EP1528329B1

EP1528329B1 - Baueinheit für eine Kompaktheizungsanlage

Info

Publication number: EP1528329B1
Application number: EP03025083A
Authority: EP
Inventors: Finn Mathiesen Hoj
Original assignee: Grundfos AS
Current assignee: Grundfos AS
Priority date: 2003-11-03
Filing date: 2003-11-03
Publication date: 2011-04-06
Anticipated expiration: 2023-11-03
Also published as: ATE504787T1; DE50313603D1; CN100513923C; EP1528329A1; CN1619235A

Description

Die Erfindung betrifft eine Baueinheit für eine Kompaktheizungsanlage gemäß dem im Oberbegriff in Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen.
Derartige Baueinheiten zählen zum Stand der Technik und dienen dazu, die Verrohrung innerhalb der Kompaktheizungsanlage zu vereinfachen bzw. großteils zu ersetzen sowie darüber hinaus zur Aufnahme einer Vielzahl von Armaturen, wie beispielsweise Ventile, Sensoren und dergleichen. Hierdurch sollen einerseits eine kompakte Bauweise erzielt werden andererseits die Herstellungs- und insbesondere Montagekosten der Heizungsanlage gesenkt werden und schließlich die Wartung und Reparatur vereinfacht werden.
Aus DE 100 07 873 C1 ist eine solche Baueinheit für eine Kompaktheizungsanlage bekannt, und zwar für eine Kompaktheizungsanlage mit zwei Heizkreisen, nämlich einem zur Erwärmung des Heizungswassers für die Zentralheizung und einem anderen zur Erwärmung des Brauchwassers. Die dort beschriebene Baueinheit ist schon vergleichsweise kompakt aufgebaut und besteht im Wesentlichen aus drei Spritzgussteilen, von denen das erste das zentral angeordnete Pumpengehäuse bildet, an das zu beiden Seiten Armaturengehäuse anschließen, von denen eines eine Luftabscheideeinrichtung aufnimmt. Rückseitig ist die Baueinheit zum Anschluss eines Plattenwärmertauschers vorgesehen, welcher zur Erwärmung des Brauchwassers bestimmt ist. Bei dieser Baueinheit wird vergleichsweise viel Bauraum für die neben dem Pumpengehäuse angeordnete Luftabscheideeinrichtung benötigt. Darüber hinaus ist die Bautiefe durch die der Baueinheit zuzüglich der des Plattenwärmertauschers bestimmt.
Insoweit noch ungünstiger ist die aus EP 0 911 590 A2 bekannte Konstruktion, bei welcher das Pumpenaggregat in Einbaulage zeitlich ver setzt und vor dem Plattenwärmetauscher angeordnet ist. Diese Konstruktion nimmt sowohl hinsichtlich der Breite als auch hinsichtlich. der Bautiefe erheblichen Raum ein.
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Baueinheit für eine Kompaktheizungsanlage so auszubilden, dass die Baugröße, insbesondere die Tiefe noch weiter reduziert werden kann.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sind in den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung angegeben.
Grundgedanke der vorliegenden Erfindung ist es, zumindest einen Teil der Luftabscheideeinrichtung dem Pumpengehäuse bzw. dem Pumpengehäusebauteil zuzuordnen und dabei das Pumpengehäuse so auszubilden, dass es dem Plattenwärmertauscher an einer Seite überragt. Durch diese erfindungsgemäße Anordnung kann der Raum über unter oder neben dem Plattenwärmertauscher in vorteilhafter Weise für das Pumpengehäuse genutzt werden. Dieser zusätzlich zur Verfügung stehende Bauraum ermöglicht es wiederum zum Beispiel in diesem Bereich des Pumpengehäuses die Luftabscheideeinrichtung, zumindest Teile davon zu integrieren um auf diese Weise die Baueinheit noch kompakter und Platz sparender bauen zu können.
Bevorzugt ist dabei das Pumpengehäuse so ausgebildet, dass es bis unter dem Plattenwärmertauscher reicht, so dass der dort befindliche und nicht genutzte Freiraum als zusätzlicher Raum für das Pumpengehäuse dienen kann. Dieser zusätzliche Raum wird in vorteilhafter Weise im Zusammenhang mit der Luftabscheideeinrichtung eingesetzt und dient dazu, die Strömung so zu führen bzw. zu beruhigen, dass in diesem Bereich die im Wasser mitgeführte Luft abgeschieden und schließlich durch ein Entlüftungsventil ins Freie geführt wird, wohingegen der Flüssigkeitsstrom weitest gehend von Luft befreit zum Saugmund der Pumpe geführt wird.
