EP0016316A1 - Kompressorgesteuertes Ausdehnungsgefäss - Google Patents

Kompressorgesteuertes Ausdehnungsgefäss Download PDF

Info

Publication number
EP0016316A1
EP0016316A1 EP80100411A EP80100411A EP0016316A1 EP 0016316 A1 EP0016316 A1 EP 0016316A1 EP 80100411 A EP80100411 A EP 80100411A EP 80100411 A EP80100411 A EP 80100411A EP 0016316 A1 EP0016316 A1 EP 0016316A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
membrane
expansion vessel
water
measuring
water level
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP80100411A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Helmut Ing.Grad. Kerkhoff
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Winkelmann and Pannhoff GmbH
Original Assignee
Winkelmann and Pannhoff GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE19792910722 external-priority patent/DE2910722C2/de
Priority claimed from DE19803001989 external-priority patent/DE3001989A1/de
Application filed by Winkelmann and Pannhoff GmbH filed Critical Winkelmann and Pannhoff GmbH
Publication of EP0016316A1 publication Critical patent/EP0016316A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D3/00—Hot-water central heating systems
    • F24D3/10—Feed-line arrangements, e.g. providing for heat-accumulator tanks, expansion tanks ; Hydraulic components of a central heating system
    • F24D3/1008—Feed-line arrangements, e.g. providing for heat-accumulator tanks, expansion tanks ; Hydraulic components of a central heating system expansion tanks
    • F24D3/1016—Tanks having a bladder
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D3/00—Hot-water central heating systems
    • F24D3/10—Feed-line arrangements, e.g. providing for heat-accumulator tanks, expansion tanks ; Hydraulic components of a central heating system
    • F24D3/1008—Feed-line arrangements, e.g. providing for heat-accumulator tanks, expansion tanks ; Hydraulic components of a central heating system expansion tanks

