[0001] Die Erfindung betrifft ein geschlossenes Ausdehnungsgefäss für flüssigkeitsgefüllte
Anlagen gemäss Oberbegriff von Patentanspruch 1.
[0002] Derartige Ausdehnungsgefässe werden hauptsächlich dazu eingesetzt, in Trinkwasser-
und Heizungsanlagen auftretende Volumenänderungen der Flüssigkeit auszugleichen bzw.
einen Mindestdruck in der Anlage aufrechtzuerhalten. Hierzu weist das Ausdehnungsgefäss
eine flexible Membrane auf, die seinen Innenraum trennt in einen Flüssigkeitsraum,
der mit der betreffenden Anlage in Verbindung steht, und einen Luft- oder Gasraum,
in dem in der Regel ein gewisser Vordruck vorhanden ist. Bei Flüssigkeitsaufnahme
wird das Luft- oder Gaspolster komprimiert, und der damit verbundene Druckanstieg
sorgt für die Rückführung der aufgenommenen Flüssigkeit an die Anlage bei Druckabfall
bzw. Volumenabnahme.
[0003] Trennmembranen werden in den unterschiedlichsten Ausführungen und Einbauweisen verwendet.
Als Beispiele seien hier zum einen die sogenannten Umstülp-Membranen, welche als eigentliche
Trennwand im Ausdehnungsgefäss montiert sind, und zum anderen die Blasen-Membranen,
welche innerhalb des Ausdehnungsgefässes einen flexiblen Hohlkörper bilden, angeführt.
[0004] Da Ausdehnungsgefässe eine lange Standzeit haben müssen, werden die Trennmembranen
mit höchster Qualität und für lange Lebensdauer hergestellt. Dennoch ist im Einzelfall
ein Defekt einer Trennmembrane, eine undichte Stelle oder ein Bruch, nicht völlig
auszuschliessen. Tritt ein solcher Defekt auf, so dringt Flüssigkeit in den Gasraum
ein und das Ausdehnungsgefäss wird funktionsuntüchtig. Überdies kann es durch den
nicht vorgesehenen Kontakt zwischen der Flüssigkeit und der Gefässwand des Gasraums
zu Korrosionsbildung und demzufolge zu einer Verunreinigung der Flüssigkeit kommen,
was sich insbesondere bei Ausdehnungsgefässen für Trinkwasser ungünstig auswirkt.
[0005] Aus diesen Gründen ist es bei den bekannten Ausdehnungsgefässen nachteilig, dass
ein Membrandefekt kaum oder nur sehr schwierig festgestellt werden kann, weil es nicht
möglich ist, den Innenraum des Gefässes einzusehen, und eine Fehlfunktion des Ausdehnungsgefässes
auf sonstige Weise für die Benützer der Anlage nicht ohne weiteres erkennbar ist.
[0006] Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, ein geschlossenes Ausdehnungsgefäss der
eingangs beschriebenen Art vorzuschlagen, bei welchem sich ein allfälliges Eindringen
von Flüssigkeit in den Gasraum auf einfache Weise feststellen lässt.
[0007] Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil von Patentanspruch 1 definierten
Merkmale gelöst; bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen.
[0008] Demgemäss ist auf der Aussenseite des Ausdehnungsgefässes ein von aussen einsehbarer
Behälter angeordnet, dessen Innenraum über einen Durchlass mit dem Gasraum in Verbindung
steht.
[0009] Der Gasraum wird so gewissermassen mit einem von aussen einsehbaren Fortsatz versehen.
Sollte nun die Trennmembrane undicht werden, dann wird die Flüssigkeit, wenn sie in
den Gasraum eindringt, auch in den Behälter laufen und kann dort von aussen sofort
erkannt werden. Mit einer einfachen optischen Überprüfung lässt sich somit jederzeit
feststellen, ob die Trennmembrane noch intakt ist oder gegebenenfalls einen Defekt
aufweist.
[0010] Vorzugsweise wird der Durchlass im unteren Drittel des Gasraums vorgesehen, besonders
bevorzugt an dessen unterster Stelle.
[0011] Um das Erkennen allfällig vorhandener Flüssigkeit im Behälter zusätzlich zu unterstützen,
kann gemäss einer bevorzugten Ausführungsform im Innenraum des Behälters ein Schwimmer
enthalten sein, dessen Äusseres zweckmässig eine gut sichtbare Rontrastfarbe aufweist.
[0012] Die erfindungsgemässe Lösung ermöglicht mit einer überraschend einfachen konstruktiven
Massnahme, ein allfälliges Eindringen von Flüssigkeit in den Gasraum von aussen auf
einfache und sichere Weise festzustellen. Die damit verbundenen Zusatzkosten bei der
Herstellung von Ausdehnungsgefässen sind sehr gering, was im Hinblick darauf, dass
solche Gefässe heutzutage äusserst preiswert angeboten werden, von entscheidender
Bedeutung ist.