Vorzugsweise ist hierzu das Pumpengehäuse saugseitig abgestuft ausgebildet, wobei der abgestufte Teil unter dem Plattenwärmertauscher angeordnet ist. Gemäß einer vereinfachten Ausführungsform der Erfindung kann jedoch statt des abgestuften Pumpengehäuses eine stutzenartige Erstreckung vorgesehen sein, bevorzugt derart, dass der oder die dort einmündenden Stutzen zum Saugmund der Pumpe in aufweitend ausgebildet sind, so dass auch hier eine Strömungsverlangsamung und somit Abscheidung von mitgeführten Gas, insbesondere Luft aus dem Flüssigkeitsstrom erfolgt.
Gerade dieser Teil des Pumpengehäuses, der unter dem Plattenwärmetauscher angeordnet ist, wird zweckmäßigerweise als Teil der Luftabscheideeinrichtung genutzt, da hier ein vergleichsweise großer Freiraum vorhanden ist, der zur Beruhigung der Strömung und zur Abscheidung der Luft genutzt werden kann und ansonsten ungenutzt ist. Dadurch kann der sonst übliche vergleichsweise große Luftabscheidezylinder, wie er beispielsweise aus dem Stand der Technik nach DE 100 07 873 C1 am Armaturengehäuse neben der Pumpe bekannt ist, weitgehend entfallen bzw. funktionell teilweise in den unter dem Plattenwärmetauscher befindlichen Freiraum gelegt werden.
Zusätzlich zu diesem Raum, in dem die Strömungsgeschwindigkeit gezielt zum Zwecke der Luftabscheidung verlangsamt wird, ist vorzugsweise am nicht abgestuften Teil des Pumpengehäuses, typischerweise oberhalb des Saugmundes eine an das Pumpengehäuse nach oben anschließende Luftscheidekammer vorgesehen, in welche die aus dem Flüssigkeitsstrom abgeschiedene Luft geleitet wird und in der eine Luftwasserschichtung stattfindet, so dass die in der oben liegenden Schicht befindliche Luft in an sich bekannter Weise mittels eines Entlüftungsventils, das am oberen Ende der Luftabscheidekammer vorgesehen ist, ins Freie geleitet werden kann. Da die Luftabscheidekammer nicht wie beim Stand der Technik zum eigentlichen Abscheidevorgang benötigt wird, sondern hierfür bereits der unterhalb des Plattenwärmetauschers angeordnete Gehäuseteil, in welchem eine Strömungsberuhigung und -umlenkung eintritt, kann diese Luftabscheidekammer vergleichsweise kompakt und Platz sparend ausgebildet sein.
Die Luftabscheidung in dem unter dem Plattenwärmetauscher angeordneten abgestuften Teil des Pumpengehäuses kann gemäß einer Weiterbildung der Erfindung noch dadurch unterstützt werden, dass mindestens ein Leitkörper innerhalb des Pumpengehäuses vorgesehen wird, und zwar insbesondere in diesem vorgenannten Teil des Gehäuses. Bevorzugt sind zwei zusammenwirkende Leitkörper vorgesehen, und zwar ein unterer, welcher den unteren Teil des Saugmunds der Pumpe umgibt sowie ein oberer der den oberen Teil des Saugmunds der Pumpe umgibt, die jedoch nicht aufeinander stoßen, sondern mit Abstand zueinander enden. Dabei ist der untere Leitkörper vorzugsweise lang auslaufend, also bis weit unter dem Plattenwärmetauscher gezogen, wohingegen der obere Leitkörper kurz ausgebildet ist und auch einen geringeren Radius aufweist, so dass seine seitlichen Ende innerhalb des vom unteren Leitkörpers umgebenden Raum enden. Beide Leitkörper reichen bis unmittelbar vor die rückseitige Gehäusewand, so dass sie die Strömung zwangsführen und um 180° umlenken. Diese Leitkörper sorgen in besonderer effektiver Weise dafür, dass die noch im Flüssigkeitsstrom mitgeführten Blasen nach oben, also zur Entlüftungskammer hin gedrängt werden und nicht zum Saugmund der Pumpe gelangen.