Definitions

  • the invention is directed to an expansion vessel for closed heating and cooling systems with a gas space and a water space that is separated from it by a membrane and a device for measuring a low and a maximum water level within the vessel as well as with a control for a compressor and a device that can be acted upon by this device / or for additionally provided safety devices.
  • Expansion vessels of this type are used to hold the expansion water generated in heating or cooling systems, such systems generally being compressor-controlled, since the pressure within the overall system should be subject to only very slight fluctuations.
  • an amount of air is discharged from the gas space that corresponds to the inflowing amount of water. If, for example, the heating water cools down again, the water volume in the expansion tank is reduced and the compressor pumps the necessary amount of air back into the gas space.
  • a known expansion vessel of this type the gas space is arranged within the expansion vessel so that the outer metal wall of the vessel is wetted.
  • a water level measurement is carried out by electrodes attached in the container wall, which pass on corresponding information to a control system due to the wetting or lack of wetting.
  • a disadvantage of the known expansion vessel is that wetting of the metallic container wall can lead to signs of corrosion, so that relatively frequent inspections of the vessels may be necessary.
  • a pressure measuring device is arranged under a pillar, which is calibrated accordingly and is able to report an overflow of a maximum load and an underflow of a minimum load.
  • a disadvantage of the known vessel is that it has to be on a very precisely horizontal level, which experience has shown is very difficult to achieve in basements and heating rooms, and on the other hand the device must be flexibly connected to all supply lines, a rigid connection, for example a pipe connection , would make an advertisement impossible.
  • the object of the invention is to provide a solution with which a reliable filling quantity measurement is possible without having to take into account installation or assembly peculiarities and without the risk of the tank being corroded by water wetting.
  • this object is achieved according to one possibility of the invention in that a hanging electrode immersed in the membrane-coated water space is provided for measuring the low water level, and that for measuring the maximum water level in the upper wall area of the pressure outlet expansion vessel is provided a switch element operable by applying the membrane.
  • the above object is achieved in an expansion vessel of the type described in the introduction in that a switching element which can be actuated by applying the membrane surrounding the water space is provided for measuring the low water level in the lower region and for measuring the maximum water level in the upper region of the pressure expansion vessel is.
  • the invention makes it possible not only to keep the container walls free of wetting, but also to carry out an accurate measurement of the filling quantity without causing damage to the membrane which envelops the water space.
  • the lowest water level electrode can be inserted, for example, through the water inlet nozzle into a balloon-like membrane. If the membrane is widened so much by a stream of water that it fills most of the pressure expansion vessel, it finally lies in the upper area of the tank on the outside wall of the tank and actuates the switching element for the maximum water level.
  • a membrane-controlled monitoring device is known from DE-OS 21 51 905, which is intended to avoid inadmissible expansion and thus the risk of destroying the separating membrane between the gas and water spaces, ie it han This is a separating membrane stretched across the expansion tank that cannot prevent the corrosion of a part of the tank.
  • the membrane acts on a spring-loaded switching pin when, in the area of its limit expansion, it contacts a spring-loaded switching pin which is arranged displaceably in a recess in the vessel housing and then stops the gas supply to the expansion tank.
  • Maximum and minimum water level monitoring is not possible with the known device.
  • the vessel is provided with a lower water inlet flange and an upper end flange, the membrane being clamped in a tubular manner between the flanges and the hanging electrode being arranged on the cover plate of the upper vessel flange.
  • the switching element for the maximum water level is designed as a pressure switch actuated by the membrane, it being additionally possible for the pressure switch to be arranged in the edge region of the upper end dome of the expansion vessel.
  • the switching elements are designed as pressure switches which can be actuated by the membrane, it being further possible according to the invention that the pressure switches are arranged in the upper or lower container dome at a point with a large radius of curvature, the latter measure has the particular advantage that not only is the assembly of the pressure switch simplified in practice, but also an inadmissible kinking of the membrane during switching is avoided, which can occur when the membrane contacts a region of very small radius of curvature during the switching operation ought to.
  • a plurality of switching elements linked in terms of circuitry are provided in the upper or lower region of the pressure expansion vessel.
  • the arrangement of several switching elements for monitoring the respective fill level has the advantage that e.g. in the case of an inexact installation position of the expansion vessel, the contents of which can be optimally used, namely if a switch already indicates lack of water, two of e.g. three evenly distributed switches still indicate water filling or vice versa, so that an optimal compensation of the vessel is possible by an electrical compensation circuit.
  • the pressure expansion vessel shown, generally designated 1, essentially consists of a container body 2, which is set up on footrests 3, for example in a boiler room.
  • the container body is formed in a conventional manner from a cylindrical part 4 and an upper end dome 5 and a lower end dome 6.
  • the two end domes 5 and 6 are equipped with flange parts 7 and 8, respectively, which are used to clamp a membrane, for example made of rubber or another material which allows deformation, the clamping pressure being provided by an end plate 10 in the case of the upper flange part 7 and in the case of the lower flange part 8 is applied by a counter flange 11 by means of clamping screws, not shown.
  • the counter flange 11 can be provided with a pipe bend 12 which forms the water inlet 13.
  • the interior of the container body 2 is divided into a water space 14 and a gas space 15 by the membrane 9.
