansionsbehälters garantiert dieses kontinuierliche Durchströmen des Überlaufventils in der Zulaufleitung des Expansionsbehälters, insoweit vergleichbar mit der

kontinuierlich über längere Zeit laufenden Pumpe und dem Druckreduzierventil gemäß Figur 5 des deutschen Gebrauchsmusters 82 28 065. Bezüglich der Druckhaltung arbeitet die Expansionsvorrichtung gemäß EP 313 599 allerdmgs genauer als der Entgasungsbehälter gemäß DE-GM 82 28 065, weil sich die per Überströmventil eingestellte Druckdifferenz immer auf den vergleichsweise stabilen Atmosphärendruck im offenen Expansionsbehälter bezieht, während sich die Druckdifferenz des Reduzierventils gemäß DE-GM 82 29 065 auf den jeweiligen Unterdruck im geschlossenen Entgasungsbehälter bezieht.

Die beiden soeben beschriebenen Entgasungs- und Ausdehnungsbehälter, von denen der eine mehr als Entgasungsbehälter und der andere mehr als Ausgleichsgefäß wirkt, unterscheiden sich nicht nennenswert in ihren Eigenschaften bezüglich der Befüllung eines Flüssigkeitskreislaufsystems is mit entgaster Flüssigkeit. Auch sind beide Behälter mit ihren jeweiligen Anschlüssen seriell in den Heizungskreislauf, d.h. entweder in den Heizungsvorlauf oder in den Heizungsrücklauf eingebunden.

Aus dem deutschen Gebrauchsmuster 89 12 549 ist eine weitere Korrosionsschutz- und Ausdehnungsvorrichtung bekannt geworden, die nicht mehr seriell oder teilseriell in die Vorlaufleitung des Flüssigkeitskreislaufsystems eingebunden ist, sondern die eine Zirkulations- und Ausdehnungsleitung parallel zu den Wärmeverbrauchern (Heizkörpern) aufweist. Diese Nebenschlußzirkulation zweigt in der Vorlaufleitung hinter der Umwälzpumpe ab und mündet in die Rücklaufleitung ein, so daß der gesamte, von der Umwälzpumpe erzeugte Druckabfall zur ständigen Heranführung von Kreislaufwasser mittels dieses Nebenschlußkreises in das Zusatzgerät genutzt werden kann. Es spielt bei dieser Einbindung nach Art eines Heizkörpers in den Heizungskreislauf auch keine Rolle, wenn der montierende Installateur die zwei Anschlüsse der Korrosionsschutz- und

Ausdehnungsvorrichtung verwechselt, was bei der zuvor genannten seriellen Einbindung zu Funktionsunfähigkeit führt, wie die Erfahrung zeigt. Schließlich hat die Nebenschlußzirkulation auch noch den Vorteil, daß die Menge des entgasten Wassers nicht von der Länge einer Ausdehnungsleitung zwischen dem Flüssigkeitskreislaufsystem und dem Auffangbehälter abhängt.

Die bekannte Korrosionsschutz- und Ausdehnungsvorrichtung weist einen Auffangbehälter auf, der zum Zwecke der Entgasung (Korrosionsschutz)

&iacgr;&ogr; und zum Zwecke der Ausdehnung (Druckhaltung) mit dem genannten Nebenschlußkreis verbunden ist. Die Entgasung funktioniert wie folgt: über ein elektronisch gesteuertes Magnetventil 26 kann Flüssigkeit aus dem Nebenschlußkreis entnommen und dem Auffangbehälter zugeführt werden. Am oberen Teil des geschlossenen Auffangbehälters ist eine

is Überdruckklappe 37 angebracht, die durch die Kolbenwirkung der aufsteigenden Flüssigkeit öffnet und Gas aus dem darüberliegenden Gasvolumen entweichen läßt. Eine Druckhaltepumpe 14 schaltet bei Erreichen eines oberen Flüssigkeitsniveaus 34 ein und pumpt Flüssigkeit in den Nebenschlußkreis zurück, bis ein unteres Flüssigkeitsniveau 34a erreicht ist. Während dieser Rückpumpphase ist der Auffangbehälter 22 vollständig geschlossen, d.h. es verhindert sowohl die Uberdruckklappe 37 ein Eindringen atmosphärischer Luft, es ist aber auch das Magnetventil 26 geschlossen, da die elektronische Steuerung 100 das Ventil 26 und die Druckhaltepumpe 14 wechselweise ansteuert. Durch den Unterdruck im geschlossenen Auffangbehälter 22 wird daher eine sehr effektive Entgasung der Flüssigkeit erreicht.

Andererseits wirkt der Auffangbehälter 22 auch als Ausdehnungsgefäß, weil ein mechanisches Sicherheitsventil 16 vorgesehen ist, das bei unzu-

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lässigem Überdruck im Nebenschlußkreis Flüssigkeit in den Auffangbehälter 22 fließen läßt.

Schließlich weist die bekannte Korrosionsschutz- und Ausdehnungsvorrichtung auch eine automatische Frischwassernachspeisung auf. Hierzu ragt in den Auffangbehälter ein Frischwasseraustritt 52, der keinen Kontakt mit dem Heizmedium 20 hat. Zu diesem Zweck liegt der Frischwasseraustritt 52 oberhalb einer Überlaufleitung 41 des Auffangbehälters 22. Der Frischwassereinlauf wird durch ein elektronisch gesteuertes Magnetventil freigegeben, wenn der Wasserstand im Auffangbehälter 22 einen Grenzwert unterschreitet. Es sind sogar Vorkehrungen getroffen, um den Unterdruck im geschlossenen Auffangbehälter 22 nicht durch den Frischwasserzulauf zu beeinträchtigen, d. h. die Systemtrennung zwischen Frischwassernetz und Flüssigkeitskreislaufsystem ist noch weiter verbessert worden durch einen Einlauftrichter 32 mit angeschlossenem Magnetventil 51, wodurch der Unterdruck im geschlossenen Auffangbehälter 22 aufrechterhalten werden kann.

