WO2023039624A1 - Warmwasseranlage - Google Patents

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WO2023039624A1 PCT/AT2022/060307 AT2022060307W WO2023039624A1 WO 2023039624 A1 WO2023039624 A1 WO 2023039624A1 AT 2022060307 W AT2022060307 W AT 2022060307W WO 2023039624 A1 WO2023039624 A1 WO 2023039624A1
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Theodor Ernst Seebacher
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    • F24D3/1016—Tanks having a bladder

Definitions

  • the invention relates to a hot water system with a pressure line for heated water connected by an equalizing line to an equalizing tank and with a safety valve arranged between the pressure line and a discharge line, the housing of which, connected on the one hand to the pressure line and on the other hand to the discharge line, has a valve seat and a valve seat with the Valve seat interacting, spring-loaded valve plate includes.
  • Hot water systems such as hot water generators, water heating systems, solar collector circuits and the like require safety valves in order to limit the system pressure to a permissible level and to prevent the system from bursting.
  • expansion tanks are used, which ensure a constant system pressure without activating the safety valve.
  • the expansion tanks are equipped with a membrane that is acted upon by a gas cushion.
  • the additional volume of the system water caused by thermal expansion must be discharged via the safety valve, as is the case with hot water systems is the case without an expansion tank. Since the safety valves are not designed for such low flow factors that correspond to the water flow due to the heat-related additional volume, there is a risk that a repeated activation of the safety valve due to the thermal expansion of the system water, the safety valves become leaky.
  • Two-stage responding overpressure valves in which the spring-loaded valve disk interacting with a valve seat of a housing as a safety valve forms a valve seat for an additional, also spring-loaded valve body, which opens at a lower pressure than the valve disk of the safety valve due to the set spring force, are used in different ways.
  • the additional valve body opens the flow path to a damping chamber, which is connected to the suction chamber of the pump.
  • the Additional valve in the valve plate of the safety valve designed as a spring-loaded needle valve through which gas that has accumulated in the pressure chamber can be discharged.
  • a two-stage pressure relief valve is used in a lubricating oil circuit in which a pressure accumulator is charged using a pump (US 2018/0371967 A1). Since lubricating oil from a lubricating oil-air mixture settles in this pressure accumulator and this lubricating oil-air mixture is required at a lower pressure for lubricating gears, for example, this lubricating oil-air mixture can be discharged from the pressure accumulator via the additional valve.
  • the object of the invention is to design a hot water system with a pressure line for heated water connected by an equalizing line to an equalizing tank in such a way that safe operation can be guaranteed without endangering the safety valve.
  • the invention solves the task in that the valve disk forms a valve seat for a compensating valve that interacts with a valve body, that the compensating valve has a flow chamber that is separate from the discharge line and connected to a compensating line, and the valve body of the compensating valve have a flow passage that can be blocked by a non-return valve in the direction of the compensation line and that safety valve is connected to the pressure line by an admission line connected to a suction pump.
  • the safety valve which is dimensioned with a correspondingly large flow factor in terms of the safety function, is provided with a balancing valve whose comparatively small flow factor only needs to take into account the flow rate, which is determined from the heat-related increase in the volume of the system water, this heat-related volume flow can via the balancing valve are safely discharged under conditions designed to discharge the expansion volume of facility water, so that such a safety valve advantageously fulfills not only the tasks of a conventional safety valve, but also the contradictory requirements for a balancing valve.
  • the expansion water separated from a hot water system by the equalizing valve is collected in an equalizing tank connected to the equalizing line, which can be operated without pressure because of the equalizing valve. However, if this expansion tank is operated with a slight excess pressure, it can be completely emptied in a simple manner and its usable volume can be used to advantage.
  • the equalizing valve has a flow chamber that is separate from the discharge line and connected to an equalizing line connected to the equalizing tank, and the valve body has a flow passage that can be blocked by a non-return valve in the direction of the equalizing line, the expansion water taken up by the equalizing tank can be fed back into the hot water system.
  • the non-return valve is closed and only opens when there is a corresponding negative pressure on the valve body of the equalization valve, so that when there is a corresponding negative pressure, the non-return valve opens and the separated expansion water from the equalizing tank back into the Hot water system can be recycled.
  • the safety valve is connected to the pressure line via an admission line that can be connected to a suction pump.
  • suction pump is designed as a jet pump, because in this case no separate drive is required for the suction pump.
  • the pump provided in a pressure line can be provided with a bypass line which contains the jet pump connected to the admission line, the jet pump being divided into two on the one hand on the suction side and on the other hand branches connected to the pressure line on the pressure side of the pump has a control valve in the suction-side branch.