Der sich unter dem Plattenwärmetauscher erstreckende abgestufte Pumpengehäuseteil wird in vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung noch zum Anschluss eine Bypassleitung genutzt, welche dann ebenfalls in diesem Bereich unter dem Plattenwärmetauscher angeordnet sein kann und durch Ziehkerne im Werkzeug für das Pumpengehäuse ausgebildet werden kann. In gleicher Weise mündet vorteilhaft auch die saugseitige Leitung, bevorzugt sind die Bypass- und die saugseitige Leitung so angeordnet, dass sie jeweils zu unterschiedlichen Seiten unterhalb des Plattenwärmetauschers quer geführt sind, so dass beide Leitungsanschlüsse ohne Schmelzkerne im Werkzeug gebildet werden können.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1: ein vereinfachtes Schaltbild einer Kompaktheizungsanlage mit einer erfindungsgemäßen Baueinheit,
Fig. 2: die komplett bestückte Baueinheit in perspektivischer Ansicht von rechts oben und vorne,
Fig. 3: die Baueinheit nach Fig. 2 in perspektivischer Ansicht von rechts unten und hinten,
Fig. 4: die Baueinheit in Darstellung nach Fig. 2 ohne Pumpenkopf und mit nach vorne offenen, unbestückten Einbauräumen,
Fig. 5: die Baueinheit nach Fig. 2 in perspektivischer Ansicht mit abgenommenen Plattenwärmetauscher von oben links und hinten,
Fig. 6: einen Schnitt durch das ventilseitige Armaturengehäuse in einer in Einschubrichtung liegenden Ebene,
Fig. 7: eine Ansicht der Baueinheit von vorne mit abgenommenen Pumpenkopf und nach vorne offenen und unbestückten Einbauräumen,
Fig. 8: in perspektivischer Darstellung von rechts oben und hinten das schmutzabscheiderseitige Armaturengehäuse,
Fig. 9: das schmutzabscheiderseitige Armaturengehäuse gemäß Fig. 8 in teilweiser Schnittdarstellung,
Fig. 10: den hinter dem Saugmund liegenden Teil des Pumpengehäuses in perspektivischer Teilschnittdarstellung und
Fig. 11: einen Schnitt durch das Pumpengehäuse quer zur Laufradachse und in Strömungsrichtung unmittelbar vor dem Saugmund in Ansicht von hinten.

Die anhand von Fig. 1 dargestellte Kompaktheizungsanlage ist eine Gastherme, wie sie typischerweise zur Wandmontage als kompaktes Gerät zur Wärmeversorgung einer mit Heizkörpern arbeitenden Raumheizung sowie zur Brauchwasser-/Warmwassererzeugung vorgesehen ist. Ein Brenner 1 beaufschlagt einen Primärwärmetauscher 2, dessen aufgeheiztes Wasser einen Wärmetauscher 3, typischerweise in Form ein oder mehrerer Heizkörper für die Raumheizung, zugeführt wird. Das abgekühlte Wasser fließt aus dem Wärmetauscher 3 wieder zum Primärwärmetauscher 2 und wird mittels einer auf der kalten Seite der Wärmetauscher 2, 3 angeordneten Umwälzpumpe 4 umgewälzt.
Für die Brauchwassererwärmung ist ein Plattenwärmetauscher 5 vorgesehen, in dem das aus dem Wasserleitungsnetz kommende kalte Brauchwasser erwärmt wird. Da die Erwärmung des Brauchwassers nur im Entnahmefall zu erfolgen hat, ist entsprechende Sensorik, insbesondere ein Durchflussmesser 6 so wie ein Druck- und Temperatursensor 7 vorgesehen, in Abhängigkeit deren Ausgangssignal ein Stellmotor 8 angesteuert wird, der ein 3/2-Wegeventil 9 ansteuert, um für die Brauchwassererwärmung den vom Primärwärmetauscher 2 kommenden wärmeführenden Flüssigkeitsstrom statt zum Wärmetauscher 3 zum Plattenwärmetauscher 5 umzusteuern.
Das Schaubild nach Fig. 1 erhebt keinen Anspruch auf Vollständigkeit. Innerhalb der Kompaktheizungsanlage ist ein Ausgleichsbehälter 10 vorgesehen sowie ein Wärmespeicher 11, der zwischen Plattenwärmetauscher 5 und dem Primärwärmetauscher 2, hier auf der kalten Seite, in Reihe geschaltet ist.
Der in Fig. 1 mit 3 symbolisierte Wärmetauscher (Heizkörper) ist, wie heute bei Warmwasserheizungsanlagen üblich, mit einem Thermostatventil 12 versehen, das den Kreislauf hinsichtlich des Durchflusswiderstandes steuert und dann, wenn kein Wärmebedarf gegeben ist, sperrt. Für letzteren Fall ist innerhalb der Kompaktheizungsanlage eine Bypassleitung 13 vorgesehen mit einem Ventil 14, über das der hydraulisch wirksame Leitungsquerschnitt der Bypassleitung 13 einstellbar ist. Durch diese Bypassleitung 13 ist ein geschlossener Umwälzkreislauf sichergestellt, selbst wenn das Thermostatventil 12 vollständig geschlossen ist.
Weiterhin sind ein Sicherheitsventil 15 in Form eines Überdruckventils saugseitig der Pumpe 4 vorgesehen sowie zwei Absperrventile 16 und 17, die über eine Leitung 18 miteinander verbunden sind.
Neben den elektrischen und Gasleitungsanschlüssen für die Kompaktheizungsanlage, die in den Figuren nicht dargestellt sind, weist die Heizungsanlage insgesamt vier Leitungsanschlüsse in Form von Steckanschlüssen auf, nämlich einen Anschluss 19 für den Heizungsvorlauf so wie einen Anschluss 20 für den Heizungsrücklauf. Weiterhin ist ein Anschluss 21 für den Brauchwasserzulauf und ein Anschluss 22 für das aus der Anlage kommende warme Brauchwasser vorgesehen.