  • the Water chamber 14 is above the pipe elbow 12 with the water inlet 13 of a heating or cooling system, not shown, while the gas chamber 15 is pressurized, which is only indicated schematically at 16.
  • a hanging electrode 117 dips into the water space 14, the probe 118 of which ends approximately in the vicinity of the lower membrane opening in the region of the flange part 8.
  • a pressure switch 119 is arranged on the upper end dome 5, the activatable switching element 120 thereof protrudes into the gas space 15 and can be acted upon by the membrane 9.
  • the hanging electrode 117 and the pressure switch 119 are connected to a control 21, which is only indicated in a hint and which takes over all the necessary control functions of the system, including the control of the compressor, which is not shown in the figure.
  • a pressure switch 217 with a switching element 218 is arranged on the lower vessel dome 6, against which the membrane 9 bears when the water space 14 is filled.
  • a pressure switch 219 is arranged on the upper end dome 5, the activatable switching element 220, also like the switching element 218, projects into the gas space 15 and can be acted upon by the membrane 9.
  • the two switching elements 217 and 219 are only hinted at reproduced controller 21 connected, which takes over all the necessary control functions of the system, including the control of the compressor, which is not shown in the figure.
  • a pressure switch 217 with a switching element 218 is arranged on the lower vessel dome 6, against which the membrane 9 bears when the water space 14 is filled.
  • a pressure switch 219 is arranged on the upper end dome 5, the active switching element 220, like the switching element 218, projects into the gas space 15 and can be acted upon by the membrane 9.
  • the two switching elements 217 and 219 are connected to a control 21, which is only indicated in a hint and which takes over all the necessary control functions of the system, including the control of the compressor, which is not shown in more detail in the figure.
  • the mode of operation of the expansion vessel according to the variant according to FIG. 1 is the following: During normal operation, for example, the water space 14 is half full, so that the probe 118 of the hanging electrode 117 is fully immersed in the water volume and therefore does not have to indicate a lack of water. In the gas space 15, a certain back pressure has been built up due to the activity of the compressor 16, which varies depending on the type of use of the Device in heating and cooling systems, according to various criteria, such as the height of the building or the like, which is not important here.
  • the heating water heats up and thus expands, so that the water space 14 is additionally acted upon by a water volume, which, when a gas air discharge valve is connected appropriately, causes it to open in order to keep the pressure in the gas space 15 practically constant.
  • the water now cools down, a corresponding volume of water is withdrawn from the water space 14, so that the pressure in the gas space 15 drops, so that the compressor pumps air back into the gas space in order to maintain the operating pressure of the system.
  • the membrane 9 expands until it finally actuates the pressure switch 119, which acts directly on the control device “tank overfilled”.
  • the heating can be switched off by such a control in order to prevent a further rise in the water temperature and thus a further expansion of the water volume, or other measures can be taken.
  • the hanging electrode 117 reports to the control 21 "lack of water", which in turn can, for example, lead to the entire system being switched off or else triggering acoustic, optical or other signals in order to inform the operator of the system of this lack of water.
  • the mode of operation of the expansion vessel according to variant FIG. 2 is the following: During normal operation, for example, the water space 14 is half full, so that the switching element 218 of the pressure switch 217 is switched by the membrane 9 and therefore does not have to indicate a lack of water. Due to the activity of the compressor 16, a certain counter pressure has been built up in the gas space 15, which can be based on various criteria within the use of the device in heating and cooling systems, for example the height of the building or the like, but this is not important.
  • the heating water heats up and thus expands, so that the water space 14 is additionally acted upon by a water volume, which, when a gas air discharge valve is connected appropriately, causes it to open in order to keep the pressure in the gas space 15 practically constant.
  • a corresponding volume of water becomes the water space 14 withdrawn so that the pressure in the gas space 15 drops and the compressor pumps air back into the gas space in order to maintain the operating pressure of the system.
  • the membrane 9 expands until it finally actuates the pressure switch 219, which acts directly on the control device “tank overfilled”.
  • the heating can be switched off by such a control in order to prevent a further rise in the water temperature and thus a further expansion of the water volume, or other measures can be taken.
  • the described embodiment is not limited to the possibilities shown in the figures.
  • a water / antifreeze mixture, oil, a liquid refrigerant or the like can be provided as the heating or cooling circuit fluid, just as a gas / gas combination is conceivable.
  • Media such as those used in solar technology can also be used.
  • the upper clamping flange formation 7, 10 in the upper end dome can also be dispensed with if a balloon-shaped membrane 5 is provided and the probe 118 is arranged as an integrated component in the tube 12.
  • the invention is also not limited to the design of the switching elements as pressure switches.
  • Other circuit options can also be provided here. For example, by gluing a piece of metal to the upper or lower part of the membrane and a corresponding resistance measurement by changing its distance from the edge of the upper or lower vessel dome, a comparative control can take place.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Non-Electrical Variables (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Ausdehnungsgefäß (1) für geschlossene Heizungs- und Kühlanlagen mit einem Gasraum (15) und einem demgegenüber von einer Membran (9) getrennten Wasserraum (14) und einer Einrichtung zur Messung eines Niedrig- und eines Höchstwasserstandes innerhalb des Gefäßes (1), wobei die Gefäßwände (4,5,6) von der Membran benetzungsfrei gehalten werden und die Einrichtung zur Messung des Wasserstandes über in den membranummantelten Wasserraum (14) eintauchende Hängeelektroden (117) und/oder über im Bereich der Behälterdome (5 bzw. 6) angeordnete, membranbetätigbare Schaltelemente (119,120 bzw. 217 bis 220) erfolgt.