  • the control valve can release the bypass line, so that the jet pump in the bypass line applies a negative pressure to the pressure line of the safety valve, which opens the check valve for the flow passage of the valve body and causes the equalizing tank to be emptied into the pressure line .
  • the control valve is closed, the operating pressure of the hot water system is present at the safety valve.
  • the compensating valve integrated in the safety valve can be constructed in different ways.
  • One possibility is to displace the valve body of the compensating valve on the valve plate of the safety valve and to act on it with a closing spring.
  • the valve body of the compensating valve can also be connected to the housing of the safety valve in a non-displaceable manner if its valve seat forms a sliding guide for the valve disk that determines an idle stroke. Because a movement of valve plate of the safety valve in the area of the sliding guide does not require the safety valve to open, the valve plate can be used as an actuator in relation to the valve body of the compensation valve, which is held in a non-displaceable manner. The safety valve only opens after the valve disk has completed the idle travel distance.
  • Fig. 1 shows a hot water system according to the invention in a schematic block diagram
  • the hot water system indicated as hot water heating which can also be in the form of a solar collector circuit, a hot water generator or another system in which the increase in volume caused by thermal expansion must be taken into account, comprises a heat generator according to Fig. 1, in the exemplary embodiment a heating boiler 1 and a the boiler 1 connected hot water heating circuit 2 for heating devices 3.
  • the pressure line 4 of the heating circuit flow has a pump 5 with a bypass line 6 to which an application line 7 for a safety valve 8 is connected.
  • the safety valve 8 controls not only the discharge line 9 but also an equalizing line 10 to an equalizing tank 11 .
  • a jet pump 12 is provided in the bypass line 6 , the suction connection of which is connected to the admission line 7 .
  • the jet pump 12 and the admission line 7 divide the bypass line 6 into two branches 13 and 14, of which the pressure-side branch 13 is on the pressure side of the pump 5 and the branch 14 on the suction side are connected to the pressure line 4 on the suction side of the pump 5 .
  • the branch 14 on the suction side contains a control valve 15 which blocks or releases the bypass line 6 depending on the pressure in the pressure line 4 .
  • the safety valve 8 shown schematically in FIG. 2 has a housing 16 with connections 17 , 18 and 19 for the pressurizing line 7 , the relief line 9 and the equalizing line 10 .
  • This housing 16 forms a valve seat 20 for a valve disk 21, which is acted upon by a closing spring 22, which determines the safety release of the safety valve 8 due to its preload, and which releases the flow path between the connections 17 and 18 for the pressurizing line 7 and the relief line 9 when it is released.
  • the valve disk 21 of the safety valve 8 forms a housing 23 for an additional compensation valve 24, the valve body 25 of which is acted upon by a closing spring 26 and interacts with a valve seat 27 in the valve disk 21.
  • This housing 23 engages in a liquid-tight manner in an axial guide 29 formed by the cover 28 of the housing 16, so that the flow paths of the safety valve 8 defined by the valve disk 21 and the equalizing valve 24 are separated from one another.
  • the valve body 25 also has a coaxial flow passage 32, which is provided with a check valve 33, which is indicated in the schematic representation as a spring-loaded ball check valve, but this is by no means mandatory.
  • a check valve 33 which is indicated in the schematic representation as a spring-loaded ball check valve, but this is by no means mandatory.
  • the housing of the check valve 33 which is fixed against displacement with the valve body 25, engages in a liquid-tight manner in an axial guide 34 of the cover 31 of the housing 23, which has an additional passage opening 35 for Flow connection of the check valve 31 to the connection 19 for the compensation line 10 creates.
  • the compensating valve 24 thus forms a flow chamber 36 which is separate from the discharge line 9 and from which the connection 19 for the compensating line 10 emanates.
  • the safety valve 8 according to FIG. 3 differs from the safety valve 8 of FIG. 2 essentially in terms of the actuating function. While according to FIG. 2 the valve disk 21 forms a housing 23 for the compensating valve 24, the valve body 25 of which is spring-loaded and displaceably mounted in the housing 23, the valve body 25 of the compensating valve 24 according to FIG .
  • the adjusting movement for the compensating valve 24 is carried out by the valve disk 21 of the safety valve 8 which interacts with a valve seat 20 designed as a sliding guide 37 .
  • This sliding guide 37 in the form of a sealing ring, against which a collar 38 of the valve disk 21 bears tightly, determines an idle stroke for the valve disk 21 before the safety valve 8 opens.