[0013] Ferner erweist es sich in bezug auf die Luft- bzw. Gasdichtheit des Ausdehnungsgefässes
als sehr vorteilhaft, dass die Erfindung nur eine einzige zusätzliche Öffnung in der
Gefässwandung benötigt, deren Durchmesser zudem vergleichsweise klein gehalten werden
kann. Da der Vordruck in einem Ausdehnungsgefäss über lange Zeit aufrechterhalten
bleiben muss, sind Stellen, die das Risiko eines erhöhten Vordruckverlustes mit sich
bringen, möglichst zu vermeiden, und erfahrungsgemäss sind derartige Stellen um so
wirkungsvoller abzudichten, je kürzer und einfacher ihre Umfangslinie ist. Aus demselben
Grund sind auch an sich denkbare Messvorrichtungen mit im Gasraum angeordneten Elektroden
nachteilig, da hierzu Leiterdurchführungen in der Gefässwand eingefügt werden müssen,
die sich wegen der notwendigen Isolierung nur mit erheblichem Aufwand befriedigend
abdichten lassen.
[0014] Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die
beiliegenden Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel beschrieben. In den Zeichnungen zeigen
Fig. 1 und 2 ein erfindungsgemässes Ausdehnungsgefäss im Schnitt mit an seiner unteren
Wand angeordnetem, von aussen einsehbarem Behälter zur Anzeige eines funktionswidrigen
Flüssigkeitsaustritts, wobei in Figur 2 schematisch eine undichte Stelle der Trennmembrane
und dort austretende Flüssigkeit angedeutet ist, und
Fig. 3 den Behälter in vergrösserter Perspektiv-darstellung.
[0015] Das in den Figuren 1 und 2 gesamthaft mit 2 bezeichnete Ausdehnungsgefäss weist eine,
in der Regel aus Stahl gefertigte, Gefässwandung 4 auf. Diese umschliesst einen Gasraum
6. Im Gasraum 6 ist eine Blasen-Trennmembrane 8 montiert, deren Inneres einen Flüssigkeitsraum
10 bildet. Der Flüssigkeitsraum 10 ist über einen Anschluss 12 an eine - hier nicht
dargestellte - flüssigkeitsgefüllte Anlage angeschlossen.
[0016] Am unteren Wandungsabschnitt 4.1 des Ausdehnungsgefässes 2 ist ein in seiner Gesamtheit
mit 14 bezeichneter Behälter angeordnet, dessen Aufbau weiter unten näher beschrieben
wird. Der Innenraum des Behälters 14 ist von aussen einsehbar und über einen Durchlass
16 mit dem Gasraum 6 des Ausdehnungsgefässes verbunden. In Figur 2 ist illustrativ
angedeutet, wie Flüssigkeit 18 aus einer allfällig undichten Stelle 20 der Trennmembrane
8 in den Gasraum 6 eindringt und in der Folge durch den Durchlass 16 in den Behälter
14 läuft und dort festgestellt werden kann.
[0017] Wie in Figur 3 zu sehen, wird der Behälter 14 durch ein einseitig geschlossenes Röhrchen
22 gebildet, welches mit seiner offenen Seite im Presssitz auf einen Anschlussfitting
24 aufgeschoben ist. Das Röhrchen ist durchsichtig und vorzugsweise aus Kunststoff
und hat zweckmässig einen Durchmesser von etwa 0,5 bis 2 Zentimeter. Der Sitz des
Röhrchens auf dem Fitting und deren gegenseitige Abdichtung kann gegebenenfalls mit
einem geeigneten Klebstoff abgesichert sein. Bei anderweitigen Ausführungsformen wäre
es dem Fachmann selbstverständlich auch möglich, das Röhrchen in anderer Weise mit
dem Fitting zu verbinden, beispielsweise durch Verschrauben und Abdichten mittels
Dichtring.
[0018] Der Anschlussfitting 24 ist beim vorliegenden Ausführungsbeispiel im unteren Gefässwandungsabschnitt
4.1 eingeschraubt, wobei ein zwischengelegter Dichtring 26 die Verbindungsstelle zusätzlich
abdichtet. Alternativ dazu liesse sich der Anschlussfitting beispielsweise auch an
der Wandung anschweissen oder einstückig mit der Wandung ausformen.
[0019] Die Längsachse des Behälters 14 verläuft zweckmässig vertikal. Sie könnte jedoch
ebensogut schräg zur Vertikalen ausgerichtet sein, wobei eine gewisse Neigung zur
Horizontalen, vorzugsweise um einen Winkel von mindestens 30 Grad, eingehalten werden
sollte, um bei einem allfälligen Membrandefekt das Einlaufen von Flüssigkeit bzw.
das Entweichen des im Behälter vorhandenen Gases zu ermöglichen.
