Ausdehnungsgefäss

Abstract

 Ein Ausdehnungsgefäß für Heizungen oder dgl. mit wenigstens zwei Behältern mit jeweils von einer Membran voneinander getrenntem Wasser- und Gasraum, wobei die Wasserräume jeweils über einen Wasseranschlussstutzen des jeweiligen Behälters an einen rohrförmigen Verteiler zur Verbindung mit dem Wasserleitungsnetz angeschlossen sind, wobei die Gasräume jeweils über einen Anschlussstutzen mit einer Verbindungsleitung miteinander verbunden und mit einem unter Druck stehenden Gas gefüllt sind, soll so weiterentwickelt werden, dass es auf einfache Weise auf das jeweils geforderte Wasserausdehnungsvolumen anpassbar ist und vor allem wirtschaftlich herstellbar ist, wobei es insbesondere zum Einsatz in Wandthermen geeignet sein soll.
Dies wird dadurch erreicht, dass die jeweilige blasenförmige Membran (8) mit ihrem Öffnungsrand (8a) in den Wasseranschlussstutzen (9) oder den Gasanschlussstutzen (10) eingesetzt ist, wobei dieser Anschlussstutzen (9,10) lösbar mit dem Verteiler (2) oder der Verbindungsleitung (12) verbunden ist.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Ausdehnungsgefäß für Heizungen oder dgl. mit wenigstens zwei Behältern mit jeweils von einer Membran voneinander getrenntem Wasser- und Gasraum, wobei die Wasserräume jeweils über einen Wasseranschlussstutzen des jeweiligen Behälters an einen rohrförmigen Verteiler zur Verbindung mit dem Wasserleitungsnetz angeschlossen sind, wobei die Gasräume jeweils über einen Anschlussstutzen mit einer Verbindungsleitung miteinander verbunden und mit einem unter Druck stehenden Gas gefüllt sind.

[0002] Derartige Ausdehnungsgefäße werden in geschlossenen Heizkreisläufen seit langem eingesetzt und haben sich bestens bewährt. Bei kleineren Heizkreisläufen für Wohnungen oder für kleinere Einfamilienhäuser kommen mehr und mehr sogenannte Wandthermen zum Einsatz, in welche derartige Ausdehnungsgefäße eingebaut sind. Diese Druckausdehnungsgefäße bestehen aufgrund des innerhalb des Thermengehäuses zur Verfügung stehenden geringen Raumes meist aus flachen, rechteckigen oder runden Gefäßen, die aus zwei Schalen gebildet sind, zwischen denen eine flächige Membran als Trennelement eingebaut ist. Bei Volumenvergrößerung des Wassers aufgrund einer Temperaturerhöhung im Heizkreislauf vergrößert sich das Wasservolumen innerhalb des Ausdehnungsgefäßes, wodurch sich die Membran in Richtung des Gasraumes bewegt und das in diesem enthaltene Gas komprimiert wird. Da diese Ausdehnungsgefäße für Wandthermen aufgrund des innerhalb der Therme zur Verfügung stehenden geringen Raumes sehr flach ausgebildet sein müssen, weisen sie hinsichtlich ihrer Druckstabilität eine ungünstige Gefäßgeometrie auf. Die Schalen dieser flachen Ausdehnungsgefäße werden deshalb meist aus Stahlblech hergestellt, da nur ein Werkstoff hoher Festigkeit bei relativ geringen Wandstärken die erforderliche Druckstabilität aufweist. Anstelle einer solchen flächigen Membran als Trennelement sind auch Ausdehnungsgefäße mit ball- bzw. blasenförmiger Membran bekannt.