Der in Fig. 1 durch unterbrochene Linien eingerahmte Teil der Kompaktheizungsanlage ist durch eine Baueinheit 23 gebildet, deren Aufbau anhand der Figuren 2 bis 9 im Einzelnen dargestellt ist.
Die Baueinheit 23 ist im Wesentlich aus drei Spritzgussteilen aufgebaut, nämlich einen zentralen, das Pumpengehäuse beinhaltenden Pumpengehäusebauteil 24, an das in Einbaulage von vorne gesehen linksseitig ein Armaturengehäuse 25 und rechtsseitig ein Armaturengehäuse 26 anschließen. Die Bauteile 24, 25 und 26 sind als Spritzgussbauteile aus Kunststoff hergestellt und so ausgelegt, dass sie ohne die Verwendung von Schmelzkernen, d. h. mit vergleichsweise kostengünstig aufgebauten Werkzeugen, die mit Ziehkernen arbeiten, hergestellt werden können. Diese Bauteile 24 bis 26 sind in Querrichtung 27 zur Laufradachse 28 der Pumpe ineinander eingegliedert und werden durch den rückwärtig angeschlossenen Plattenwärmetauscher 5 formschlüssig in dieser Position gesichert.
Das Pumpengehäusebauteil 24 weist das eigentliche Pumpengehäuse auf sowie einen nach vorne offenen Einschubraum 29, der zur Aufnahme des Pumpenlaufrads sowie zum Anflanschen des sich daran nach vorne anschließenden Motors 30 vorgesehen ist. Das Pumpengehäuse weist einen nach schräg rechts oben abgehenden Druckstutzen 31 auf, dessen freies Ende als Gewindeanschluss ausgebildet und zum Anschluss der zum Primärwärmetauscher 2 führenden Leitung vorgesehen ist. Saugseitig an das Pumpengehäuse angeschlossen bzw. in das Pumpengehäusebauteil 24 integriert ist ein Luftabscheider 32, in dem ein übliches Luftabscheideventil eingegliedert ist.
Der nach hinten gerichtete Saugmund 33 der Pumpe ist über einen in Querrichtung 27 verlaufenden Saugkanal 34 mit dem Armaturengehäuse 26 leitungsverbunden, in das dieser mündet. Der Saugkanal 34 setzt sich im Armaturengehäuse 26 weiter nach rechts fort und mündet in einen von hinten schräg nach vorne und oben verlaufenden Kanal 35, welcher in einen im Wesentlichen zylindrisch ausgebildeten, mit seiner Zylinderachse parallel zur Laufradachse 28 und nach vorne offenen Einschubraum 36 übergeht, der eine zentrale Anschussbasis für weitere Anschlüsse bzw. Leitungen so wie zur Aufnahme von Armaturen dient.
In den Einschubraum 36 des rechten Armaturengehäuses 21 münden die Kanäle zweier nach rechts herausgeführte Leitungsanschlüsse 37 und 38, die zum Anschluss des Wärmespeichers 11 dienen. Um die eingangs beschriebene Reihenschaltung zu erzielen, ist in den Einschubraum 36 von vorne eine Trennwand 39 eingepresst. Diese Trennwand 39 ist durch ein einfaches Blech oder ein Kunststoffteil gebildet, da es hier auf eine vollständige Abdichtung zum Einschubraum 36 hin nicht ankommt. Für Ausführungen, bei denen kein Wärmespeicher 11 eingesetzt wird, wird die Trennwand 39 nicht eingesetzt, die Anschlüsse 37 und 38 werden durch Blindkappen verschlossen, so das sie außer Funktion sind.
In den Einschubraum 36 mündet von unten eine Leitung 40, an deren Ende der Anschluss 20 für den Heizungsrücklauf angeordnet ist.
Der Boden des Einschubraums 36 ist nicht nur zum Kanal 35 hin durchbrochen, sondern auch im linken oberen Bereich (siehe Fig. 7), wo ein rückwärtiger Kanal mündet, welcher fluchtend zu einem unteren Anschlussstutzen 41 verläuft, der zum Anschluss des Plattenwärmetauscher 5 vorgesehen ist. Der Anschlussstutzen 41 ist als Anschlussstutzenpaar zusammen mit dem darüber liegenden Anschlussstutzen 42 ausgebildet. Der Anschlussstutzen 41 verbindet den Heizwasserkreislauf des Wärmetauschers 5 mit der Saugseite der Pumpe 4. Der obere Anschlussstutzen 42 hingegen verbindet den Warmwasser führenden Brauchwasseranschluss des Wärmetauschers 5 mit einem senkrecht nach unten führenden Kanal 43, welcher in dem Anschluss 22 für warmes Brauchwasser mündet.
Nahe dem rückseitigen Ende des Einschubraums 36 ist nach oben ein Anschluss 66 für den Ausgleichsbehälter 10 vorgesehen.