Description

  • Die Erfindung richtet sich auf ein Ausdehnungsgefäß für geschlossene Heizungs- und Kühlanlagen mit einem Gasraum und einem demgegenüber von einer Membran getrennten Wasserraum und einer Einrichtung zur Messung eines Niedrig-und eines Höchstwasserstandes innerhalb des Gefäßes sowie mit einer über diese Einrichtung beaufschlagbaren Steuerung für einen Kompressor und/oder für zusätzlich vorgesehene Sicherheitseinrichtungen.
  • Derartige Ausdehnungsgefäße dienen zur Aufnahme des bei Heizungs- bzw. Kühlanlagen entstehenden Ausdehnungswassers, wobei derartige Anlagen in der Regel kompressorgesteuert sind, da der Druck innerhalb der Gesamtanlage nur sehr geringen Schwankungen unterworfen sein soll. So wird während der Aufheizphase aus dem Gasraum eine derartige Luftmenge abgelassen, die der einströmenden Wassermenge entspricht. Kühlt sich beispielsweise das Heizungswasser wieder ab, verringert sich das Wasservolumen im Ausdehnungsgefäß und der Kompressor pumpt die notwendige Luftmenge wieder in den Gasraum ein.
  • Bei dem Betrieb derartiger Anlagen kann es vorkommen, z.B. wenn Leckwasser nachgefüllt werden muß, daß das Ausdehnungsgefäß über eine gewünschte Menge hinaus mit Wasser gefüllt wird, oder aber, daß bei unsachgemäßer Wartung der Anlage so viel Wasser aus dem Gesamtsystem entweicht, daß das Ausdehnungsgefäß unter einen vorbestimmten Mengenwert an Füllwasser entleert wird. Um Schäden zu vermeiden, die bei beiden Füllstandsextremen auftreten können, sind derartige Druckausdehnungsgefäße mit Füllstandanzeigern bzw. elektrischen Meß- und Steuereinrichtungen versehen, die optische, akustische oder sonstige Signale bei den entsprechenden Extremwasserständen abgeben.
  • Bei einem bekannten Ausdehnungsgefäß dieser Art ist der Gasraum innerhalb des Ausdehnungsgefäßes so angeordnet, daß die äußere Metallwand des Gefäßes benetzt ist. Eine Wasserstandsmessung wird dabei durch in der Behälterwand angebrachte Elektroden übernommen, die aufgrund der Benetzung bzw. fehlenden Benetzung eine entsprechende Information an eine Steuerung weitergeben. Nachteilig an dem bekannten Ausdehnungsgefäß ist, daß es durch Benetzung der metallischen Behälterwand zu Korrosionserscheinungen kommen kann, so daß relativ häufige Inspektionen der Gefäße notwendig sein könnten.
  • Um dies zu vermeiden, ist es bereits bekannt, den Wasserraum so innerhalb des Gefäßes anzuordnen, daß er vom Gasraum umschlossen ist, d.h., daß die metallischen Behälterwände lediglich von Luft beaufschlagt werden, nicht aber von Wasser. Damit entfällt aber die Möglichkeit, die Füllstandmenge im Wasserraum direkt durch Elektroden in der Behälterwand zu messen.
  • Es ist bekannt (Prospektblatt der Fa. Stücklin & Cie., Basel, Schweiz) die Füllmenge eines derartigen Druckausdehnungsgefäßes aufgrund des Gefäßgewichtes zu messen, d.h. bei dem bekannten Gefäß ist unter einem Standbein ein Druckmeßgerät angeordnet, das entsprechend geeicht ist und bei einer Höchstbelastung eine Füllmengenüberschreitung und bei einer Mindestbelastung eine Füllmengenunterschreitung zu melden in der Lage ist. Nachteilig ist bei dem bekannten Gefäß, daß es auf einer ganz genau waagerechten Ebene stehen muß, was erfahrungsgemäß in Keller- und Heizungsräumen nur sehr schwer erreichbar ist und zum anderen muß das Gerät flexibel an allen Versorgungsleitungen angeschlossen sein, eine starre Verbindung, beispielsweise eine Rohrverbindung, würde eine Anzeige unmöglich machen.
  • Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Lösung, mit welcher eine zuverlässige Füllmengenmessung möglich ist, ohne daß dabei auf Aufstellungs- oder Montagebesonderheiten Rücksicht genommen zu werden braucht und ohne daß die Gefahr des Korrodierens des Behälters durch Wasserbenetzung gegeben ist.
  • Bei einem Ausdehnungsgefäß der eingangs bezeichneten Art wird diese Aufgabe gemäß einer Möglichkeit der Erfindung dadurch gelöst, daß zur Messung des Niedrigwasserstandes eine in den membranummantelten Wasserraum eintauchende Hängeelektrode vorgesehen ist, und daß zur Messung des Höchstwasserstandes im oberen Wandbereich des Druckausdehnungsgefäßes ein durch Anlegen der Membran betätigbares Schaltelement vorgesehen ist.
  • Nach einer anderen Variante der Erfindung wird die obige Aufgabe bei einem Ausdehnungsgefäß der eingangs bezeichneten Art dadurch gelöst, daß zur Messung des Niedrigwasserstandes im unteren Bereich und zur Messung des Höchstwasserstandes im oberen Bereich des Druckausdehnungsgefäßes je ein durch Anlegen der den Wasserraum umgebenden Membran betätigbares Schaltelement vorgesehen ist.
  • Durch die Erfindung ist es möglich, nicht nur die Behälterwände benetzungsfrei zu halten, sondern auch eine genaue Füllmengenmessung vorzunehmen, ohne daß es dabei zu Beschädigungen der Membran kommt, die den Wasserraum umhüllt. Die Niedrigstwasserstandselektrode kann dabei beispielsweise durch den Wasserzulaufstutzen in eine ballonartige Membran eingeführt sein. Wird die Membran so stark durch einärömendes Wasser aufgeweitet, daß sie den größten Teil des Druckausdehnungsgefäßes ausfüllt, so legt sie sich schließlich im oberen Bereich des Behälters an die Behälteraußenwand an und betätigt dort das Schaltelement für den Höchstwasserstand.
  • Aus der DE-OS 21 51 905 ist eine membrangesteuerte Uberwachungseinrichtung bekannt, die eine unzulässige Dehnung und damit die Gefahr der Zerstörung der Trennmembran zwischen Gas- und Wasserraum vermeiden soll, d.h. es handelt sich hier um eine quer im Ausdehnungsbehälter aufgespannte Trennmembran, die nicht das Korrodieren eines Behälterteiles verhindern kann. Zum Zwecke der Zerstörungssicherung ist hier vorgesehen, daß die Membran einen federbelasteten Schaltstift dann beaufschlagt, wenn sie im Bereich ihrer Grenzdehnung sich an einen federbelasteten Schaltstift anlegt, der in einer Ausnehmung im Gefäßgehäuse verschiebbar angeordnet ist und dann die Gaszufuhr zum Ausdehnungsbehälter stopt. Eine Höchst- und Niedrigstwasserstandsüberwachung ist mit der bekannten Vorrichtung nicht möglich.
