EP0016316A1 - Compressor-controlled expansion tank - Google Patents
Compressor-controlled expansion tank Download PDFInfo
- 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- Withdrawn
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 87
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 38
- 238000009736 wetting Methods 0.000 abstract description 7
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 3
- 239000008236 heating water Substances 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 3
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 230000002528 anti-freeze Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 description 1
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 1
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
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.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.
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.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. During the heating phase, 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.
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.In the operation of such systems, it can happen, e.g. if leakage water has to be refilled, that the expansion tank is filled with water beyond a desired amount, or that, if the system is improperly maintained, so much water escapes from the overall system that the expansion tank is below a predetermined amount Fill water is emptied. In order to avoid damage that can occur with both level extremes, such pressure expansion vessels are provided with level indicators or electrical measuring and control devices which emit optical, acoustic or other signals at the corresponding extreme water levels.
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.In 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.
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.In order to avoid this, it is already known to arrange the water space within the vessel in such a way that it is enclosed by the gas space, i.e. that the metallic container walls are only exposed to air, but not to water. However, this eliminates the possibility of measuring the level in the water space directly using electrodes in the container wall.
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.It is known (prospectus from Stücklin & Cie., Basel, Switzerland) to measure the filling quantity of such a pressure expansion vessel based on the vessel weight, i.e. in the known vessel, 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.
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.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.
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.In an expansion vessel of the type described above, 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.
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.According to another variant of the invention, 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.
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.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.
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.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. For the purpose of protecting against destruction, it is provided here that 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.
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 an advantageous embodiment it is provided according to the invention that 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. This design of the invention makes the installation of tubular membranes possible and at the same time adjusts the corresponding measuring elements of this type of installation.
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 a further expedient embodiment, it is provided according to the invention that 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.
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 an advantageous embodiment it is provided according to the invention that 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 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.
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.In a further embodiment it can be provided according to the invention that 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.
Diese zweckmäßigen Gestaltungen der Erfindung stellen eine sehr einfache Möglichkeit der Höchststandswassermessung dar, wenngleich die Erfindung nicht auf diese speziellen Schaltelemente beschränkt ist.These expedient designs of the invention represent a very simple way of measuring the maximum water level, although the invention is not restricted to these special switching elements.
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.
- Fig. 1 shows a section through an embodiment of the expansion vessel according to the invention and in
- Fig. 2 shows a section in the illustration of FIG. 1 through another embodiment of the invention.
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.The pressure expansion vessel shown, generally designated 1, essentially consists of a
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.The interior of the
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.In the exemplary embodiment according to FIG. 1, a
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.A
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.According to the exemplary embodiment according to FIG. 2, a
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.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
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.By operating the heater, the heating water heats up and thus expands, so that the
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.If, for example, too large a quantity of water is introduced into the
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.The other extreme is that, for example, so much water can have escaped from the system as a result of leaks in the system that the hanging
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.The mode of operation of the expansion vessel according to variant FIG. 2 is the following: During normal operation, for example, the
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.By operating the heater, the heating water heats up and thus expands, so that the