Weiterhin mündet in dem Einschubraum 36 eine schräg von oben und vorne kommende Aufnahmeöffnung 44, welche am Ende mit einem Teil eines Bajonettverschlusses versehen ist und in die ein kombinierter Druck- und Temperatursensor 45 als Einsteckteil eingegliedert ist, der mit dem anderen Teil des Bajonettverschlusses ausgestattet ist.
Der Einschubraum 36 selbst dient zur Aufnahme eines Schmutzabscheiders 46, der nach Art eines Siebes in diesen eingesetzt und so angeordnet ist, dass das vom Anschluss 20, also aus dem Heizungsrücklauf kommende Wasser diesen durchdringen muss, bevor es zum Saugkanal 34 der Pumpe gelangt. Der Schmutzabscheider 46 ist formschlüssig gehalten und nach vorne zur Reinigungszwecken herausziehbar.
Der Einschubraum 36 ist nach vorne hin mit einem Bajonettverschluss versehen, so dass ein entsprechender Deckel zum Abschluss des Einschubraumes 36 ohne Werkzeug aufgesetzt und gegebenenfalls wieder entfernt werden kann. Es versteht sich, dass entsprechende O-Ringe als Dichtungen an den erforderlichen Stellen vorgesehen sind.
In der dargestellten Ausführungsform ist in den Deckel 47 ein Sicherheitsventil 15 in Form eines Überdruckventils eingliedert. Dabei bildet der Deckel 47 Teil des Sicherheitsventils 15.
Sowohl an dem nach unten verlaufenden Kanal 40 zum Anschluss der Heizungsrücklaufs als auch an dem Anschlussstutzen 42 sind jeweils Querkanäle angeschlossen, welche mittels der Absperrventile 16 und 17 verschließbar sind. Diese Kanäle sind über eine Leitung 18 miteinander verbunden, die als gesondertes Bauteil ausgebildet ist. Das Absperrventil 16 kann aufgrund des waagerechten Stutzens sowohl zum Befüllen der Anlage über die Leitung 18 und das geöffnete Ventil 17 als auch zum Entleeren der Anlage nach Entfernen der Leitung 18 dienen. Die Leitung 18 ist so angebracht, dass sie ohne Werkzeug von Hand lösbar ist, so dass sie je nach Bedarf entfernt oder eingefügt werden kann.
Das sich von vorne gesehen linksseitig an das Pumpengehäusebauteil 24 anschließende Armaturengehäuse 25 weist ebenfalls einen im Wesentlichen zylindrischen bzw. abgestuft zylindrisch ausgebildeten Einschubraum 48 auf, dessen Längsachse parallel zur Laufradachse 28 angeordnet ist. Dieser Einschubraum 48 dient zur Aufnahme des 3/2-Wegeventils 9, das in Form einer Einschubarmatur ausgebildet ist, welche von vorne in den Einschubraum 48 einsetzbar und mittels einer Bajonettverbindung dichtend verriegelbar ist. Die den Einschubraum 48 abschließende Bajonettverbindung ist identisch mit der für den Einschubraum 29, so dass gleiche Abschlussdeckel verwendet werde können.
Die Einschubarmatur 49 weist, wie am besten in Fig. 6 zu erkennen ist, zwei Dichtsitze auf, welche jeweils von einem Dichtkörper verschließbar sind. Die Dichtkörper sitzen auf einer parallel zur Laufradachse 28 angeordneten Stab 50 und sind so ausgerichtet und angeordnet, dass sie stets gegen Strömungsrichtung schließen, wobei beim Bewegen des Stabs 50 in eine Richtung der eine Dichtkörper auf seinen Dichtsitz zu bewegt und der andere von diesem abgehoben wird bzw. in Gegenrichtung in umgekehrter Weise.
Betätigt wird der Stab 50 durch einen Hebel 51, der schwenkbeweglich in einer Einbauarmatur 52 angeordnet ist, die in einem nach oben offenen Einschubraum 53 eingliedert ist, der eine Durchbrechung zum Einschubraum 48 aufweist. Auf diese Weise kann der Hebel 51 mit einem Ende an dem die Dichtkörper tragenden Stab 50 und mit seinem anderen Ende an eine Spindel 54 angreifen, die von einem Motor 8 je nach Drehstellung mehr oder weniger weit ausgefahren wird. Die Einbauarmatur 52 umfasst den Hebel 51, die Spindel 54 sowie den Motor 8 und ist von oben in den Einschubraum 53 unter Eingliederung einer elastischen und dichtenden Manschette 56 eingesetzt. Diese Manschette dichtet die Durchführung des Hebels 51 ab ohne dessen Beweglichkeit zu behindern. Darüber hinaus kann die Einbauarmatur 52 zusätzlich noch durch O-Ringe gegenüber dem Einschubraum 53 abgedichtet sein.