  • In vorteilhafter Ausgestaltung ist nach der Erfindung vorgesehen, daß das Gefäß mit einem unteren Wasserzulaufflansch und einem oberen Abschlußflansch versehen ist, wobei die Membran schlauchförmig zwischen den Flanschen eingespannt ist und die Hängeelektrode an der Abdeckplatte des oberen Gefäßflansches angeordnet ist. Diese Gestaltung der Erfindung macht den Einbau schlauchförmiger Membranen möglich und paßt gleichzeitig die entsprechenden Meßelemente dieser Einbaüart an.
  • In weiterer zweckmäßiger Ausgestaltung ist nach der Erfindung vorgesehen, daß das Schaltelement für den Höchstwasserstand als ein von der Membran betätigter Druckschalter ausgebildet ist, wobei zusätzlich vorgesehen sein kann, daß der Druckschalter im Randbereich des oberen Abschlußdomes des Ausdehnungsgefäßes angeordnet ist.
  • In vorteilhafter Ausgestaltung ist nach der Erfindung vorgesehen, daß die Schaltelemente als von der Membran betätigbare Druckschalter ausgebildet sind, wobei weiter nach der Erfindung vorgesehen sein kann, daß die Druckschalter im oberen bzw. unteren Behälterdom an einer Stelle mit großem Krümmungsradius angeordnet sind, wobei die letztere Maßnahme den besonderen Vorteil hat, daß nicht nur die Montage der Druckschalter in der Praxis vereinfacht wird, sondern auch eine unzulässige Knickung der Membran beim Schalten vermieden wird, die dann auftreten können, wenn sich die Membran beim Schaltvorgng an einen Bereich sehr kleinen Krümmungsradiusses anlegen müßte.
  • In weiterer Ausgestaltung kann nach der Erfindung vorgesehen sein, daß im oberen bzw. unteren Bereich des Druckausdehnungsgefäßes mehrere schaltungsmäßig verknüpfte Schaltelemente vorgesehen sind. Die Anordnung mehrerer Schaltelemente zur Überwachung des jeweiligen Füllzustandes hat den Vorteil, daß z.B. bei einer nicht exakten Einbaulage des Ausdehnungsgefäßes dessen Inhalt optimal genutzt werden kann, wenn nämlich zwar ein Schalter bereits Wassermangel anzeigt, zwei von z.B. drei gleichmäßig verteilten Schaltern aber noch Wasserfüllung anzeigen bzw. umgekehrt, so daß durch eine elektrische Kompensationsschaltung eine optimale Ausnutzung des Gefäßes möglich ist.
  • Diese zweckmäßigen Gestaltungen der Erfindung stellen eine sehr einfache Möglichkeit der Höchststandswassermessung dar, wenngleich die Erfindung nicht auf diese speziellen Schaltelemente beschränkt ist.
  • Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Diese zeigt in
    • Fig. 1 einen Schnitt durch ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Ausdehnungsgefäßes und in
    • Fig. 2 einen Schnitt in der Darstellung gemäß Fig. 1 durch ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • Das dargstellte, allgemein mit 1 bezeichnete Druckausdehnungsgefäß besteht im wesentlichen aus einem Behälterkörper 2, der auf Fußstützen 3 beispielsweise in einem Heizungsraum aufgestellt ist. Der Behälterkörper ist dabei in herkömmlicher Weise aus einem zylindrischen Teil 4 und einem oberen Abschlußdom 5 und einem unteren Abschlußdom 6 gebildet. Die beiden Abschlußdome 5 und 6 sind mit Flanschteilen 7 bzw.8 ausgerüstet, die zum Einspannen einer Membran, beispielsweise aus Gummi oder einem anderen Verformungen zulassenden Werkstoff dienen, wobei der Klemmdruck durch eine Abschlußplatte 10 im Falle des oberen Flanschteiles 7 undim Falle des unteren Flanschteiles 8 durch einen Gegenflansch 11 mittels nicht näher dargestellter Spannschrauben aufgebracht wird. Der Gegenflansch 11 kann mit einem Rohrkrümmer 12 versehen sein, der den Wasserzulauf 13 bildet.
  • Durch die Membran 9 wird der Innenraum des Behälterkörpers 2 in einen Wasserraum 14 und einen Gasraum 15 geteilt. Der Wasserraum 14 steht über dem,Rohrkrümmer 12 mit dem Wasserzulauf 13 einer nicht näher dargestellten Heizungs- bzw. Kühlanlage in Verbindung, während der Gasraum 15 kompressorbeaufschlagt ist, was lediglich schematisch bei 16 angedeutet ist.
  • In den Wasserraum 14 taucht beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 eine Hängeelektrode 117 ein, deren Sonde 118 etwa in der Nähe der unteren Membranöffnung im Bereich des Flanschteiles 8 endet. Am oberen Abschlußdom 5 ist ein Druckschalter 119 angeordnet, dessen aktivierbares Schaltglied 120 in den Gasraum 15 hineinragt und von der Membran 9 beaufschlagbar ist. Die Hängeelektrode 117 und der Druckschalter 119 sind schaltungsmäßig mit einer lediglich andeutungsweise wiedergegebenen Steuerung 21 verbunden, die alle notwendigen Steuerfunktionen der Anlage übernimmt, so auch die t Steuerung des Kompressors, was in der Figur nicht näher dargestellt ist.
  • Am unteren Gefäßdom 6 ist ein Druckschalter 217 mit einem Schaltglied 218 angeordnet, an das sich beim Füllen des Wasserraumes 14 die Membran 9 anlegt. Am oberen Abschlußdom 5 ist ein Druckschalter 219 angeordnet, dessen aktivierbares Schaltglied 220, ebenfalls wie das Schaltglied 218, in den Gasraum 15 hineinragt und von der Membran 9 beaufschlagbar ist. Die beiden Schaltelemente 217 und 219 sind schaltungsmäßig mit einer lediglich andeutungsweise wiedergegebenen Steuerung 21 verbunden, die alle notwendigen Steuerfunktionen der Anlage übernimmt, so auch die Steuerung des Kompressors, was in der Figur nicht näher dargestellt ist.
  • Nach dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 ist am unteren Gefäßdom 6 ein Druckschalter 217 mit einem Schaltglied 218 angeordnet, an das sich beim Füllen des Wasserraumes 14 die Membran 9 anlegt. Am oberen Abschlußdom 5 ist ein Druckschalter 219 angeordnet, dessen aktives Schaltglied 220, ebenfalls wie das Schaltglied 218, in den Gasraum 15 hineinragt und von der Membran 9 beaufschlagbar ist. Die beiden Schaltelemente 217 und 219 sind schaltungsmäßig mit einer lediglich andeutungsweise wiedergegebenen Steuerung 21 verbunden, die alle notwendigen Steuerfunktionen der Anlage übernimmt, so auch die Steuerung des Kompressors, was in der Figur nicht näher dargestellt ist.