Diese bekannte Korrosionsschutz- und Ausdehnungsvorrichtung mit Frischwassernachspeisung benutzt ein Konzept, bei dem die drei Funktionen Frischwassernachspeisung, Ausdehnung/Druckhaltung und Entgasung in besonders zweckmäßiger Weise kombiniert sind. An diesem Konzept wird deshalb bei der vorliegenden Erfindung festgehalten.

Die Aufgabe der Erfindung besteht demgegenüber darin, die Armaturen eines geschlossenen Auffangbehälters zu verbessern und zu zweckmäßigen Einheiten zusammenzufassen.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1, 2, 12 oder 19 gelöst. Zweckmäßige Weiterbildungen sind den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der Abbildungen 1 bis 4 vorgestellt. Es zeigen:

Abbildung 1 ein automatisches Rückschlagventil, das eine Hauptbaugruppe einer erfindungsgemäßen Armatur bildet;
Abbildung 2 eine erfindungsgemäße Armatur, die das automatische

&iacgr;&ogr; Rückschlagventil gemäß Abbildung 1 als Hauptbaugruppe enthält, und die gemäß der Erfindung oben auf einem geschlossenen Ausdehnungs- und Entgasungsbehälter eingebaut ist;

Abbildung 3 eine weitere Armatur gemäß der Erfindung, die als Sicherheitsventil für einen Ausdehnungsbehälter und als elektromechanisch is gesteuertes Zulaufventil für einen Entgasungsbehälter geeignet ist; und
Abbildung 4 einen geschlossenen Ausdehnungs- und Entgasungsbehälter gemäß der Erfindung, an dem oben eine Armatur gemäß den Abbildungen 1 und 2 angeordnet ist und an dem unten eine Armatur gemäß der Abbildung 3 angeordnet ist.

Die Abbildungen 1 und 2 zeigen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Armatur 1-2, die die Systemtrennung zwischen dem Frischwasserleitungsnetz und dem Flüssigkeitskreislaufsystem bzw. den Gasablaß aus dem Flüssigkeitskreislaufsystem vereinigt. Die wichtigsten Bestandteile der Armatur bilden ein Behälter 2, eine Schwimmerkugel 3 und ein mechanisches Rückschlagventil 4. Gemäß Abbildung 1 befindet sich im Boden des Schwimmerbehälters 2-1 eine Öffnung, in der mittels des Befestigungsrings 5-1 das mechanische Rückschlagventil 4-1 wasserdicht angebracht ist. Gemäß Abbildung 2 befindet sich das mechanische Rückschlagventil 4-2 außerhalb des Schwimmerbehälters 2-2 und ragt in einen

Ausdehnungs- und Entgasungsbehälter 20-2 hinein. Durch einen sich aufbauenden Druck an der Ventileintrittsseite 4e-l hebt sich der metallisch ausgebildete Ventilteller 4a-1 und der Druck fällt durch Austritt eines Mediums aus dem Ausdehnungs- und Entgasungsbehälter 20-2 ab, so daß das Ventil 4-1 wieder schließt.

Soll von der Ventilaustrittseite 4f-l Wasser in Gegenrichtung durch den Ventilkörper 4-1 fließen, so muß der Ventilteller 4a-1 ebenfalls angehoben werden. Hierzu kann das Wasser 14-1 in dem Schwirnmerbehälter 2-1 die Schwimmerkugel 3-1 bis zu einem oberen Wasserniveau 9-1 durch

&iacgr;&ogr; Auftriebskraft anheben, wobei mittels des Drahts 6-1 der Ventilteller 4a-1 angehoben wird. Der Führungsdraht 6-1 dient als Führung für die Schwimmerkugel 3-1 in einem Führungsrohr 3a-1 und läßt die Schwimmerkugel 3-1 entsprechend dem Wasserniveau auch bis zu einem unteren Wasserniveau 8-1 absinken.

is Das in der Schwimmerkugel 3-1 wasserdicht eingelötete Führungsrohr 3a-1 dient in seinem unteren Teil gleichzeitig als Distanzrohr 3b-l. Das Distanzrohr 3b-1 verhindert ein Aufsetzen der Schwimmerkugel 3-1 auf dem Befestigungsring 5-1, so daß die Ventilaustrittsseite 4f-l ständig geöffnet ist. Gleichzeitig wird der Ventilteller 4a-1 vom Distanzrohr 3b-1 nicht belastet, da das Distanzrohr 3b-l auf dem wasserdurchlässigen Führungsring 4i-l aufsitzt. Die Schwimmerkugel 3-1 taucht je nach Volumen bis zur Hälfte in das Wasser 14-1 ein, so daß der Ventilteller 4a-1 schließt, wenn das Distanzrohr 3b-l auf dem Führungsring 4i-l aufsitzt. Die noch anstehende Wassermenge zwischen dem oberen Wasserniveau 9-1 und dem unteren Wasserniveau 8-1 kann nicht auslaufen.

Die aus nicht-rostendem Stahl aufgebaute Armatur 1-2 enthält ferner ein steuerbares Wasserzulaufventil 15-2 mit einem Wasserführungsschlauch 16-2, welcher in einer Schlauchbefestigungsführung 12-2 endet und Wasser, nach Bedarf gesteuert, in den Schwirnmerbehälter 2-2 einlaufen läßt. Mit

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dem Auftrieb der Schwimmerkugel 3-2 öffnet das Ventil 4-2 in der beschriebenen Weise und läßt das Wasser 14-1 in den Ausdehnungs- und Entgasungsbehälter 20-2 einlaufen. Die Zulauföffnung 18-2 der Schlauchbefestigungsführung 12-2 endet außerhalb des Schwimmerbehälters 2-2, damit kein aus dem Schwimmerbehälter 2-2 überlaufendes Wasser 14-1 an die Zulauföffnung 18-2 gelangen kann.