Zu einer Seite des Ventils 9, nämlich im vorderen Bereich des Einschubraums 48 schließt nach unten ein in den Anschluss 19 mündender Kanal 57 für den Heizungsvorlauf an. Seitlich quer an den Einschubraum 48 schließt linksseitig, und zwar im Bereich zwischen den Dichtsitzen der Einschubarmatur 49 ein Kanal an, der in den dazu fluchtend liegenden Anschlussstutzen 58 mündet, welcher zum Anschluss der vom Primärwärmetauscher 2 kommenden Leitung vorgesehen ist. Diese seitlichen Anschlüsse 58 linksseitig bzw. der durch den Druckstutzen 31 gebildete Anschluss rechtsseitig sind besonders vorteilhaft angeordnet, da die in Einbaueinlage von oben kommenden Leitungen zum bzw. vom Primärwärmetauscher 2 leicht anschließbar sind, da sie in Querrichtung 27 über ihre gesamte Länge federn und daher gut manipulierbar, d. h. vom Anschluss weg bzw. zum Anschluss hin bewegbar sind.
Auch der Einschubraum 48 weist bodenseitig eine Durchbrechung zu einem im Wesentlichen achsgleich verlaufenden rückseitigen Kanal auf, der in einen Anschlussstutzen 59 für den Plattenwärmetauscher 5 mündet. Dieser untere Anschlussstutzen 59 gehört zu einem Paar, dessen oberer Anschlussstutzen 60 über einen Querkanal 61 mit einen senkrecht nach unten verlaufenden Kanal 62 verbunden ist, der in den Anschluss 21 für den Brauchwasserzulauf mündet. Durch diese Kanalanordnung wird je nach Schaltstellung des Ventils 9 der Leitungsanschluss 58 entweder mit dem unteren Anschlussstutzen 59 für den Plattenwärmetauscher 5 oder aber mit dem Anschluss 19 für den Heizungsvorlauf leitungsverbunden. Auch hier bildet der Einschubraum 48 eine Anschlussbasis für nahezu alle auf dieser Seite der Pumpe zu führenden Kanäle.
An dem zum Anschluss 19 senkrecht nach unten verlaufenden Kanal schließt ein parallel zur Laufradachse 28 sich nach hinten erstreckender Kanal 63 an, der zusammen mit den mit dem quer dazu verlaufenden, in den Kanalbereich 63 mündenden und sich in Richtung 27 erstreckenden Kanal 64 die Bypassleitung 13 bildet. Der Querkanal 64 mündet im unteren hinteren Bereich des Pumpengehäuses, also im Saugraum desselben, wie in Fig. 5 deutlich zu erkennen ist.
In den Kanal 63 ist von hinten ein federbelastetes Ventil 14 eingesetzt, durch das der wirksame Querschnitt der Bypassleitung 13 druckabhängig ist. An dem senkrechten, zum Anschluss 21 führenden Kanal 62 ist nach vorne hin eine Aufnahme für einen weiteren Druck- Temperatursensor 45 vorgesehen. Aufnahme und Sensor sind in gleicher Weise ausgebildet wie die des rechten Armaturengehäuses 26. Dieser Druck-/ Temperatursensor 45, der von vorne eingesetzt ist, ragt in den senkrecht und rückseitig angeordneten Kanal 62, der zum Anschluss 21 für den Brauchwasserzulauf führt. Dabei bildet der Drucksensor in Verbindung mit einer im Kanal 62 ausgebildeten Obstruktion Teil des eingangs beschriebenen Durchflussmessers 6, in Verbindung mit einer entsprechenden Auswertelektronik, die im Klemmenkasten 65 angeordnet ist.
Zum elektrischen Anschluss der Baueinheit ist der Klemmenkasten 65 vorgesehen, der auf dem Gehäuse des Motors 30 angeordnet und somit dem Pumpengehäusebauteil 24 zugeordnet ist.
Die mechanische Verbindung der Bauteile 24, 25 und 26 erfolgt zum einen über die Kanalverbindungen (siehe Fig. 3) (34, 64) sowie zum anderen über entsprechende, hier nicht im Einzelnen beschriebenen Verbindungsstege, die mittels Gewindebolzen gesichert werden. Bei den Kanalverbindungen handelt es sich um Steckverbindungen unter Eingliederung eines O-Rings, welcher die Dichtfunktion der Verbindung übernimmt sowie eines quer zur Einsteckrichtung eingeschobenen u-förmigen Bügels, welcher die mechanische Verriegelung übernimmt.
Die vorstehend beschriebenen Anschlüsse bzw. Anschlussstutzen sind teilweise als Steckanschlüsse, Gewindeanschlüsse oder flanschartige Stutzen ausgebildet. Die jeweiligen Bauformen sind nur beispielhaft zu verstehen und können den Anforderungen entsprechend angepasst, ausgetauscht oder modifiziert werden.