  • the valve disk 21 with its valve seat 27 for the equalizing valve 24 lifts off the valve body 25 fixed to the housing, so that the equalizing valve 24 opens and opens the way for expansion water to the equalizing line 10 .
  • a cylindrical receptacle 39 for a guide sleeve 40 is provided in the cover 28 of the housing 16, in which the valve plate 21 acted upon by the closing spring 22 is mounted in a liquid-tight manner with the aid of a guide projection 41.
  • the guide sleeve 40 is provided with an intermediate wall 42 which has flow passages 43 to the flow chamber 36 and in which the valve body 25 is held in a non-displaceable manner.
  • the compensating valve 24 is set in such a way that it opens before the triggering pressure for the valve disk 21 of the safety valve 8 is reached. This creates simple conditions for discharging the additional flow volume resulting from the thermal expansion of the system water via an equalizing valve 24 adapted to the comparatively small flow factor into the equalizing tank 11, without having to open the safety valve 8, which is designed for a much larger flow factor.
  • the expansion tank 11 can be emptied via the non-return valve 33 when a corresponding negative pressure is applied to the safety valve 8 via the pressurizing line 7 .
  • the control valve 15 is actuated in order to release the bypass line 6 and thus to activate the jet pump 12, to whose suction connection the pressurizing line 7 is connected.
  • the negative pressure generated by the jet pump 12 causes the non-return valve 33 to open and thus the equalizing tank 11 to be emptied into the pressure line 4.
  • the control valve 15 is closed again , so that the system pressure in the pressure line 4 is again present at the safety valve 8.
  • the control valve 15 can be controlled as a function of the system pressure.

Abstract

Es wird eine Warmwasseranlage mit einer durch eine Ausgleichsleitung (10) an einen Ausgleichsbehälter (11) angeschlossenen Druckleitung (4) für erwärmtes Wasser und mit einem zwischen der Druckleitung (4) und einer Abblaseleitung (9) angeordneten Sicherheitsventil (8) beschrieben, dessen einerseits an die Druckleitung (4) und anderseits an die Abblaseleitung (9) angeschlossenes Gehäuse (16) einen Ventilsitz (20) und einen federbelasteten Ventilteller (21) umfasst. Um vorteilhafte Betriebsbedingungen zu schaffen, wird vorgeschlagen, dass der Ventilteller (21) einen mit einem Ventilkörper (25) zusammenwirkenden Ventilsitz (27) für ein Ausgleichsventil (24) bildet, dass das Ausgleichsventil (24) eine gegenüber der Abblaseleitung (9) abgetrennte, an eine Ausgleichsleitung (10) angeschlossene Strömungskammer (36) und der Ventilkörper (25) des Ausgleichsventils (24) einen durch ein Rückschlagventil (33) sperrbaren Strömungsdurchtritt (32) aufweisen und dass das Sicherheitsventil (8) durch eine an eine Säugpumpe angeschlossene Beaufschlagungsleitung (7) mit der Druckleitung (4) verbunden ist.

Description

Warmwasseranlaqe
Technisches Gebiet
Die Erfindung bezieht sich auf eine Warmwasseranlage mit einer durch eine Ausgleichsleitung an einen Ausgleichsbehälter angeschlossenen Druckleitung für erwärmtes Wasser und mit einem zwischen der Druckleitung und einer Abblaseleitung angeordneten Sicherheitsventil, dessen einerseits an die Druckleitung und anderseits an die Abblaseleitung angeschlossenes Gehäuse einen Ventilsitz und einen mit dem Ventilsitz zusammenwirkenden, federbelasteten Ventilteller umfasst.
Warmwasseranlagen, wie Warmwassererzeuger, Wasserheizungsanlagen, Solarkollektorkreise u. dgl., benötigen Sicherheitsventile, um den Anlagendruck auf ein zulässiges Maß zu beschränken und einem Bersten der Anlage vorzubeugen. Um Drucküberhöhungen durch Wärmedehnung des Anlagenwassers auszugleichen, werden Ausgleichsbehälter eingesetzt, die für einen konstanten Anlagendruck sorgen, ohne das Sicherheitsventil zu betätigen. Zu diesem Zweck sind die Ausgleichsbehälter mit einer durch einen Gaspolster beaufschlagten Membran versehen. Abgesehen davon, dass diese Ausgleichsbehälter mit einem entsprechenden Druck beaufschlagt sein müssen, um das aufgenommene Wasservolumen wieder in die Warmwasseranlage rückführen zu können, muss bei einem Ausfall des Ausgleichsbehälters das durch Wärmedehnung bedingte Zusatzvolumen des Anlagenwassers über das Sicherheitsventil abgeführt werden, wie dies auch bei Warmwasseranlagen ohne Ausgleichsbehälter der Fall ist. Da die Sicherheitsventile für solch niedrige dem Wasserdurchfluss zufolge des wärmebedingten Zusatzvolumens entsprechende Durchflussfaktoren nicht ausgelegt sind, besteht die Gefahr, dass bei einem wiederholten Ansprechen des Sicherheitsventils aufgrund der thermischen Ausdehnung des Anlagenwassers die Sicherheitsventile undicht werden.