[0003] Aus DE 196 53 776 C1 ist ein Ausdehnungsgefäß bekannt geworden, welches aus einem in einem Formgebungsprozess hergestellten Kunststoffkörper mit wenigstens zwei zylinderförmigen Hohlräumen besteht, von denen wenigstens einer im Wesentlichen den Wasserraum und wenigstens der andere im Wesentlichen den Gasraum bildet, wobei Verbindungsleitungen für den Druckausgleich zwischen den Hohlräumen in den Kunststoffkörper integriert sind. Ein solches Ausdehnungsgefäß weist aufgrund der zylinderförmigen Gestaltung der wenigstens zwei Hohlräume eine gegenüber den bekannten Gefäßen wesentlich verbesserte Druckstabilität auf. Dies macht es möglich, solche Ausdehnungsgefäße aus Kunststoff in einem einzigen Formgebungsprozess herzustellen, was den Herstellungsaufwand gegenüber bekannten Ausdehnungsgefäßen wesentlich vereinfacht. Je nach dem jeweils geforderten Wasserausdehnungsvolumen können dabei auch mehrere Hohlräume vorgesehen sein, die dann gemeinsam den Wasser- bzw. Gasraum bilden und geeignet miteinander verbunden sind. Von Nachteil bei diesem Ausdehnungsgefäß ist jedoch, dass für verschiedene Wasserausdehnungsvolumina verschiedene Gefäßgrößen hergestellt und bereitgehalten werden müssen. Ferner ist bei einem Störfall in der Regel das komplette Ausdehnungsgefäß auszuwechseln, was entsprechend aufwendig ist.

[0004] Aus DE-A 23 24 952 ist ein Ausdehnungsgefäß mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1 bekannt. Dieses Ausdehnungsgefäß ist als Druckausdehnungsgefäß-Batterie ausgebildet und besteht aus einer Mehrzahl von nebeneinander angeordneten herkömmlichen Ausdehnungsbehältern, welche über einen rohrförmigen Verteiler an das Wasserleitungsnetz der Heizungsanlage angeschlossen sind. Die Druckräume der einzelnen Ausdehnungsgefäße sind mit einer Verbindungsleitung miteinander verbunden und mit einem unter Druck stehenden Gas gefüllt. Jeder Behälter weist in seinem mittleren Bereich eine Flachmembran als Trennelement auf. Eine derartige Druckausdehnungsgefäß-Batterie ist insbesondere für große Heizungsanlagen geeignet. Ein Einbau in eine Wandtherme mit begrenzt zur Verfügung stehendem Einbauraum ist mit einer solchen Lösung nicht möglich.

[0005] Ein ähnliches Ausdehnungsgefäß mit einer Mehrzahl von Ausdehnungsbehältern, die in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind, ist aus DE-U 70 40 399 bekannt. Bei dieser Lösung sind jedoch die Gasräume nicht miteinander verbunden, was von Nachteil ist.

[0006] Aufgabe der Erfindung ist es, ein gattungsgemäßes Ausdehnungsgefäß so weiterzuentwickeln, dass es auf einfache Weise auf das jeweils geforderte Wasserausdehnungsvolumen anpassbar ist und vor allem wirtschaftlich herstellbar ist, wobei es insbesondere zum Einsatz in Wandthermen geeignet sein soll.

[0007] Diese Aufgabe wird bei einem Ausdehnungsgefäß der eingangs bezeichneten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die jeweilige blasenförmige Membran mit ihrem Öffnungsrand, vorzugsweise dichtend in den Wasseranschlussstutzen oder den Gasanschlussstutzen eingesetzt ist, wobei dieser Anschlussstutzen lösbar mit dem Verteiler oder der Verbindungsleitung verbunden ist.

[0008] Mit der Erfindung wird ein Ausdehnungsgefäß zur Verfügung gestellt, welches quasi modulartig ausgebildet ist. Dazu können je nach Größe und Auslegung der Heizungsanlage an eine rohrförmige Verteilerleitung grundsätzlich beliebig viele, aber wenigstens zwei, baugleiche flaschenförmige Behälter angeschlossen sein, was es möglich macht, zur Realisierung von Ausdehnungsgefäßen unterschiedlicher Wasserausdehnungsvolumina nur einen einzigen flaschenförmigen Behältertyp herzustellen und bereitzuhalten, wobei dann das jeweilige Ausdehnungsgefäß mit mehr oder weniger derartiger Behälter ausgerüstet wird, die an den jeweiligen rohrförmigen Verteiler angeschlossen werden. Die Herstellung ist dabei besonders einfach, da die blasenförmige Membran auf einfache Weise mit ihrem Öffnungsrand, vorzugsweise dichtend, entweder in den Wasseranschlussstutzen oder in den Gasanschlussstutzen eingesetzt werden kann, worauf dann nachfolgend der betreffende Behälter lösbar am zugeordneten Verteiler bzw. der zugeordneten Verteilerleitung befestigt wird, beispielsweise mittels einer Schraubverbindung. Dies stellt sicher, dass eine Beschädigung der Membran durch thermische Beanspruchung, wie dies beispielsweise bei einem Schweißvorgang der Fall wäre, zuverlässig vermieden wird.