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.If, for example, too large a quantity of water is introduced into the
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.The other extreme is that e.g. due to leakages in the system, so much water can have escaped from the system that the membrane stands out from the
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.Of course, the described embodiment is not limited to the possibilities shown in the figures. In addition to water, for example, 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. 1, the upper
Claims (8)
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2910722 | 1979-03-19 | ||
DE19792910722 DE2910722C2 (en) | 1979-03-19 | 1979-03-19 | Compressor controlled expansion vessel |
DE19803001989 DE3001989A1 (en) | 1980-01-21 | 1980-01-21 | Expansion vessel with membrane divider - probes low water level by electrode and high level by membrane-operated pressure switch |
DE3001989 | 1980-01-21 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EP0016316A1 true EP0016316A1 (en) | 1980-10-01 |
Family
ID=25778295
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EP80100411A Withdrawn EP0016316A1 (en) | 1979-03-19 | 1980-01-28 | Compressor-controlled expansion tank |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0016316A1 (en) |
ES (1) | ES489696A1 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0195335A2 (en) * | 1985-03-14 | 1986-09-24 | Anton Eder Gesellschaft m.b.H. | Device for pressure compensation in heating installations or the like |
EP2054249A4 (en) * | 2006-08-08 | 2016-06-15 | Wessels Company | Expansion tank with a predictive sensor |
RU174264U1 (en) * | 2016-12-29 | 2017-10-09 | Общество с ограниченной ответственностью "Завод энергоэффективного и емкостного оборудования" | The tank is membrane expansion |
CN111121131A (en) * | 2018-10-30 | 2020-05-08 | 宁波方太厨具有限公司 | Expansion tank capable of automatically inflating |
US10955144B2 (en) * | 2016-12-28 | 2021-03-23 | Joong Ang Engineering Co., Ltd | Variable air pressure regulation device for expansion tank |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2020474A5 (en) * | 1969-01-28 | 1970-07-10 | Carosso Victor | |
DE2018481A1 (en) * | 1970-04-17 | 1971-11-04 | Müller, Heinz, 6481 Lohrhaupten | Automatic circulation water refill system for hot water heating |
DE1303349B (en) * | 1964-03-24 | 1972-02-03 | ||
DE2151905A1 (en) * | 1971-10-19 | 1973-04-26 | Welcker F | MONITORING DEVICE FOR EXPANSION VESSELS IN CLOSED HOT WATER HEATING SYSTEMS |
-
1980
- 1980-01-28 EP EP80100411A patent/EP0016316A1/en not_active Withdrawn
- 1980-03-18 ES ES489696A patent/ES489696A1/en not_active Expired
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1303349B (en) * | 1964-03-24 | 1972-02-03 | ||
FR2020474A5 (en) * | 1969-01-28 | 1970-07-10 | Carosso Victor | |
DE2018481A1 (en) * | 1970-04-17 | 1971-11-04 | Müller, Heinz, 6481 Lohrhaupten | Automatic circulation water refill system for hot water heating |
DE2151905A1 (en) * | 1971-10-19 | 1973-04-26 | Welcker F | MONITORING DEVICE FOR EXPANSION VESSELS IN CLOSED HOT WATER HEATING SYSTEMS |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0195335A2 (en) * | 1985-03-14 | 1986-09-24 | Anton Eder Gesellschaft m.b.H. | Device for pressure compensation in heating installations or the like |
EP0195335A3 (en) * | 1985-03-14 | 1986-12-10 | Anton Eder Gesellschaft m.b.H. | Device for pressure compensation in heating installations or the like |
EP2054249A4 (en) * | 2006-08-08 | 2016-06-15 | Wessels Company | Expansion tank with a predictive sensor |
US10955144B2 (en) * | 2016-12-28 | 2021-03-23 | Joong Ang Engineering Co., Ltd | Variable air pressure regulation device for expansion tank |
RU174264U1 (en) * | 2016-12-29 | 2017-10-09 | Общество с ограниченной ответственностью "Завод энергоэффективного и емкостного оборудования" | The tank is membrane expansion |
CN111121131A (en) * | 2018-10-30 | 2020-05-08 | 宁波方太厨具有限公司 | Expansion tank capable of automatically inflating |
CN111121131B (en) * | 2018-10-30 | 2021-05-18 | 宁波方太厨具有限公司 | Expansion tank capable of automatically inflating |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
ES489696A1 (en) | 1980-09-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE1286178B (en) | Vibration proof pressure sensitive electrical switch | |
EP2781256B1 (en) | Method for actuating a metering device for the metered delivery of pumpable media, in particular of colouring pigment preparations, metering device, and canister | |
DE2122133C3 (en) | Test device on float-controlled liquid indicators | |
EP0035763B1 (en) | Apparatus for transferring measured amounts of liquid reagent to a test tube | |
DE2210362B2 (en) | Automatic pressure control valve | |
DE2834213C2 (en) | Device for measuring the liquid level in a vehicle tank | |
EP0016316A1 (en) | Compressor-controlled expansion tank | |
DE4427645C2 (en) | Method and device for monitoring the pressure in expansion vessels | |
DE2910722C2 (en) | Compressor controlled expansion vessel | |
DE3001989A1 (en) | Expansion vessel with membrane divider - probes low water level by electrode and high level by membrane-operated pressure switch | |
DE1931583A1 (en) | Device for continuous measurement of the degree of filling of a container | |
EP3410022A1 (en) | Pressure maintaining device | |
DE7907661U1 (en) | COMPRESSOR-CONTROLLED EXPANSION VESSEL | |
DE1907108A1 (en) | Leak indicator | |
DE19739371A1 (en) | Controller for alcohol content in offset moisturiser for offset printer | |
EP0195335A2 (en) | Device for pressure compensation in heating installations or the like | |
DE19936374A1 (en) | Gas pressure control system | |
DE2922302A1 (en) | Pressure compensation vessel for central heating circuit - uses flexible membrane between water and air volumes to regulate operation of compressor through movement of proximity switch | |
DE3921004C2 (en) | ||
DE873264C (en) | Device for displaying the liquid level in accumulators | |
DE1775250C3 (en) | Device for indicating leaks in a container for liquid storage goods | |
DE8216671U1 (en) | FILL PROTECTION | |
WO1988009900A1 (en) | Automatic dipsenser of lubricants or similar | |
DE643294C (en) | Device for displaying, recording or regulating print heights | |
EP0117449A1 (en) | Control device for pouring liquids |
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. |