Stand der Technik
Um das Tropfen eines offenen Überlaufs beim Aufheizen eines Warmwasserspeichers zufolge der Wärmedehnung des Wassers zu vermeiden, ist es bekannt (DE 38 36 877 C1 , DE 10 2005 062 660 A1 ), an den Kaltwasseranschluss des Warmwasserspeichers zwischen dem Zapfventil und dem Mischventil eine Aufnahmekammer für das wärmebedingte Überlaufwasser vorzusehen, das bei gesperrtem Zapfventil über das Mischventil in die Aufnahmekammer strömt. Da der Kaltwasseranschluss eine Strahlpumpe aufweist, an die die Aufnahmekammer angeschlossen ist, wird beim Öffnen des Zapfventils die Strahlpumpe mit Kaltwasser durchströmt und erzeugt im Anschlussbereich der Aufnahmekammer einen Unterdrück mit der Wirkung, dass der Aufnahmebehälter entleert wird, um zur neuerlichen Aufnahme von Überlaufwasser bereitzustehen. Voraussetzung hierfür ist ein offener Überlauf, was die bekannte Aufnahmekammer in Verbindung mit einer Druckleitung für das Warmwasser ungeeignet macht.
Zweistufig ansprechende Überdruckventile, bei denen der mit einem Ventilsitz eines Gehäuses als Sicherheitsventil zusammenwirkende, federbelastete Ventilteller einen Ventilsitz für einen zusätzlichen, ebenfalls federbelasteten Ventilkörper bildet, der aufgrund der eingestellten Federkraft bei einem niedrigeren Druck als der Ventilteller des Sicherheitsventils öffnet, werden unterschiedlich eingesetzt. So ist es beispielsweise bekannt (DE 196 30 212 C1 ), ein solches Überdruckventil im Schmierölkreislauf eines Motors zwischen dem Druckraum einer Ölpumpe und deren Saugraum bzw. dem Kurbelgehäuse zu verwenden, um Druckschwingungen zu dämpfen. Der zusätzliche Ventilkörper gibt zu diesem Zweck den Strömungsweg zu einer Dämpfungskammer frei, die mit dem Saugraum der Pumpe in Verbindung steht. Um Gasansammlungen aus einem durch ein Überdruckventil abgesicherten, durch eine Pumpe mit Druckflüssigkeit beaufschlagbaren Druckraum abführen zu können (US 4 328 827 A), wird das Zusatzventil im Ventilteller des Sicherheitsventils als federbelastetes Nadelventil ausgebildet, durch das im Druckraum angesammeltes Gas abgeführt werden kann. In ähnlicher Weise wird ein zweistufig ansprechendes Überdruckventil in einem Schmierölkreislauf verwendet, bei dem ein Druckspeicher mithilfe einer Pumpe geladen wird (US 2018/0371967 A1 ). Da sich in diesem Druckspeicher Schmieröl aus einem Schmieröl-Luftgemisch absetzt und dieses Schmierölluftgemisch zur Schmierung beispielsweise von Getrieben bei einem niedrigeren Druck benötigt wird, kann dieses Schmieröl-Luftgemisch über das Zusatzventil aus dem Druckspeicher ausgetragen werden.
Um unabhängig vom Verbraucherdruck den zur Verstellung einer Verstellpumpe notwendigen Mindestdruck sicherzustellen, ist es schließlich bekannt (DE 42 11 551 A1 ), in der Druckleitung der Pumpe ein federbelastetes Ventil für die Mindestdruckvorgabe vorzusehen, das mit einem nachgeschalteten Sicherheitsventil zusammengebaut ist, sodass bei einem vorgegebenen Mindestdruck das dem Sicherheitsventil vorgeschaltete Zusatzventil öffnet und die Beaufschlagung des Sicherheitsventils freigibt.
Darstellung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Warmwasseranlage mit einer durch eine Ausgleichsleitung an einen Ausgleichsbehälter angeschlossenen Druckleitung für erwärmtes Wasser so auszugestalten, dass ein sicherer Betrieb ohne Gefährdung des Sicherheitsventils gewährleistet werden kann.