Wasser 14-1, das aus dem Schwimmerbehälter 2-1 ausläuft, gelangt in den sogenannten Sammelbehälter 1-2 der Armatur. Die Systemtrennung

&iacgr;&ogr; bewirkt, daß Frischwasser aus dem Wasserzulaufventil 15-2 einfließt, während schmutzhaltiges Wasser aus dem mechanischen Rückschlagventil 4-2 davon getrennt herausfließt. Überschüssiges Wasser läuft durch einen Überlauf 7-2 ab, dessen Querschnitt beispielsweise dreimal so groß ist wie der Querschnitt der Zulauföffnung 18-2.

is Ein federbelastetes Ventil 19-2, ein sogenannter Vakuumbrecher, begrenzt den Unterdruck im Ausdehnungs- und Entgasungsbehälter 20-2. Bei zu hohem Unterdruck würden in dem geschlossenen Ausdehnungs- und Entgasungsbehälter 20-2 zu hohe Verformungskräfte auf die Behälterwände einwirken.

Das beschriebene Ventil arbeitet als automatisches Rückschlagventil, wobei ein kolbenförmig angeordnetes flaches Blech mit Gummiauflage, geführt mit einem durchdringenden Kolbenführungsstab 4d-l als Führung auf einem stirnseitigen, rohrförmigen Dichtkörper 4c-l als Dichtungsauflage den Durchstrom eines Mediums in Gegenstromrichtung verhindert. Das Rückschlagventil schießt also einseitig durch den Mediendruck. Beim Aufbau eines stärkeren Gegendrucks öffnet der Kolben und läßt Medium, wie z.B. Wasser, in die Druckseite einlaufen. Somit schließt das Ventil durch den einseitigen Druck und öffnet bei entsprechend höherem Gegendruck.

Das beschriebene Ventil soll im senkrechten Zustand montiert werden und hat die Funktion, Luft von unten nach oben aus einem Behälter, insbesondere einem Ausdehnungs- und Entgasungsbehälter 20-2 eines Flüssigkeitskreislaufssystems abzulassen. Bei leichtem Überdruck drückt die Luft den Kolben nach oben, wodurch Luft abgelassen wird. Hierdurch entsteht ein Gleichgewicht zwischen dem anhebenden Druck und dem Gewicht des Kolbens.

Soll ein Medium wie z.B. Wasser in die entgegengesetzte Richtung &iacgr;&ogr; einlaufen, muß der Kolben als Ventilkörper angehoben werden. Ein im Wasser befindlicher Schwimmkörper kann durch entsprechende Auftriebskraft den Ventilkörper und die darüber befindliche Wassersäule anheben. Das Wasser kann somit in Gegenflußrichtung zur Luftfließrichtung durch das Ventil einlaufen.

is Drückt jedoch eine relativ niedrige Wassersäule auf den durch einem Gummibelag abgedichteten Kolben, so kann das Wasser nicht durchfließen. Die Wassersäule verhindert gleichzeitig ein Eindringen atmosphärischer Luft nach innen, da beim Nachlassen der Auftriebskraft des Schwimmkörpers, durch das Sinken des Wasserniveaus, das Ventil wieder geschlossen wird.

Während die in Verbindung mit den Abbildungen 1 und 2 beschriebene Armatur sich für die Trennung unterschiedlicher Medium (Frischwasser, Heizungswasser, atmosphärische Luft, Gas im Flüssigkeitskreislaufsystem) und für den getrennten Eintritt bzw. Austritt dieser unterschiedlichen Medien eignet, realisiert die in Abbildung 3 dargestellte Armatur andere Funktionen. Zunächst wird die Funktion als Sicherheitsventil in Heizungsanlagen dargestellt; dann wird die Funktion zur Dosierung von Wassermengen dargestellt.

Die Armatur gemäß Abbildung 3 besteht grundsätzlich aus einem Ventilkörper 1-3 mit einer Einströmführung 2-3 sowie einem Ventilkolben 3-3 und einer Dichtscheibe 4-3. Ein Gestänge 5-3 wird später erläutert. Eine Feder 6-3 ist zwischen den Teilen 7-3 und 9-3 eingespannt, d.h. sie wird von der Spannmutter 7-3 vorgespannt, so daß die Federführung 9-3 einen Druck auf den Ventilkolben 3-3 erzeugt, wodurch die Dichtscheibe 4-3 die Einströmführung 2-3 stirnseitig abdichtet.

Gelangt von dem Ventileinlauf la-3 ein höherer Druck auf die Dichtscheibe 4-3, so daß die Einströmöffnung 4a-3 geöffnet wird, so strömt das Medium 16-3 mit höherem Druck als die Federkraft in Richtung Ventilauslauf lb-3 und läßt damit den Druck absinken, wodurch nach einiger Zeit die Federkraft den Ventilkolben 3-3 wieder schließen kann.

is Eine Gummischeibe 19-3 dichtet zwischen der Verschraubung 18-3 und dem Ventilkörper 1-3 ab, so daß kein Medium 16-3 in den Raum der Feder 6-3 gelangen kann.

Für ein dosierendes Öffnen des Ventils zieht ein elektronisch gesteuerter Hubmagnet 17-3 einen Hebelarm 14-3 an. Der Hebelarm 14-3 ist auf einem Widerlager 13-3 gegenüber einer Hutmutter 20-3 und einer Stellschraube 8-3 gelagert. Wenn der dem Hubmagneten 17-3 zugeordnete Hebelarm 14-3 länger gemacht wird, so kann der Hubmagnet 14-3 entsprechend kleiner ausgelegt werden. Dadurch ergibt sich ein Kräftespiel zwischen der magnetischen Kraftaufnahme an der Hutmutter 20-3 und der entgegenwirkenden Federkraft auf das Gestänge 5-3. Der Hebelarm 5-3 hebt entgegen der Federkraft das Gestänge 5-3 und somit den Ventilkolben 3-3 mit Dichtscheibe 4-3 an. Auf diese Art entsteht eine Kräftestörung zwischen dem Druck des Mediums und dem Federdruck,

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so daß das Medium 16-3 in Richtung des Ventilauslaufs lb-3 fließen kann.