Wie insbesondere die Fig. 2 verdeutlicht, ist die vorstehend beschriebene Baueinheit extrem kompakt und liegt von den seitlichen Abmessungen her etwa in Flucht mit den rückwärtig dazu angeordneten Plattenwärmetauscher, so dass die gesamte Einheit zwischen vertikale Streben des Chassis der Kompaktheizungsanlage eingliederbar ist, wodurch die Bautiefe der gesamten Anlage verringert werden kann. Weiterhin sind alle wesentlichen Aggregate und Armaturen von vorne bzw. von dem oberhalb der Baueinheit gebildeten Freiraum zugänglich, so dass sie ohne Demontage der Baueinheit ausgetauscht und gewartet werden können. Doch selbst der Austausch der Baueinheit ist aufgrund der in einer horizontalen Ebene liegenden Anschlüssen 19 bis 22, welche die Verbindung zu den stationären wasserführenden Leitungen bilden, insbesondere bei Verwendung eines zentralen Verschlussbleches wenig arbeitsaufwendig, es sind lediglich die seitlichen Anschlussleitungen vorher zu lösen, wonach die gesamte Baueinheit nach Öffnen des Verschlussbleches nach oben abgehoben und dann nach vorn herausgezogen werden kann. Der Einbau erfolgt in umgekehrter Reihenfolge.
Die Ausbildung des Pumpengehäusebauteils 24, insbesondere im rückwärtigen Teil ergibt sich im Einzelnen aus den Figuren 10 und 11 sowie in eingebauten Zustand aus den Figuren 3 und 5. Wie diese Darstellungen verdeutlichen, ist das eigentliche Pumpengehäuse rückwärtig abgestuft ausgebildet und erstreckt sich bis unter dem Plattenwärmetauscher 5, wo von rechts (von vorne gesehen) der Saugkanal 34 sowie von links der Querkanal 64 für die Bypassleitung 13 anschließt. Dieser den Wärmetauscher 5 an seiner Unterseite überragende Teil 75 des Pumpengehäuses ist dem eigentlichen Saugraum vorgelagert und bildet Teil einer Luftabscheideeinrichtung, deren eigentlicher Abscheider 32 nahe der Oberseite anschließt und aus einer Luftabscheidekammer 70 sowie einem diese nach oben abschließenden Entlüftungsventil 71 besteht.
Der durch eine Platte 72 vom Druckraum getrennte Saugraum der Pumpe mündet in den Saugmund 33, der in seinem oberen Bereich etwa über 190° von einem sich von der Platte 72 nach hinten bis zur Gehäusewand erstreckenden oberen Leitkörper 73 umgeben ist. Nach unten mit Abstand ist der Saugmund von einem unteren Leitkörper 74 umgeben, der seitlich und mit Abstand die unteren Enden des oberen Leitkörpers 73 übergreift und, ebenfalls bis zur rückseitigen Gehäusewand des Pumpengehäusebauteils 24 ragt, und zwar, wie insbesondere Fig. 10 verdeutlicht, bis in den unter dem Plattenwärmertauscher 5 liegenden abgestuften Gehäuseabschnitt 75. Die Anordnung der Leitkörper 73 und 74 ist derart, dass die vom Saugkanal 34 eintretende Strömung den in Fig. 11 dargestellten und mit Pfeilen gekennzeichneten Weg nehmen muss, nämlich den unteren Leitkörper 74 seitlich unter einem Richtungswechsel von etwa 180° umströmen um dann unter weiteren Richtungswechsel von mehr als 90° in den Saugmund 33 einzutreten. Im Bereich dieses abgestuften Gehäuseabschnitts 75 erfolgt zum einen durch Querschnittsvergrößerung eine Strömungsverlangsamung, was einen Luftabscheidevorgang begünstigt, zum anderen eine Umlenkung um etwa 180° mit Freiraum nach oben, was wiederum den Austritt der Luft nach oben aus der Strömung begünstigt. Durch diese Maßnahmen wird erreicht, dass eine nahezu luftblasenfreie Strömung in den Saugmund eintritt und die mitgeführte Luft im Saugraum nach oben aufsteigt, wo sie in der Luftabscheidekammer 70 gesammelt und über das Entlüftungsventil 71 in an sich bekannter Weise in die Umgebung ausgeschieden wird.
Wie in Fig. 10 erkennbar ist, mündet der Bypasskanal 64 ebenfalls in der Unterseite des Saugraumes, und zwar unter dem unteren Leitkörper 74.