Ausgehend von einer Warmwasseranlage der eingangs geschilderten Art löst die Erfindung die gestellte Aufgabe dadurch, dass der Ventilteller einen mit einem Ventilkörper zusammenwirkenden Ventilsitz für ein Ausgleichsventil bildet, dass das Ausgleichsventil eine gegenüber der Abblaseleitung abgetrennte, an eine Ausgleichsleitung angeschlossene Strömungskammer und der Ventilkörper des Ausgleichsventils einen durch ein Rückschlagventil in Richtung der Ausgleichsleitung sperrbaren Strömungsdurchtritt aufweisen und dass das Sicherheitsventil durch eine an eine Säugpumpe angeschlossene Beaufschlagungsleitung mit der Druckleitung verbunden ist.
Da das im Hinblick auf die Sicherheitsfunktion mit einem entsprechend großen Durchflussfaktor dimensionierte Sicherheitsventil mit einem Ausgleichsventil versehen ist, dessen vergleichsweise kleiner Durchflussfaktor lediglich den Durchfluss zu berücksichtigen braucht, der sich aus der wärmebedingten Zunahme des Volumens des Anlagenwassers bestimmt, kann dieser wärmebedingte Volumenstrom über das Ausgleichsventil sicher abgeführt werden, und zwar bei Bedingungen, die auf das Abführen des Dehnungsvolumens des Anlagenwassers ausgelegt sind, sodass mithilfe eines solchen Sicherheitsventils nicht nur die Aufgaben eines herkömmlichen Sicherheitsventils, sondern auch die dazu widersprüchlichen Anforderungen an ein Ausgleichsventil vorteilhaft erfüllt werden.
Das durch das Ausgleichsventil aus einer Warmwasseranlage ausgeschiedene Dehnungswasser wird in einem an die Ausgleichsleitung angeschlossenen Ausgleichsbehälter gesammelt, der wegen des Ausgleichsventils drucklos betrieben werden kann. Wird dieser Ausgleichsbehälter jedoch mit einem geringen Überdruck betrieben, so kann er in einfacher Weise vollständig entleert und sein Nutzvolumen vorteilhaft ausgenützt werden.
Da das Ausgleichsventil eine gegenüber der Abblaseleitung abgetrennte, an eine mit dem Ausgleichsbehälter verbundene Ausgleichsleitung angeschlossene Strömungskammer und der Ventilkörper einen durch ein Rückschlagventil in Richtung der Ausgleichsleitung sperrbaren Ström ungsdurchtritt aufweisen, kann das vom Ausgleichsbehälter aufgenommene Dehnungswasser wieder in die Warmwasseranlage zurückgeführt werden. Solange der Ventilkörper des Ausgleichsventils mit dem Betriebsdruck der Warmwasseranlage beaufschlagt wird, ist das Rückschlagventil geschlossen und öffnet erst, wenn am Ventilkörper des Ausgleichsventils ein entsprechender Unterdrück anliegt, sodass beim Anliegen eines entsprechenden Unterdrucks das Rückschlagventil öffnet und das abgeschiedene Dehnungswasser aus dem Ausgleichsbehälter wieder in die Warmwasseranlage rückgeführt werden kann. Um den für die Rückführung des Dehnungswassers erforderlichen Unterdrück bereitstellen zu können, wird das Sicherheitsventil durch eine an eine Säugpumpe anschließbare Beaufschlagungsleitung mit der Druckleitung verbunden.
Besonders vorteilhafte Konstruktionsbedingungen ergeben sich in diesem Zusammenhang, wenn die Säugpumpe als Strahlpumpe ausgebildet ist, weil in diesem Fall kein gesonderter Antrieb für die Säugpumpe erforderlich wird.
Insbesondere in geschlossenen Warmwasserkreisen sind Pumpen für den Warmwasserumlauf vorgesehen. Um in solchen geschlossenen Warmwasserkreisen Sicherheitsventile im Sinne der Erfindung einsetzen zu können, kann die in einer Druckleitung vorgesehene Pumpe mit einer Umgehungsleitung versehen werden, welche die an die Beaufschlagungsleitung angeschlossene Strahlpumpe enthält, wobei die durch die Strahlpumpe in zwei einerseits auf der Saugseite und anderseits auf der Druckseite der Pumpe an die Druckleitung angeschlossene Äste unterteilte Umgehungsleitung ein Steuerventil im saugseitigen Ast aufweist. Bei einem Betriebsdruck unterhalb des Ansprechdrucks des Ausgleichsventils kann das Steuerventil die Umgehungsleitung freigeben, sodass durch die Strahlpumpe in der Umgehungsleitung die Beaufschlagungsleitung des Sicherheitsventils mit einem Unterdrück beaufschlagt wird, der das Rückschlagventil für den Strömungsdurchtritt des Ventilkörpers öffnet und ein Entleeren des Ausgleichsbehälters in die Druckleitung bedingt. Bei geschlossenem Steuerventil steht der Betriebsdruck der Warmwasseranlage am Sicherheitsventil an.