Der elektrisch ansteuerbare Hubmagnet 17-3 öffnet mechanisch den Ventilkolben 3-3, wodurch Schmutzpartikel im Medium 16-3 abfließen können und die entsprechende Störanfälligkeit wesentlich verringert wird. Durch die komplizierte Zusammensetzung des Mediums, z.B. verschmutztes Heizungswasser, sind Ablagerungen, Verkalkungen und chemische Reaktionen möglich. Das ständig in Funktion gehaltene Ventil unterliegt &iacgr;&ogr; nicht so stark der Alterung wie ein selten benutztes Ventil.

Bei den im Stand der Technik bekannten Sicherheitsventilen drückt eine Feder auf einen Ventilteller und erzeugt einen Druck, welcher auf der anderen Seite des Ventilkörpers in gleicher Höhe als Wasserdruck ansteht. Steigt der Wasserdruck an, so öffnet der Ventükörper, da die Federkraft geringer ist und Ausdehnungswasser fließt aus. Dadurch sinkt der Druck und der Ventükörper schließt wieder. Verschmutzungen, die sich im Laufe der Zeit im Medium angesammelt haben, lassen das Ventil nicht wieder dicht schließen. Außerdem kann mit dieser Art von Ventil keine Dosierung von Wassermengen vorgenommen werden.

Andererseits sind zur Dosierung von Wassermengen sogenannte Magnetventile bekannt, welche mit Hilfe einer Elektromagnetspule einen Stößel anheben, wodurch eine Membrane entlastet und der Durchflußquerschnitt freigegeben wird. Somit kann eine Dosierung der Durchflußmenge durch die zeitliche Steuerung der Magnettätigkeit bei gegebenem Durchflußquerschnitt erfolgen; jedoch spricht das Magnetventil nicht auf einen gefährlichen Überdruck an.

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Beide Konstruktionen nach dem Stand der Technik sind störanfällig, wenn Verschmutzungen und kalkhaltige Teilchen sich im Medium befinden. Ferner erzeugen bekannte Magnetventile Schläge beim Schließen, was sich sehr störend auf das Flüssigkeitskreislaufssystem auswirken kann. Demgegenüber handelt es sich bei der Armatur gemäß Abbildung 3 um ein ruhig schließendes, schmutzunempfindliches, selbstreinigendes, genau dosierendes und stets betriebsbereites Sicherheitsventil.

Die Abbildung 4 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, bei der ein &iacgr;&ogr; geschlossener Ausdehnungs- und Entgasungsbehälter 22-4

mit einer oberen Armatur, enthaltend eine Trennvorrichtung unterschiedlicher Medien 54-4 und eine Vorrichtung für den Eintritt bzw. Austritt unterschiedlicher Medium 54a-4, und

mit einer unteren Sicherheitsarmatur 17a-4, enthaltend ein Differenzdruckventil mit elektromechanischen! Antrieb, ausgestattet ist. Der Behälter 22-4 entspricht als Ausdehnungsbehälter einem geschlossenen Ausdehnungsgefäß gemäß DIN 4751. Jedoch ist der Anschluß an das Flüssigkeitskreislaufsystem verbessert. Die mit dem federbelasteten Überströmventil 17a-4 ausgerüstete Zuleitung öffnet beim Anstieg des Druckes durch Erwärmung des Heizmediums, bzw. die Druckhaltepumpe 14-4 speist aus dem Vorratsbehälter 22-4 druckabhängig Wasser nach.

Damit die atmosphärischen Gase nicht direkt in das bevorratete Wasser eindringen können, wird das Wasser gemäß DIN 4751 in eine Gummiblase eingelassen und die Umgebung zwischen Gummiblase und Behälterwand mit Kompressorluft gefüllt, wodurch eine Druckhaltung im Wasserbereich möglich ist. Mit Hilfe der Partialdruckdifferenz zwischen Luft und Wasser dringt jedoch Luft durch die Gummiblase ein und der eingedrungene Sauerstoff führt zu Korrosion. Der eingedrungene Stickstoff führt zu Störungen durch Kavitation an den Laufrädern der Umwälzpumpen. Die

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eingedrungenen Gase verschlechtern auch den Wirkungsgrad des Wärmeträgermediums.

Der in Abbildung 4 dargestellte Ausdehnung- und Entgasungsbehälter 22-4 dient daher nicht nur - wie in der DIN - der Aufnahme von Wassermengen aus dem Flüssigkeitskreislaufsystem, sondern nützt die Kolbenwirkung auch zur Entgasung aus dem geschlossenen Behälter heraus (vgl. DE-GM 89 12 549). Beim Einströmen von Medium 20-4, z.B. Wasser, in den Ausdehnungs- und Entgasungsbehälter 22-4 steigt das Wasserniveau &iacgr;&ogr; von einem unteren Niveau 34a-4 an und schiebt das Luftvolumen 21-4 vor sich her nach oben, wobei relativ zur Atmosphäre ein Überdruck entsteht. Dieser Überdruck entweicht mittels der Trennvorrichtung 54-4. Beim Absinken des Wasserniveaus um das Kolbenvolumen 29-4 kann keine Außenluft nachströmen und das Gasvolumen 21-4 wird gestreckt, so das ein Unterdruck entsteht. Damit der Unterdruck nicht zu stark wird, befindet sich in der Trennvorrichtung 54-4 ein federbelastetes Ventil als Vakuumbrecher 58-4, um den Unterdruck zu begrenzen und zu verhindern, daß der Ausdehnungs- und Expansionsbehälter 22-4 sich zusammenzieht und zerstört wird.