  • Die Wirkungsweise des Ausdehnungsgefäßes nach der Variante gemäß Fig. 1 ist dabei die folgende: Bei normalem Betrieb ist beispielsweise der Wasserraum 14 zur Hälfte gefüllt, so daß die Sonde 118 der Hängeelektrode 117 voll im Wasservolumen eingetaucht ist und daher keinen Wassermangel anzuzeigen hat. Im Gasraum 15 ist aufgrund der Tätigkeit des Kompressors 16 ein gewisser Gegendruck aufgebaut worden, der sich je nach Art der Verwendung des Gerätes in Heizungs- und Kühlanlagen, nach verschiedenen Kriterien richten kann, beispielsweise der Gebäudehöhe o. dgl., worauf es hier jedoch nicht ankommt.
  • Durch Betrieb der Heizung erwärmt sich das Heizungswasser und dehnt sich damit aus, so daß der Wasserraum 14 zusätzlich mit einem Wasservolumen beaufschlagt wird, was bei entsprechender Schaltung eines Gasluftablaßventiles bewirkt, daß dieses öffnet, um den Druck im Gasraum 15 praktisch konstant zu halten. Kühlt sich das Wasser nunmehr ab, so wird ein entsprechendes Wasservolumen dem Wasserraum 14 entzogen, so daß der Druck im Gasraum 15 absinkt, so daß der Kompressor Luft in den Gasraum zurückpumpt, um den Bei triebsdruck der Anlage aufrecht zu erhalten.
  • Wird beispielsweise eine zu große Wassermenge bei Inbetriebnahme der Anlage in den Wasserraum 14 eingebracht, so dehnt sich die Membran 9 so weit aus, bis sie schließlich den Druckschalter 119 betätigt, der die Regelsteuerung "Gefäß überfüllt" direkt beaufschlagt. Beispielsweise kann durch eine derartige Steuerung die Heizung abgeschaltet werden, um ein weiteres Ansteigen der Wassertemperatur und damit ein weiteres Ausdehnen des Wasservolumens zu verhindern oder es können andere Maßnahmen getroffen werden.
  • Das andere Extrem besteht darin, daß z.B. durch Leckagen im System so viel Wasser aus der Anlage entwichen sein kann, daß die Hängeelektrode 117 benetzungsfrei wird, so daß beispielsweise die notwendige Kompressorregelung des Druckes innerhalb des Gasraumes 15 nicht mehr aufrechterhalten werden kann. In diesem Falle meldet die Hängeelektrode 117 an die Steuerung 21 "Wassermangel", was wiederum z.B. zum Abschalten der Gesamtanlage führen oder aber akustische, optische oder sonstige Signale auslösen kann, um den Betreiber der Anlage auf diesen Wassermangel hinzuweisen.
  • Die Wirkungsweise des Ausdehnungsgefäßes gemäß Variante Fig. 2 ist dabei die folgende: Bei normalem Betrieb ist beispielsweise der Wasserraum 14 zur Hälfte gefüllt, so daß das Schaltglied 218 des Druckschalters 217 von der Membran 9 geschaltet ist und daher keinen Wassermangel anzuzeigen hat. Im Gasraum 15 ist aufgrund der Tätigkeit des Kompressors 16 ein gewisser Gegendruck aufgebaut worden, der sich innerhalb der Verwendung des Gerätes in Heizungs- und Kühlanlagen nach verschiedenen Kriterien richten kann, beispielsweise der Gebäudehöhe o. dgl., worauf es jedoch nicht ankommt.
  • Durch Betrieb der Heizung erwärmt sich das Heizungswasser und dehnt sich damit aus, so daß der Wasserraum 14 zusätzlich mit einem Wasservolumen beaufschlagt wird, was bei entsprechender Schaltung eines Gasluftablaßventiles bewirkt, daß dieses öffnet, um den Druck im Gasraum 15 praktisch konstant zu halten. Kühlt sich das Wasser nunmehr ab, so wird ein entsprechendes Wasservolumen dem Wasserraum 14 entzogen, so daß der Druck im Gasraum 15 absinkt und der Kompressor Luft in den Gasraum zurückpumpt, um den Betriebsdruck der Anlage aufrecht zu erhalten.
  • Wird beispielsweise eine zu große Wassermenge bei Inbetriebnahme der Anlage in den Wasserraum 14 eingebracht, so dehnt sich die Membran 9 so weit aus, bis sie schließlich den Druckschalter 219 betätigt, der die Regelsteuerung "Gefäß überfüllt" direkt beaufschlagt. Beispielsweise kann durch eine derartige Steuerung die Heizung abgeschaltet werden, um ein weiteres Ansteigen der Wassertemperatur und damit ein weiteres Ausdehnen des Wasservolumens zu verhindern oder es können andere Maßnahmen getroffen werden.
  • Das andere Extrem besteht darin, daß z.B. durch Leckagen im System so viel Wasser aus der Anlage entwichen sein kann, daß die Membran sich vom unteren Schaltelement 217 bzw. dessen Schaltglied218 aufgrund der Eigenspannung abhebt, so daß beispielsweise die notwendige Kompressorregelung des Druckes innerhalb des Gasraumes 15 nicht mehr aufrechterhalten werden kann. In diesem Fall meldet dieses Schaltelement an die Steuerung 21 "Wassermangel", was wiederum z.B. zum Abschalten der Gesamtanlage führen oder aber akustische, optische oder sonstige Signale auslösen kann, um den Betreiber der Anlage auf diesen Wassermangel hinzuweisen.
  • Natürlich ist das beschriebene Ausführungsbeispiel nicht auf die in den Figuren dargestellten Möglichkeiten beschränkt. Als Heiz- oder Kältekreisfluid kann beispielsweise neben Wasser ein Wasser/Frostschutzmittel-Gemisch, öl,.ein flüssiges Kältemittel o. dgl. vorgesehen sein, ebenso wie eine Gas/Gaskombination denkbar ist. Auch können beispielsweise Medien, wie sie in der Solartechnik verwendet werden, eingesetzt werden. Ebenso kann beispielsweise bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 auf die obere Klemmflanschausbildung 7,10 im oberen Abschlußdom verzichtet werden, wenn eine ballonförmige Membran 5 vorgesehen wird und die Sonde 118 als integriertes Bauteil im Rohr 12 angeordnet wird. Die Erfindung ist auch nicht auf die Ausbildung der Schaltelemente als Druckschalter beschränkt. Hier können ebenfalls andere Schaltungsmöglichkeiten vorgesehen sein. Beispielsweise kann durch Aufkleben eines Metallstückes auf den oberen bzw. unteren Teil der Membran und eine entsprechende Widerstandsmessung durch dessen Abstandsveränderung zum Rand des oberen bzw. unteren Gefäßdomes eine vergleichsweise Steuerung erfolgen.