Das im Sicherheitsventil integrierte Ausgleichsventil kann unterschiedlich aufgebaut sein. Eine Möglichkeit besteht darin, den Ventilkörper des Ausgleichsventils auf dem Ventilteller des Sicherheitsventils verschiebbar zu lagern und durch eine Schließfeder zu beaufschlagen. Der Ventilkörper des Ausgleichsventils kann aber auch verschiebefest mit dem Gehäuse des Sicherheitsventils verbunden sein, wenn dessen Ventilsitz eine einen Leerhub bestimmende Gleitführung für den Ventilteller bildet. Da eine Bewegung des Ventiltellers des Sicherheitsventils im Bereich der Gleitführung kein Öffnen des Sicherheitsventils bedingt, kann der Ventilteller als Stellglied gegenüber dem verschiebefest gehaltenen Ventilkörper des Ausgleichsventils genützt werden. Das Sicherheitsventil öffnet erst, nachdem der Ventilteller die Leerhubstrecke durchlaufen hat.
Kurze Beschreibung der Erfindung
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Es zeigen
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Warmwasseranlage in einem schematischen Blockschaltbild und die
Fig. 2 bis 4 unterschiedliche Ausführungsformen eines Sicherheitsventils nach der Erfindung je in einem schematischen Schnitt.
Wege zur Ausführung der Erfindung
Die als Warmwasserheizung angedeutete Warmwasseranlage, die auch in Form eines Solarkollektorkreises, eines Warmwassererzeugers oder einer anderen Anlage vorliegen kann, in der die durch Wärmedehnung bedingte Volumenzunahme zu berücksichtigen ist, umfasst gemäß der Fig. 1 einen Wärmeerzeuger, im Ausführungsbeispiel einen Heizkessel 1 und einen an den Heizkessel 1 angeschlossenen Warmwasserheizkreis 2 für Heizeinrichtungen 3. Die Druckleitung 4 des Heizkreisvorlaufs weist eine Pumpe 5 mit einer Umgehungsleitung 6 auf, an die eine Beaufschlagungsleitung 7 für ein Sicherheitsventil 8 angeschlossen ist. Das Sicherheitsventil 8 steuert jedoch nicht nur die Abblaseleitung 9, sondern auch eine Ausgleichsleitung 10 zu einem Ausgleichsbehälter 11 .
In der Umgehungsleitung 6 ist eine Strahlpumpe 12 vorgesehen, deren Sauganschluss mit der Beaufschlagungsleitung 7 verbunden ist. Die Strahlpumpe 12 bzw. die Beaufschlagungsleitung 7 unterteilen die Umgehungsleitung 6 in zwei Äste 13 und 14, von denen der druckseitige Ast 13 auf der Druckseite der Pumpe 5 und der saugseitige Ast 14 auf der Saugseite der Pumpe 5 an die Druckleitung 4 angeschlossen sind. Der saugseitige Ast 14 enthält ein Steuerventil 15, das in Abhängigkeit vom Druck in der Druckleitung 4 die Umgehungsleitung 6 sperrt oder freigibt.
Das schematisch in der Fig. 2 dargestellte Sicherheitsventil 8 weist ein Gehäuse 16 mit Anschlüssen 17, 18 und 19 für die Beaufschlagungsleitung 7, die Abblaseleitung 9 und die Ausgleichsleitung 10 auf. Dieses Gehäuse 16 bildet einen Ventilsitz 20 für einen Ventilteller 21 , der mit einer aufgrund ihrer Vorspannung die Sicherheitsauslösung des Sicherheitsventils 8 bestimmenden Schließfeder 22 beaufschlagt wird und beim Auslösen den Strömungsweg zwischen den Anschlüssen 17 und 18 für die Beaufschlagungsleitung 7 und die Abblaseleitung 9 freigibt.