Im Normalfall vermeidet die Trennvorrichtung 54-4 des Ausdehnungsund Entgasungsbehälters 22-4, daß sauerstoffhaltige Außenluft eindringen kann. Die nur gelegentlich durch zu starken Unterdruck über den Vakuumbrecher 58-4 einströmende Luft verursacht, wenn das nur selten stattfindet, eine gewollte Sauerstoffeintragung in das Medium 20-4, um die auf der Innenseite der Leitungsrohre vorhandene Korrosionsschutzschicht zu stabilisieren.

Der Unterdruck im Ausdehnungs- und Entgasungsbehälter 22-4 sorgt für ein besseres Entgasen des flüssigen Mediums 20-4.

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Außerhalb des Ausdehnungs- und Entgasungsbehälters 22-4 befindet sich ein Wasserstandsglas 53-4 mit Funktionssonden (oberer Niveauschalter 34-4, unterer Niveauschalter 34a-4), welche mit einer Elektronik 100-4 durch Kabel 59-4 verbunden sind. Die Elektronik 100-4 steuert abhängig vom Druck im Flüssigkeitskreislaufsystem (z.B. dem Druck in der Nebenschlußzirkulation bzw. dem Druck in einer Ausdehnungsleitung 55-4) die Druckhaltepumpe 14-4, den Übergang des Heizmediums mittels des Ventils 17a-4 (Ablassen von Heizwasser aus dem Flüssigkeitskreislaufsystem bzw. Zulauf in den geschlossenen Behälter 22-4) und - in Abhängigkeit vom Niveauschalter 34-4, 34a-4 - die Frischwassernachspeisung mittels des Ventils 19-4. Des weiteren kann die Elektronik 100-4, mittels eines Schalters und einer entsprechenden Programmierung, die Druckhaltpumpe 14-4 Überdruck gegenüber der eingestellten Federkraft im Differenzdruckventil 17a-4 erzeugen lassen und Wasser aus dem geschlossenen Behälter 22-4 ansaugen und gleichzeitig über das Differenzdruckventil 17a-4 in den geschlossenen Behälter 22-4 gelangen lassen.

Die Kolbenwirkung tritt außerdem dann ein, wenn Gase aus dem Differenzdruckventil 17a-4 in den Ausdehnungs- und Entgasungsbehälter 22-4 ausströmen, was dann geschieht, wenn das Systemwasser in den Rohrleitungen 9-4, 10-4, 55-4 unter abnehmenden Druck gerät, und die Druckhaltepumpe 14-4 - vom Druckwächter 13-4 gesteuert - Frischwasser nachspeist.

Das zuvor erwähnte Durchströmen des geschlossenen Ausdehnungs- und Entgasungsbehälters 22-4 kann nach einer weiteren Auführungsform der Erfindung auch erzielt werden, wenn sich der geschlossene Behälter 22-4 nicht in der Nähe der Wärmequelle des Flüssigkeitskreislaufsystems befindet (mit entsprechend kurzen Leitungen 9-4, 10-4 der Nebenschlußzirkulation), sondern sich auf der Höhe der Heizkörper 60-4 befindet

(mit entsprechend längeren Leitungen 9-4, 10-4 der Nebenschlußzirkulation). Besonders zweckmäßig ist es, wenn der geschlossene Behälter 22-4 etwa 5 Meter über dem höchsten Heizkörper 60-4 angeordnet ist. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß eine Druckhaltepumpe 14-4 und ein Differenzdruckventil 17a-4 entfallen können, und die Zulaufleitung 9-4 und die Rücklaufleitung 10-4 der Nebenschlußzirkulation unmittelbar in den geschlossenen Ausdehnungs- und Entgasungsbehälter 22-4 münden. Der geschlossene Ausdehnungs- und Entgasungsbehälter 22-4 zirkuliert dann wassermäßig wie ein Heizkörper 60-4 mit, d.h. er ist druckseitig vor

&iacgr;&ogr; der Heizungsumwälzpumpe 3-4 an die Vorlaufleitung 2-4 des Flüssigkeitskreislaufs angebunden. Der Rücklauf 10-4 führt das entgaste Wasser durch Ansaugen in das Flüssigkeitskreislaufsystem zurück. Dieses System kann druckmäßig als U-Rohr angesehen werden, und die Wassersäulen der Rohre 9-4 und 10-4 zirkulieren durch die Höhendifferenz zwischen dem Anschlußpunkt der Zulaufleitung 9-4 an den Vorlauf des Flüssigkeitskreislaufsystems und dem Anschlußpunkt der Rücklaufleitung 10-4 an den Rücklauf des Flüssigkeitskreislaufsystems selbständig. Dieser Aufbau ist nur von der statischen Höhe des Gebäudes begrenzt.

Frischwasser zur Nachspeisung und Aufrechterhaltung des Drucks kann entweder manuell oder von einer Elektronik 100-4 automatisch in Abhängigkeit vom Druck im Flüssigkeitskreislaufsystem und/oder vom Niveau im geschlossenen Ausdehnungs- und Entgasungsbehälter 22-4 eingebracht werden (vgl. die elektronisch gesteuerte Variante in Abbildung 4).

Die Regelung der Durchflußmenge der Nebenschlußzirkulation kann bei dieser Ausführungsform mittels einer Drossel 64-4 in Abhängigkeit von einem Manometer 63-4 in der Zulaufleitung 9-4 erfolgen. Die manuelle

Befüllung des Flüssigkeitskreislaufsystems kann erfolgen, bis Wasser aus einem Überlauf läuft (vgl. den Überlauf 41-4 in Abbildung 4).

Die schutzwürdigen Elemente der erfindungsgemäßen Armaturen werden wie folgt zusammengefaßt:

1. In dem Ventil 4 hebt der Ventilkörper 4a durch Überdruck von einer Seite, was zum Ablassen des Überdrucks führt, und durch

&iacgr;&ogr; - Übertragen einer Auftriebskraft, was zu einem Einleiten des

Auftriebsmediums in Gegenströmrichtung verglichen mit dem Ablassen des Überdrucks führt.