Claims (8)

1. Ausdehnungsgefäß für geschlossene Heizungs- und Kühlanlagen mit einem Gasraum und einem demgegenüber von einer Membran getrennten Wasserraum und einer Einrichtung zur Messung eines Niedrig- und eines Höchstwasserstandes innerhalb des Gefäßes sowie mit einer über diese Einrichtung beaufschlagbaren Steuerung für einen Kompressor und/ oder für zusätzlich vorgesehene Sicherheitseinrichtungen, dadurch gekennzeichnet, daß zur Messung des Niedrigwasserstandes eine in den membranummantelten Wasserraum (14) eintauchende Hängeelektrode (117) vorgesehen ist und daß zur Messung des Höchstwasserstandes im oberen Wandbereich (5) des Druckausdehnungsgefäßes (1) ein durch Anlegen der Membran (9) betätigbares Schaltelement (119) vorgesehen ist.
2. Ausdehnungsgefäß für geschlossene Heizungs- und Kühlanlagen mit einem Gasraum und einem demgegenüber von einer Membran gesteuerten Wasserraum und einer Einrichtung zur Messung eines Niedrig- und eines Höchstwasserstandes innerhalb des Gefäßes sowie mit einer über eine Einrichtung beaufschl-agbaren Steuerung für einen Kompressor und/oder für zusätzlich vorgesehene Sicherheitseinrichtungen, dadurch gekennzeichnet, daß zur Messung des Niedrigwasserstandes im unteren Bereich (6) und zur Messung des Höchstwasserstandes im oberen Bereich (5) des Druckausdehnungsgefäßes (1) je ein durch Anlegen der den Wasserraum umgebenden Membran (9) betätigbares Schaltelement (217 bzw. 219) vorgesehen ist.
3. Ausdehnungsgefäß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gefäß (1) mit einem unteren Wasserzulaufflansch (8,11) und einem oberen Abschlußflansch (7,10) versehen ist, wobei die Membran (9) zwischen den Flanschen eingespannt ist und die Hängeelektrode (117) an der Abdeckplatte (10) des oberen Gefäßflansches (7) angeordnet ist.
4. Ausdehnungsgefäß nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltelement für den Höchstwasserstand als ein von der Membran (9) betätigbarer Druckschalter (119) ausgebildet ist.
5. Ausdehnungsgefäß nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckschalter (119) im Randbereich des oberen Abschlußdomes (5) des Ausdehnungsgefäßes (1) angeordnet ist.
6. Ausdehnungsgefäß nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltelemente als von der Membran (9) betätigbare Druckschalter (217 bzw. 219) ausgebildet sind.
7. Ausdehnungsgefäß nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckschalter (217 bzw. 219) im oberen bzw. unteren Behälterdom (5 bzw. 6) an einer Stelle mit großem Krümmungsradius angeordnet sind.
8. Ausdehnungsgefäß nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im oberen bzw. unteren Bereich (5 bzw. 6) des Druckausdehnungsgefäßes (1) mehrere schaltungsmäßig verknüpfte Schaltelemente (217 bzw. 219) vorgesehen sind.
EP80100411A 1979-03-19 1980-01-28 Kompressorgesteuertes Ausdehnungsgefäss Withdrawn EP0016316A1 (de)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19792910722 DE2910722C2 (de) 1979-03-19 1979-03-19 Kompressorgesteuertes Ausdehnungsgefäß
DE2910722 1979-03-19
DE3001989 1980-01-21
DE19803001989 DE3001989A1 (de) 1980-01-21 1980-01-21 Ausdehnungsgefaess, insbesondere fuer geschlossene heizungs- und kuehlanlagen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP0016316A1 true EP0016316A1 (de) 1980-10-01

Family

ID=25778295

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP80100411A Withdrawn EP0016316A1 (de) 1979-03-19 1980-01-28 Kompressorgesteuertes Ausdehnungsgefäss

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP0016316A1 (de)
ES (1) ES489696A1 (de)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0195335A2 (de) * 1985-03-14 1986-09-24 Anton Eder Gesellschaft m.b.H. Druckausgleichsvorrichtung fü Heizanlagen od. dgl.
EP2054249A4 (de) * 2006-08-08 2016-06-15 Wessels Company Ausdehnungsgefäss mit prognosesensor
RU174264U1 (ru) * 2016-12-29 2017-10-09 Общество с ограниченной ответственностью "Завод энергоэффективного и емкостного оборудования" Бак мембранный расширительный
CN111121131A (zh) * 2018-10-30 2020-05-08 宁波方太厨具有限公司 能自动充气的膨胀水箱
US10955144B2 (en) * 2016-12-28 2021-03-23 Joong Ang Engineering Co., Ltd Variable air pressure regulation device for expansion tank