Der Ventilteller 21 des Sicherheitsventils 8 bildet ein Gehäuse 23 für ein zusätzliches Ausgleichsventil 24, dessen Ventilkörper 25 von einer Schließfeder 26 beaufschlagt wird und mit einem Ventilsitz 27 im Ventilteller 21 zusammenwirkt. Dieses Gehäuse 23 greift flüssigkeitsdicht in eine durch den Deckel 28 des Gehäuses 16 geformte, axiale Führung 29 ein, sodass die Strömungswege des durch den Ventilteller 21 bestimmten Sicherheitsventils 8 und des Ausgleichsventils 24 voneinander getrennt sind. Durch das Abheben des Ventilkörpers 25 des Ausgleichsventils 24 von seinem Ventilsitz 27 wird der Anschluss 17 für die Beaufschlagungsleitung 7 mit dem Anschluss 19 für die Ausgleichsleitung 10 verbunden, und zwar über Strömungsöffnungen 30 im Deckel 31 des Gehäuses 23 des Ausgleichsventils 24.
Der Ventilkörper 25 weist zusätzlich einen koaxialen Ström ungsdurchtritt 32 auf, der mit einem Rückschlagventil 33 versehen ist, das in der schematischen Darstellung als federbelastetes Kugelrückschlagventil angedeutet wird, was jedoch keineswegs zwingend ist. Um einfache Konstruktionsbedingungen zu schaffen, greift das mit dem Ventilkörper 25 verschiebefeste Gehäuse des Rückschlagventils 33 flüssigkeitsdicht in eine axiale Führung 34 des Deckels 31 des Gehäuses 23 ein, der eine zusätzliche Durchtrittsöffnung 35 zur Strömungsverbindung des Rückschlagventils 31 mit dem Anschluss 19 für die Ausgleichsleitung 10 schafft. Austrittseitig bildet somit das Ausgleichsventil 24 eine von der Abblaseleitung 9 getrennte Strömungskammer 36, von der der Anschluss 19 für die Ausgleichsleitung 10 ausgeht.
Das Sicherheitsventil 8 gemäß der Fig. 3 unterscheidet sich vom Sicherheitsventil 8 der Fig. 2 im Wesentlichen durch die Stellfunktion. Während nach der Fig. 2 der Ventilteller 21 ein Gehäuse 23 für das Ausgleichsventil 24 bildet, dessen Ventilkörper 25 federbelastet im Gehäuse 23 verschiebbar gelagert ist, wird der Ventilkörper 25 des Ausgleichsventils 24 nach der Fig. 3 gegenüber dem Gehäuse 16 des Sicherheitsventils 8 verschiebefest gehalten. Die Stellbewegung für das Ausgleichsventil 24 wird durch den Ventilteller 21 des Sicherheitsventils 8 ausgeführt, der mit einem als Gleitführung 37 ausgebildeten Ventilsitz 20 zusammenwirkt. Diese Gleitführung 37 in Form eines Dichtungsrings, an dem ein Kragen 38 des Ventiltellers 21 dicht anliegt, bestimmt für den Ventilteller 21 einen Leerhub, bevor das Sicherheitsventil 8 öffnet. Während des Leerhubs hebt jedoch der Ventilteller 21 mit seinem Ventilsitz 27 für das Ausgleichsventil 24 vom gehäusefesten Ventilkörper 25 ab, sodass das Ausgleichsventil 24 öffnet und den Weg für Dehnungswasser zur Ausgleichsleitung 10 freigibt.
Um die Bewegungszuordnung konstruktiv festzulegen, ist im Deckel 28 des Gehäuses 16 eine zylindrische Aufnahme 39 für eine Führungshülse 40 vorgesehen, in der der durch die Schließfeder 22 beaufschlagte Ventilteller 21 mithilfe eines Führungsansatzes 41 flüssigkeitsdicht verschiebbar gelagert ist. Die Führungshülse 40 ist mit einer Zwischenwand 42 versehen, die Strömungsdurchtritte 43 zur Strömungskammer 36 aufweist und in der der Ventilkörper 25 verschiebefest gehalten wird.
Bei der Ausführungsform nach der Fig. 4 wird im Unterschied zur Ausbildung nach der Fig. 3 der Strömungsweg des Ausgleichsventils 24 nicht durch eine Führungshülse 40 begrenzt, in die ein Führungsansatz 41 des Ventiltellers 21 eingreift, sondern durch einen Faltenbalg 44, der einerseits an einem Einsatz 45 in der zylindrischen Aufnahme 39 des Deckels 28 und anderseits am Ventilteller 21 flüssigkeitsdicht angeschlossen ist. Der Einsatz 45 bildet wieder eine Zwischenwand 42 zur verschiebefesten Aufnahme des Ventilkörpers 25 des Ausgleichsventils 24, wobei der Strömungsweg zur Ausgleichsleitung 10 in ähnlicher Weise wie bei der Fig. 3 durch Ström ungsdurchtritte 43 gesichert wird, die in der Strömungskammer 36 münden.