[0009] In ganz besonders bevorzugter Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das dem Öffnungsrand der blasenförmigen Membran abgewandte Ende der Membran an einem Halteelement befestigt ist. Dies bietet den Vorteil, dass bei Druckerhöhung und Ausdehnung des Wasserraumes die Membran sich sozusagen kontrolliert in ihrem Volumen verringert und bei Druckentspannung sich dann auch wieder kontrolliert ausdehnen kann.

[0010] Dazu kann das Halteelement entweder im Behälter ausgebildet sein oder im Verteiler oder der Verbindungsleitung. Die Membran weist dazu vorzugsweise freiendseitig einen Rastansatz auf, der in eine entsprechende Rastausnehmung im Halteelement einrasten kann.

[0011] In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der jeweils andere Anschlussstutzen, in den der Öffnungsrand der Membran nicht eingesetzt ist, fest mit der Verbindungsleitung oder dem Verteiler verbunden ist. Hier bietet sich insbesondere eine Schweißverbindung an, was herstellungstechnisch einen besonders geringen Aufwand bedeutet.

[0012] Um dazu die Montage zu vereinfachen, kann der jeweils andere Anschlussstutzen außenseitig einen ringförmigen Befestigungsansatz aufweisen, der das Anschweißen erleichtert.

[0013] Der jeweils lösbar mit dem Verteiler oder der Verbindungsleitung verbundene Anschlussstutzen, in den der Öffnungsrand der Membran eingesetzt ist, weist bevorzugt eine Schraubverbindung auf. Alternativ könnte auch eine Steckverbindung, beispielsweise eine Bajonettverbindung, vorgesehen sein.

[0014] Die bevorzugt flaschenförmig ausgebildeten Behälter bestehen vorzugsweise aus Metall oder Kunststoff. Bei Metall ist insbesondere Aluminium geeignet.

[0015] Wenn die flaschenförmigen Behälter aus Kunststoff bestehen, ist bevorzugt vorgesehen, dass sie jeweils aus einem in einem Formgebungsprozess hergestellten Körper mit einteilig angeformten Wasser- und Gasanschlussstutzen bestehen.

[0016] Da die Gasräume der einzelnen Behälter über die Verbindungsleitung miteinander verbunden sind, reicht es aus, dass lediglich die Verbindungsleitung mit einem Gasfüllventil ausgerüstet ist.

[0017] Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung beispielhaft näher erläutert. Diese zeigt in

Fig. 1

ein Ausdehnungsgefäß nach einer ersten Ausführungsform, teilweise geschnitten,

Fig. 2

ein Ausdehnungsgefäß nach einer zweiten Ausführungsform, teilweise geschnitten, sowie in den

Fig. 3 und 4

Aufsichten auf unterschiedliche Anordnungsvarianten der Behälter des Ausdehnungsgefäßes.

[0018] Ein Ausdehnungsgefäß für Heizungen oder dgl., insbesondere für Wandthermen, ist allgemein mit 1 bezeichnet. Dieses Ausdehnungsgefäß 1 weist beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 einen rohrförmigen Verteiler 2 mit drei Anschlussstutzen 3 auf. Dieser rohrförmige Verteiler 2 wird an ein nicht dargestelltes Wasserleitungsnetz angeschlossen.

[0019] An allen Anschlussstutzen 3 des Verteilers 2 sind vorzugsweise flaschenförmige Behälter 4 lösbar angeordnet, insbesondere angeschraubt, wie durch Muttern 5 angedeutet ist. Alle drei flaschenförmigen Behälter 4 sind baugleich.