Bereits ein geringer Überdruck reicht aus, um den Ventilteller 4a mit der elastischen Gummidichtung 4b abheben zu lassen. Durch das Eigengewicht des Ventiltellers 4a schließt das Ventil sofort, so daß auf der Ventileintrittsseite Unterdruck entstehen kann. Eine Schwimmerkugel 3 ist im Auftriebsmedium mittels eines Distanzrohrs 3b so angeordnet, daß sie nicht die Ventilaustrittsseite 4f verschließen kann.

Die Schwimmerkugel 3 ist so gelagert, daß der Ventilteller 4a leicht in Richtung Ventilaustrittsseite 4f öffnen kann.

Die Schwimmerkugel 3 ist so ausgebildet, daß die Kraft aufgebracht wird, um die Wassersäule über dem Ventilteller 4a mit anzuheben. Der Auftriebsweg der Schwimmerkugel 3 wird durch Abknicken des Führungsdrahts begrenzt, womit der Hubbeginn für das Ventil 4a + 4b justiert wird.

Der Ventilkörper 4 und der Schwimmerkörper 3 werden in einen Behälter 2 eingebaut, der auch dem Wasseraustritt von der Ventileintrittsseite 4e nach der Ventilaustrittsseite 4f dient.

Das Ventil verhindert, daß Gase rückwärts von der Ventilaustrittsseite 4f zur Ventileintrittsseite 4e gelangen können; insbesondere wird ein Gaseintritt aus der Atmosphäre mittels des Schwimmerwassers 14 behindert.

Durch ein zusätzliches federbelastetes Ventil 19 wird ein Unterdruck auf der Ventileintrittsseite 4e begrenzt.

2. Bei dem anderen erfindungsgemäßen Ventil kann ein Gleichgewicht

zwischen einer Federkraft und einem Mediendruck gestört werden, &iacgr;&ogr; indem ein Hubmagnet 17 periodisch angesteuert wird und mittels

eines Hebelarms 14 auf die Federkraft einwirkt.

Das unter Druck stehende Medium kann dosiert abgelassen werden durch einen bestimmten Hubweg und eine bestimmte Anzahl von Öffnungen pro Stunde.
Das Öffnen des Ventilkörpers wirkt selbstreinigend und verhindert Verkrustungen.

Ab einem bestimmten Überdruck auf der Seite des Mediums 16 kann das Ventil auch ohne Fremdenergie ständig öffnen.

Die Federkraft kann von außen ohne Öffnen des Ventükörpers an einer Stellschraube eingestellt werden.

Eine Gummischeibe 19 vermeidet das Auslaufen von Wasser.

Der Ventilkörper 3 und 4 schließt ruhig, d.h. ohne Schläge oder Strömungsgeräusche.

Das Ventil öffnet nicht, so lange die Schließkraft der Feder 6 größer ist als die Kraft des Zugmagneten 17.

Das Hebelarmverhältnis zwischen einem federseitigen Gestänge 5, dem Hebelwiderlager und einem Kraftbolzen 15 kann 1:3 oder größer sein.

Der Hubmagnet 17 kann von einer Elektronik 100 gesteuert werden.

- 22 -

3. Ein Ausdehnungs- und Entgasungsbehälter 22 ist gemäß der Erfindung gegenüber eindringenden Gasen luftdicht verschlossen durch eine Trennvorrichtung 54.

Der Behälter 22 ist gegenüber zu starkem Unterdruck durch einen Vakuumbrecher 58 geschützt.

Die Kolbenwirkung des ansteigenden Wassers wird genutzt, um im Gasvolumen Überdruck entstehen zu lassen und Gas durch die Trennvorrichtung 54 zu drücken. Das Absenken des Wasserniveaus 20 wird genutzt, um im Gasvolumenraum 21 Unterdruck zu erzeugen.

Zur Reinigung des Ausdehnungs- und Entgasungsbehälters 22 ist ein Entleerungshahn 6a vorgesehen.

Zwischen dem Flüssigkeitskreislaufsystem und dem Ausdehnungs- und Entgasungsbehälter 22 ist eine Zirkulationsleitung 9, 10 vorgesehen,

is die druckseitig vor der Heizungsumwälzpumpe ohne zusätzliche

Hilfskonstruktionen eingebunden ist.

Je nach Standort des Ausdehnungs- und Entgasungsbehälters 22 relativ zu den Komponenten des Flüssigkeitskreislaufsystems variiert die Leistung der Druckhaltepumpe 14.

Alle elektrisch betriebenen Armaturen können von einer Elektronik 100 in beliebiger Reihenfolge gesteuert werden. Der Ausdehnungs- und Entgasungsbehälter 22 kann die gesamte Ausdehnungsmenge aus der Heizungs- oder Kühlanlage aufnehmen. Ein geschlossener, d.h. mit der Atmosphäre nicht in Verbindung stehender Behälter, der jedoch im Vergleich zu dem hohen Systemdruck in dem Flüssigkeitskreislaufsystem "drucklos" ist, kann durch Anordnung auf einem Niveau gleich oder höher dem höchsten Wasserniveau im Flüssigkeitskreislaufsystem auf natürliche Weise das Heizungs- oder Kühlwasser entgasen.

- 23 -

Der Ausdehnungs- und Entgasungsbehälter 22 wird dadurch gegen Korrosion geschützt, daß er aus nicht rostendem Stahl hergestellt ist oder seine Oberfläche mit einer nicht-rostenden Schicht überzogen ist.

Bei einer Anordnung des Ausdehnungs- und Entgasungsbehälters 22, bei der das Wasser mit höherem Druck als dem statischen Druck in der Ausdehnungsleitung am Zulauf 9 ansteht, wird ein Differenzdruckventil in Richtung Behälter 22 durchflossen, wenn es mittels eines elektromechanischen Antriebs 17a geöffnet wird.