Unabhängig von der jeweiligen Ausführungsform wird das Ausgleichsventil 24 so eingestellt, dass es öffnet, bevor der Auslösedruck für den Ventilteller 21 des Sicherheitsventils 8 erreicht wird. Damit werden einfache Voraussetzungen geschaffen, das sich aufgrund der Wärmedehnungen des Anlagenwassers ergebende zusätzliche Strömungsvolumen über ein an den hierfür vergleichsweise kleinen Durchflussfaktor angepasstes Ausgleichsventil 24 in den Ausgleichsbehälter 11 abzuleiten, ohne das für einen ungleich größeren Durchflussfaktor ausgelegte Sicherheitsventil 8 öffnen zu müssen.
Der Ausgleichsbehälter 11 kann über das Rückschlagventil 33 entleert werden, wenn über die Beaufschlagungsleitung 7 ein entsprechender Unterdrück am Sicherheitsventil 8 anliegt. Zu diesem Zweck wird das Steuerventil 15 angesteuert, um die Umgehungsleitung 6 freizugeben und damit die Strahlpumpe 12 zu aktivieren, an deren Sauganschluss die Beaufschlagungsleitung 7 angeschlossen ist. Der von der Strahlpumpe 12 erzeugte Unterdrück bewirkt ein Öffnen des Rückschlagventils 33 und damit eine Entleerung des Ausgleichsbehälters 11 in die Druckleitung 4. Nach der Entleerung des Ausgleichsbehälters 11 , der zu diesem Zweck vorteilhaft unter einem geringen Vordruck betrieben wird, wird das Steuerventil 15 wieder geschlossen, sodass der Anlagendruck in der Druckleitung 4 wieder am Sicherheitsventil 8 anliegt. Um die Entleerung des Ausgleichsbehälters 11 zu automatisieren, kann das Steuerventil 15 in Abhängigkeit vom Anlagendruck angesteuert werden.

Claims

Patentansprüche
1 . Warmwasseranlage mit einer durch eine Ausgleichsleitung (10) an einen Ausgleichsbehälter (11 ) angeschlossenen Druckleitung (4) für erwärmtes Wasser und mit einem zwischen der Druckleitung (4) und einer Abblaseleitung (9) angeordneten Sicherheitsventil (8), dessen einerseits an die Druckleitung (4) und anderseits an die Abblaseleitung (9) angeschlossenes Gehäuse (16) einen Ventilsitz (20) und einen mit dem Ventilsitz (20) zusammenwirkenden, federbelasteten Ventilteller (21 ) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilteller (21 ) einen mit einem Ventilkörper (25) zusammenwirkenden Ventilsitz (27) für ein Ausgleichsventil (24) bildet, dass das Ausgleichsventil (24) eine gegenüber der Abblaseleitung (9) abgetrennte, an eine Ausgleichsleitung (10) angeschlossene Strömungskammer (36) und der Ventilkörper (25) des Ausgleichsventils (24) einen durch ein Rückschlagventil (33) in Richtung der Ausgleichsleitung (10) sperrbaren Strömungsdurchtritt (32) aufweisen und dass das Sicherheitsventil (8) durch eine an eine Säugpumpe angeschlossene Beaufschlagungsleitung (7) mit der Druckleitung (4) verbunden ist.
2. Warmwasseranlage nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Säugpumpe als Strahlpumpe (12) ausgebildet ist.
3. Warmwasseranlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der Druckleitung (4) eine Pumpe (5) mit einer Umgehungsleitung (6) vorgesehen ist, welche die an die Beaufschlagungsleitung (7) angeschlossene Strahlpumpe (12) enthält, und dass die durch die Strahlpumpe (12) in zwei einerseits auf der Saugseite und anderseits auf der Druckseite der Pumpe (5) an die Druckleitung (4) angeschlossene Äste (13, 14) unterteilte Umgehungsleitung (6) ein Steuerventil (15) im saugseitigen Ast (4) aufweist.
4. Warmwasseranlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (25) des Ausgleichsventils (24) auf dem Ventilteller (21 ) des Sicherheitsventils (8) verschiebbar gelagert und durch eine Schließfeder (26) beaufschlagt ist.
5. Warmwasseranlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilsitz (20) des Sicherheitsventils (8) eine einen Leerhub bestimmende Gleitführung (37) für den Ventilteller (21 ) bildet und dass der Ventilkörper (25) des Ausgleichsventils (24) verschiebefest mit dem Gehäuse (16) verbunden ist.
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