[0020] Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform befindet sich im Innenraum des Röhrchens
22 ein Schwimmer 28, welcher vorliegend die Form einer Kugel hat. Solange keine Flüssigkeit
im Röhrchen vorhanden ist, liegt der Schwimmer 28 auf dem Boden des Röhrchens auf
(in ausgezogenen Strichen gezeichnete Stellung). Dringt jedoch Flüssigkeit ein, so
wird der Schwimmer 28 in Pfeilrichtung A angehoben (gestrichelt gezeichnete Stellung)
und zeigt damit - von aussen klar erkennbar - einen Defekt der Trennmembrane an.
[0021] Für eine jederzeit klare Ablesesicherheit ist die mögliche Verlagerungsstrecke des
Schwimmers 28 vorzugsweise so begrenzt, dass er in jedem Fall von aussen gesehen werden
kann. Hierzu bildet im gezeigten Ausführungsbeispiel die Unterkante 30 des Anschlussfittings
24 einen oberen Anschlag für den Schwimmer 28, da der Schwimmer-Durchmesser grösser
gewählt ist als der Innendurchmesser des Anschlussfittings. Selbstverständlich kämen
zu diesem Zweck auch irgendwelche andere Begrenzungsmittel in Frage, etwa zusätzlich
eingefügte Anschlagelemente oder eine entsprechende Verengung des Behälterquerschnitts.
[0022] Abschliessend sei ausdrücklich erwähnt, dass das dargestellte und beschriebene Ausführungsbeispiel
vom Fachmann im Rahmen des im unabhängigen Patentanspruch definierten Erfindungsgedankens
in vielfacher Hinsicht abgewandelt werden kann. So muss etwa der von aussen einsehbare
Behälter keinesfalls zwingend rohrförmig sein, sondern könnte beispielsweise auch
kugel- oder quaderförmig sein oder irgendeine andere geeignete Form aufweisen. Ferner
würde es auch ausreichen, wenn der Behälter nur teilweise einsehbar wäre. Es wäre
zum Beispiel möglich, die Behälterrückseite undurchsichtig zu gestalten, was je nach
Umständen das Erkennen eingedrungener Flüssigkeit erleichtern könnte, oder den Behälter
mit einer undurchsichtigen Hülse zu umgeben, die nur gerade ein Ablesefenster frei
liesse. Und nicht zuletzt sei auf die Möglichkeit hingewiesen, nebst einer Überprüfung
von Auge auch eine automatische Kontrolle vorzusehen, etwa mittels einer Lichtschranke
oder anderen geeigneten Sensoren.
1. Geschlossenes Ausdehnungsgefäss (2) für flüssigkeitsgefüllte Anlagen, insbesondere
Trinkwasser- und Heizungsanlagen, mit einer Trennmembrane (8) zur Trennung von Flüssigkeitsraum
(10) und Gasraum (6), dadurch gekennzeichnet, dass auf der Aussenseite des Ausdehnungsgefässes (2) ein gegenüber der umgebenden
Atmosphäre abgeschlossener, jedoch zumindest teilweise von aussen einsehbarer Behälter
(14) angeordnet ist, dessen Innenraum über einen Durchlass (16) mit dem Gasraum (6)
verbunden ist.
2. Ausdehnungsgefäss nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchlass (16) sich bei montierter Ausrichtung des Ausdehnungsgefässes
im unteren Drittel des Gasraums (6) befindet.
3. Ausdehnungsgefäss nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchlass (16) an der im wesentlichen untersten Stelle des Gasraums (6)
angeordnet ist.
4. Ausdehnungsgefäss nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (14) rohrförmig ist und seine Längsachse sich in einer um mindestens
30 Grad von der Horizontalen abweichenden Ausrichtung erstreckt.
5. Ausdehnungsgefäss nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (14) aus einem einseitig geschlossenen Röhrchen (22) besteht,
welches mit seiner offenen Seite auf einen in der Wandung (4) des Ausdehnungsgefässes
vorgesehenen Anschlussfitting (24) montiert ist.
6. Ausdehnungsgefäss nach einem der Patentansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (14) aus einem durchsichtigen Kunststoff gefertigt ist.
7. Ausdehnungsgefäss nach einem der Patentansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Innenraum des Behälters (14) ein Schwimmer (28) vorhanden ist.
8. Ausdehnungsgefäss nach Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die mögliche Verlagerungsstrecke des Schwimmers (28) derart begrenzt ist, dass
er in jedem Fall im von aussen einsehbaren Bereich des Behälters (14) verbleibt.