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2020474A5 (de) * 1969-01-28 1970-07-10 Carosso Victor
DE2018481A1 (de) * 1970-04-17 1971-11-04 Müller, Heinz, 6481 Lohrhaupten Selbsttätige Umlaufwasser-Nachfüllanlage für Warmwasserheizungen
DE1303349B (de) * 1964-03-24 1972-02-03
DE2151905A1 (de) * 1971-10-19 1973-04-26 Welcker F Ueberwachungseinrichtung fuer ausdehnungsgefaesse in geschlossenen warmwasser-heizungsanlagen

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1303349B (de) * 1964-03-24 1972-02-03
FR2020474A5 (de) * 1969-01-28 1970-07-10 Carosso Victor
DE2018481A1 (de) * 1970-04-17 1971-11-04 Müller, Heinz, 6481 Lohrhaupten Selbsttätige Umlaufwasser-Nachfüllanlage für Warmwasserheizungen
DE2151905A1 (de) * 1971-10-19 1973-04-26 Welcker F Ueberwachungseinrichtung fuer ausdehnungsgefaesse in geschlossenen warmwasser-heizungsanlagen

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0195335A2 (de) * 1985-03-14 1986-09-24 Anton Eder Gesellschaft m.b.H. Druckausgleichsvorrichtung fü Heizanlagen od. dgl.
EP0195335A3 (de) * 1985-03-14 1986-12-10 Anton Eder Gesellschaft m.b.H. Druckausgleichsvorrichtung fü Heizanlagen od. dgl.
EP2054249A4 (de) * 2006-08-08 2016-06-15 Wessels Company Ausdehnungsgefäss mit prognosesensor
US10955144B2 (en) * 2016-12-28 2021-03-23 Joong Ang Engineering Co., Ltd Variable air pressure regulation device for expansion tank
RU174264U1 (ru) * 2016-12-29 2017-10-09 Общество с ограниченной ответственностью "Завод энергоэффективного и емкостного оборудования" Бак мембранный расширительный
CN111121131A (zh) * 2018-10-30 2020-05-08 宁波方太厨具有限公司 能自动充气的膨胀水箱
CN111121131B (zh) * 2018-10-30 2021-05-18 宁波方太厨具有限公司 能自动充气的膨胀水箱

Also Published As

Publication number Publication date
ES489696A1 (es) 1980-09-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE1286178B (de) Vibrationssicherer druckabhaengiger elektrischer Schalter
EP2781256B1 (de) Verfahren zum Betätigen einer Dosiervorrichtung zur dosierten Abgabe von pumpfähigen Medien, insbesondere von Farbpigmentpräparationen, Dosiervorrichtung sowie Kanister
DE2122133C3 (de) Prüfeinrichtung an schwimmergesteuerten Flüssigkeitsanzeigen
EP0063685A1 (de) Flüssigkeitsstand-Messsystem
EP0035763B1 (de) Vorrichtung zur Zuführung abgemessener Mengen eines flüssigen Reagenz zu einem Untersuchungsröhrchen
DE2210362B2 (de) Selbsttätiges Druckregelventil
EP0016316A1 (de) Kompressorgesteuertes Ausdehnungsgefäss
DE4427645C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Vordrucküberwachung von Ausdehnungsgefäßen
DE3430934A1 (de) Schaltungsanordnung zum geregelten auffuellen und nachfuellen von behaeltern mit fluessigkeiten
DE2910722C2 (de) Kompressorgesteuertes Ausdehnungsgefäß
DE3001989A1 (de) Ausdehnungsgefaess, insbesondere fuer geschlossene heizungs- und kuehlanlagen
DE1931583A1 (de) Einrichtung zum kontinuierlichen Messen des Fuellgrades eines Behaelters
DE19936374C2 (de) Gasdruckregelanlage
DE7907661U1 (de) Kompressorgesteuertes ausdehnungsgefaess
DE1907108A1 (de) Leckanzeigeeinrichtung
EP0195335A2 (de) Druckausgleichsvorrichtung fü Heizanlagen od. dgl.
DE2922302A1 (de) Kontrollgeraet fuer einen druckausgleichsbehaelter
EP0117449B1 (de) Steuerungseinrichtung zum Abfüllen von Flüssigkeiten
DE102012001438A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Dosieren von Flüssigkeiten
DE3613906A1 (de) Vorrichtung zur inhaltsueberwachung von mit gasdruck beaufschlagten ausdehnungsgefaessen und dgl.
DE873264C (de) Vorrichtung zur Anzeige des Fluessigkeitsstandes bei Akkumulatoren
DE1775250C3 (de) Einrichtung zum Anzeigen von Undichtheiten an einem Behälter für flüssiges Lagergut
DE8216671U1 (de) Abfuellsicherung
WO1988009900A1 (en) Automatic dipsenser of lubricants or similar
DE643294C (de) Vorrichtung zum Anzeigen, Aufzeichnen oder Regeln von Druckhoehen

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Designated state(s): AT BE CH DE FR GB IT NL SE

17P Request for examination filed
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION HAS BEEN WITHDRAWN

18W Application withdrawn

Withdrawal date: 19810612

RIN1 Information on inventor provided before grant (corrected)

Inventor name: KERKHOFF, HELMUT, ING.GRAD.