Hans-Friedrich Bernstein

K21875 F/Sh/ae

Bezugszeichen in Abb. 1 und

1(2) Systemtrennung als Armatur

2(1), 2(2) Schwimmerbehälter

3(1), 3(2) Schwimmerkugel

&iacgr;&ogr; 3a(l) Führungsrohr mit

3b(l) Distanzrohr

4(1), 4(2) mech. Rückschlagventil

4a(l) metallisch ausgebildeter Ventilteller

4b(l) elastische Gummidichtung

4c(l) rohrförmiger Dichtkörper

4d(l) Kolbenführungstab

4e(l) Ventileintrittsseite

4f(l) Ventilaustrittsseite

4g(l) Bohrung

4h(l) Oese

4i(l) Führungsring

4k(l) Ventileintrittsseite

5(1) Befestigungsring

6(1), 6(2) Führungsdraht

7(2) Überlauf

8(1) unteres Wasserniveau

9(1) oberes Wasserniveau

10(1) Niveau für geringe Öffnungskraft

11(1) Niveau für erhöhte Öffnungskraft

12(2) Schlauchbefestigungsführung

14(1) Wasser

15(2) Wasserzulaufventil

16(2) Wasserführungsschlauch

18(2) Zulauföffnung

19(2) Vakuumbrecher

20(2) Ausdehnungs- und Entgasungsbehälter

Hans-Friedrich Bernstein

K21875 F/Sh/ae

Bezugszeichen in Abb. 3

	1(3)	Ventilkörper
	la(3)	Ventileinlauf
	lb(3)	Ventilauslauf
	2(3)	Einströmführung
10	3(3)	Ventilkolben
	4(3)	Dichtscheibe
	4a(3)	Eins tr ömöffnung
	5(3)	Gestänge
	6(3)	Feder
15	7(3)	Spannmutter
	8(3)	Stellschraube
	9(3)	Federführung
	10(3)	Spannmutter
	11(3)	Nippel
20	12(3)	Konsole
	13(3)	Widerlager
	14(3)	Hebelarm
	15(3)	Kraftbolzen
	16(3)	Medium
25	17(3)	Hubmagnet
	18(3)	Verschraubung
	19(3)	Gummischeibe
	20(3)	Hutmutter

Hans-Friedrich Bernstein

K21875 F/Sh/ae

Bezugszeichen in Abb.

2(4) Vorlauf (nur im Text)

3(4) Umwälzpumpe (neu)

4(4) Wärmenutzung (neu)

5(4) Rücklauf (nur im Text)

&iacgr;&ogr; 6(4) Entleerung (nur im Text)

6a(4) Entleerung/Entschlammung

7(4) Schmutzfänger (nur im Text)

8(4) Wärmeerzeuger/Wärmetauscher (nur im Text)

9(4) Zulaufleitung

10(4) Rücklaufleitung

12(4) Isolierung

13(4) Druckwächter

14(4) Druckhaltepumpe

15(4) Rückschlagventil

17a(4) Differenzdruckventil mit elektromechanischen! Antrieb

19(4) Ventil für Frischwasser

19a(4) Kappenventil (nur im Text)

20(4) Medium

21(4) Gasvolumen/Leerraum

22(4) Ausdehnungs- und Entgasungsbehälter

29(4) Kolbenvolumen

30a(4) Ansaugöffnung

34(4) Niveauschalter oben

34a(4) Niveauschalter unten

35(4) Frischwasserzulaufleitung

36(4) Überlaufsyphon

41(4) Überlauf

	• * ·· · · &igr; ir * * ···	- 27 -	Luftblasen
	*• · ·· « c * ·, »· ·**	Wasseraustritt
	Wasserstandsglas
	Trennvorrichtung unterschiedlicher Medien
50(4)	Vorrichtung für den Eintritt bzw. Austritt unterschiedlicher
52(4)	Medien
53(4)	Ausdehnungsleitung
54(4)	Nachspeisung (nur im Text)
5 54a(4)	Vakuumbrecher
	Elektrokabel
55(4)	Heizkörper (nur im Text)
56(4)	Einbinde-Höhendifferenz (nur im Text)
58(4)	Verbindungsleitung
&iacgr;&ogr; 59(4)	Manometer (nur im Text)
60(4)	Drossel (nur im Text)
61(4)	Elektronik
62(4)
63(4)
15 64(4)
100(4)

Claims

Hans-Friedrich Bernstein &Kgr;21875 F/sh/ae Ansprüche

1. Armatur, insbesondere für einen geschlossenen Ausdehnungs- und Entgasungsbehälter eines Flüssigkeitskreislaufsystems, gekennzeichnet durch

&iacgr;&ogr; eine Vorrichtung (1-2, 54-4) zum Trennen flüssiger (14-1, 20-4, 52-4)

und gasförmiger Medien (21-4, 50-4) und

eine Vorrichtung (4-1, 4-2, 54a-4) für den Eintritt bzw. Austritt dieser unterschiedlichen Medien.

2. Armatur nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch

deren Einbau oben an einem geschlossenen Ausdehnungs- und Entgasungsbehälter (20-2, 22-4).

3. Armatur und geschlossener Behälter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß

der geschlossene Ausdehnungs- und Entgasungsbehäiter (20-2; 22-4) über eine Nebenschlußzirkulation (9-4, 10-4) parallel zu den Wärmeverbrauchern (Heizkörper 60-4) an das Flüssigkeitskreislaufsystem angeschlossen ist.

4. Armatur und geschlossener Behälter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß

der geschlossene Behälter (20-2, 22-4) in der Nähe des Wärmeerzeugers (8-4) des Flüssigkeitskreislaufsystems angeordnet ist
und daß eine Zulaufleitung (9-4) wie auch eine Rücklaufleitung (10-

4) der Nebenschlußzirkulation (9-4, 10-4) entsprechend kurze Leitungsstücke sind.

• ·

5. Armatur und geschlossener Behälter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß

der geschlossene Behälter (20-2, 22-4) über ein Differenzdruckventil mit elektromechanischen! Antrieb (17a-4) und über eine Verbindungsleitung (62-4) an die Nebenschlußzirkulation (9-4, 10-4) angeschlossen ist.