Bezugszeichenliste

1 -: Brenner
2 -: Primärwärmetauscher
3 -: Wärmetauscher, Heizkörper
4 -: Pumpe
5 -: Plattenwärmetauscher
6 -: Durchflussmesser
7 -: Druck- und Temperatursensor
8 -: Stellmotor
9 -: 3/2-Wegeventil
10 -: Ausgleichsbehälter
11 -: Wärmespeicher
12 -: Thermostatventil
13 -: Bypassleitung
14 -: Ventil
15 -: Sicherheitsventil
16 -: Absperrventil
17 -: Absperrventil
18 -: Leitung
19 -: Anschluss für Heizungsvorlauf
20 -: Anschluss für Heizungsrücklauf
21 -: Anschluss für Brauchwasserzulauf
22 -: Anschluss für warmes Brauchwasser
23 -: Baueinheit
24 -: Pumpengehäusebauteil
25 -: Armaturengehäuse links
26 -: Armaturengehäuse rechts
27 -: Querrichtung
28 -: Laufradachse
29 -: Einschubraum des Pumpengehäuses
30 -: Motor
31 -: Druckstutzen
32 -: Luftabscheider
33 -: Saugmund
34 -: Saugkanal
35 -: Kanal
36 -: Einschubraum
37 -: Anschluss für Wärmespeicher
38 -: Anschluss für Wärmespeicher
39 -: Trennwand
40 -: Leitung (Heizungsrücklauf)
41 -: Anschlussstutzen
42 -: Anschlussstutzen
43 -: Kanal
44 -: Aufnahme
45 -: Druck-/Temperatursensor
46 -: Schmutzabscheider
47 -: Deckel
48 -: Einschubraum
49 -: Einschubarmatur
50 -: Stab
51 -: Hebel
52 -: Einbauarmatur
53 -: Einschubraum
54 -: Spindel
56 -: Manschette
57 -: Kanal
58 -: Anschlussstutzen
59 -: Anschlussstutzen für Wärmetauscher (unten)
60 -: Anschlussstutzen für Wärmetauscher (oben)
61 -: Querkanal
62 -: Kanal
63 -: Kanal für Bypassleitung
64 -: Querkanal für Bypassleitung
65 -: Klemmenkasten
66 -: Anschluss für Ausgleichsgefäß
70 -: Luftabscheidekammer
71 -: Entlüftungsventil
72 -: Platte
73 -: oberer Leitkörper
74 -: unterer Leitkörper
75 -: abgestufter Gehäuseabschnitt

Claims

Baueinheit für eine Kompaktheizungsanlage, weiche ein Pumpengehäuse (24) und eine Luftabscheideeinrichtung (32, 70, 71, 74, 75) umfasst, wobei an die Baueinheit in Einbaulage rückseitig ein Plattenwärmetauscher (5) angeschlossen ist und das Pumpengehäuse (24) zumindest einen Teil der Luftäbscheideeinrichtung (32, 70, 71, 74, 75) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das Pumpengehäuse (24) in Einbaulage mindestens an einer Seite den Plattenwärmetauscher (5) derart überragt, dass der Raum über, unter oder neben dem Plattenwärmetauscher für das Pumperengehäuse genutzt wird.
Baueinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Pumpengehäuse (24) bis unter den Plattenwärmetauscher (5) erstreckt.
Baueinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Pumpengehäuse (24) im Bereich seiner Erstreckung stutzenartig ausgebildet ist.
Baueinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Pumpengehäuse (24) saugseitig abgestuft ausgebildet ist, wobei der abgestufte Teil (25) unter dem Plattenwärmetauscher (5) angeordnet ist.
Baueinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der abgestufte, unter dem Plattenwärmetauscher angeordnete Teil (75) des Pumpengehäuses (24) Teil der Luftabscheideeinrichtung (32, 70, 71, 73, 74, 75) bildet.
Baueinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Entlüftungsventil (71) vorgesehen ist, welches in einer an das Pumpengehäuse (24) anschließenden Luftabscheidekammer (70) angeordnet ist, wobei die Luftabscheidekammer (70) an dem nicht abgestuften Teil des Pumpengehäuses (24) anschließt.
Baueinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Leitkörper (73) innerhalb des Pumpengehäuses (24) vorgesehen ist, der vorzugsweise den unteren Teil des Saugmundes (33) der Pumpe umgibt und bis in den abgestuften, unter dem Plattenwärmetauscher (5) angeordneten Teil (75) des Pumpengehäuses ragt.
Baueinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Pumpengehäuses (24) ein Leitkörper (74) angeordnet ist, welcher den oberen Teil des Saugmunds (33) der Pumpe umgibt.
Baueinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Leitkörper (74) nach unten hin innerhalb des vom unteren Leitkörper (73) umgebenen Raum endet.
Baueinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die saugseitige Leitung (34) in dem Teil (75) des Pumpengehäuses (24) mündet, welcher sich unter dem Plattenwärmetauscher (5) erstreckt.
Baueinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bypassleitung (64) in dem Teil (75) des Pumpengehäuses (24) mündet, welcher sich unter dem Plattenwärmetauscher (5) erstreckt.
Baueinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bypassleitung (64) und die Saugleitung (34) parallel zum Plattenwärmetauscher (5) geführt sind und auf einander abgewandten Seiten des Pumpengehäuses (24) münden.