6. Armatur mit geschlossenem Behälter nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß

&iacgr;&ogr; der geschlossene Behälter (20-2, 22-4) über eine Ansaugöffnung (30a-

4) und über eine Druckhaltepumpe (14-4) an die Nebenschlußzirkulation (9-4, 10-4) angeschlossen ist.

7. Armatur und geschlossener Behälter nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß

das Differenzdruckventil (17a-4) und/oder die Druckhaltepumpe (14-4) durch eine Elektronik (100-4) steuerbar ist, die auch die Frischwassernachspeisung steuert (19-4, 35-4).

8. Armatur und geschlossener Behälter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß

der geschlossene Behälter (20-2, 22-4) höher als der höchstgelegene Wärmeverbraucher (Heizkörper 60-4) des Flüssigkeitskreislaufsystems angeordnet ist und daß eine Zulaufleitung, wie auch eine Rücklaufleitung der Nebenschlußzirkulation entsprechend lange Leitungsstücke sind.

9. Armatur mit geschlossenem Behälter nach Anspruch f7—ode^ 8, dadurch gekennzeichnet, daß

· 1

die Zulaufleitung der Nebenschlußzirkulation unmittelbar in den geschlossenen Behälter mündet.

10. Armatur und geschlossener Behälter nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß

die Rücklaufleitung der Nebenschlußzirkulation unmittelbar aus dem geschlossenen Behälter entspringt.

11. Armatur und geschlossener Behälter nach Anspruch 8, 9 oder 10, &iacgr;&ogr; dadurch gekennzeichnet, daß

eine Elektronik die Frischwassernachspeisung steuert.

12. Armatur, insbesondere für einen geschlossenen Ausdehnungs- und Entgasungsbehälter eines Flüssigkeitskreislaufsystems, gekennzeichnet

is durch

ein Differenzdruckventil mit elektromechanischen! Antrieb (1-3, 17a-4), das mit einem Ventileinlauf (la-3) und einem Ventüauslauf (Ib-3) die Funktionen eines Sicherheitsüberströmventils und eines gesteuerten Zulaufventils für ein Medium (16-3) des Flüssigkeitskreislaufsystems vereint.

13. Armatur nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch

deren Einbau unten an einem geschlossenen Ausdehnungs- und Entgasungsbehälter (20-2, 22-4).

14. Armatur und geschlossener Behälter nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß

der geschlossene Ausdehnungs- und Entgasungsbehälter (20-2, 22-4) über eine Nebenschlußzirkulation (9-4, 10-4) parallel zu den Wärme-

Verbrauchern (Heizkörper 60-4) an das Flüssigkeitskreislaufsystem angeschlossen ist.

15. Armatur und geschlossener Behälter nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß

der geschlossene Behälter (20-2, 22-4) in der Nähe des Wärmeerzeugers (8-4) des Flüssigkeitskreislaufsystems angeordnet ist und eine Zulaufleitung (9-4) wie auch eine Rücklaufleitung (10-4) der Nebenschlußzirkulation (9-4, 10-4) entsprechend kurze Leitungsstücke sind.

16. Armatur und geschlossener Behälter nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß

der geschlossene Behälter (20-2, 22-4) und das Differenzdruckventil mit elektromagnetischem Antrieb (17a-4) über eine Verbmdungsleitung (62-4) an die Nebenschlußzirkulation (9-4, 10-4) angeschlossen sind.

17. Armatur und geschlossener Behälter nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß

der geschlossene Behälter (20-2, 22-4) über eine Ansaugöffnung (30a-

18. Armatur und geschlossener Behälter nach den Ansprüchen 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß

das Differenzdruckventil (17a-4) und/oder die Druckhaltepumpe (14-4) durch eine Elektronik (100-4) steuerbar ist.

19. Geschlossener Ausdehnungs- und Entgasungsbehälter eines Flüssigkeitskreislaufsystems, dadurch gekennzeichnet, daß

• *

er höher als der höchstgelegene Wärmeverbraucher (Heizkörper 60-4) des Flüssigkeitskreislaufsystems angeordnet ist, daß er über eine Nebenschlußzirkulation parallel zu den Wärmeverbrauchern (Heizkörper 60-4) an das Flüssigkeitskreislaufsystem angeschlossen ist, daß eine Zulaufleitung wie auch eine Rücklaufleitung der Nebenschlußzirkulation entsprechend lange Leitungsstücke sind, die unmittelbar in den geschlossenen Behälter münden und daß oben an dem geschlossenen Behälter eine Armatur für das Trennen flüssiger (14-1, 52-4) und gasförmiger Medien (21-4) und für den Eintritt bzw. Austritt &iacgr;&ogr; dieser unterschiedlichen Medien eingebaut ist.

20. Geschlossener Ausdehnungs- und Entgasungsbehälter mit Armatur nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß

die Armatur (1-2, 94-4) eine Frischwassernachspeisung (35-4, 19-4, 52-4; 15-2, 16-2, 18-2, 12-2) enthält.

21. Geschlossener Ausdehnungs- und Entgasungsbehälter mit Armatur nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß

die Frischwassernachspeisung (35-4, 19-4, 52-4; 15-2, 16-2, 18-2, 12-2) durch eine Elektronik (100-4, 19-4, 15-2) steuerbar ist.

22. Geschlossener Ausdehnungs- und Entgasungsbehälter mit Armatur nach Anspruch 19, 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß

die Armatur (1-2, 54-4) einen Vakuumbrecher (19-2, 58-4) enthält.

23. Geschlossener Ausdehnungs- und Entgasungsbehälter mit Armatur nach einem der Ansprüche 19 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß
die Armatur (1-2, 54-4) einen Schwimmerbehälter (2-1, 2-2) als Gasablaß enthält.

24. Geschlossener Ausdehnimgs- und Entgasungsbehälter mit Armatur nach einem der Ansprüche 19 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Armatur (1-2, 54-4) eine an sich bekannte Überdruckklappe als Gasablaß enthält.