[0020] Jeder flaschenförmige Behälter 4 weist einen etwa zylinderförmigen Hohlraum auf, welcher von einer blasen- bzw. ballförmigen Membran 8 in einen Wasserraum 6 und einen Gasraum 7 unterteilt ist. Die Membran 8 ist dabei mit ihrem Öffnungsrand 8a dichtend in einen Wasseranschlussstutzen 9 eingesetzt und zum Anschlussstutzen 9 hin offen, d.h. die jeweilige blasenförmige Membran 8 steht über die Anschlussstutzen 3 bzw. 9 und den rohrförmigen Verteiler 2 direkt mit dem anzuschließenden Wasserleitungsnetz der Heizungsanlage in Verbindung. Das Innere der jeweiligen blasenförmigen Membran 8 bildet somit jeweils den Wasserraum 6. Dabei sind erkennbar alle Wasserräume 6 der flaschenförmigen Behälter 4 über den rohrförmigen Verteiler 2 miteinander verbunden, so dass ein Druckausgleich zwischen den Wasserräumen 6 gewährleistet ist.

[0021] Die flaschenförmigen Behälter 4 weisen oberseitig ebenfalls kleinere Gasanschlussstutzen 10 auf, welche mit Anschlussstutzen 11 einer Verbindungsleitung 12 verbunden sind. Diese Verbindungsleitung 12 ist an geeigneter Stelle mit einem Gasfüllventil 13 versehen. Damit sind auch die Gasräume 7 der einzelnen flaschenförmigen Behälter 4 über die Verbindungsleitung 12 zum Druckausgleich miteinander verbunden, außerdem können sie über ein einziges Gasfüllventil 13 mit dem benötigten Gas, beispielsweise Stickstoff, befüllt werden.

[0022] Erkennbar ist das Ausdehnungsgefäß 1 modulartig ausgebildet, es besteht im Prinzip aus dem rohrförmigen Verteiler 2 und beliebig vielen, einzelnen, baugleichen, flaschenförmigen Behältern 4. Je nach dem benötigten Wasserausdehnungsvolumen müssen dann entsprechend viele flaschenförmige Behälter 4 verwendet werden. Werden beispielsweise nur zwei flaschenförmige Behälter 4 benötigt, so kann gleichwohl auch der dargestellte rohrförmige Verteiler mit drei Anschlussstutzen 3 verwendet werden, ein Anschlussstutzen 3 wird dann einfach mit einem druckdichten Stopfen verschlossen. Alternativ kann selbstverständlich auch ein rohrförmiger Verteiler 2 mit nur zwei Anschlussstutzen 3 eingesetzt werden. In einem Störungsfall kann bei dieser Ausführungsform auf einfache Weise ein einzelner schadhafter Behälter 4 ausgewechselt werden, es braucht nicht das komplette Ausdehnungsgefäß 1 ausgetauscht zu werden.

[0023] In Fig. 2 ist eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ausdehnungsgefäßes dargestellt, wobei dieselben Bezugszeichen wie in Fig. 1 verwandt sind, sofern gleiche oder ähnliche Teile betroffen sind.

[0024] Im Unterschied zur Ausführungsform nach Fig. 1 ist bei der Ausführungsform nach Fig. 2 der jeweilige Gasraum 7 durch das Innere der blasenförmigen Membran 8 gebildet. Die blasenförmige Membran 8 ist dementsprechend bei den einzelnen Behältern 4 jeweils mit ihrem Öffnungsrand 8a in den Gasanschlussstutzen 10 dichtend eingesetzt. Dabei ist der Gasanschlussstutzen 10 außenseitig mit einem Außengewinde 10a versehen. Die Verteilerleitung 12 weist dementsprechend für jeden Anschluss eines Behälters 4 stopfenartige Anschlussstutzen 11 mit Innengewinde auf, was ein Einschrauben der Behälter 4 mit eingesetzter Membran 8 ermöglicht. Alternativ kann auch eine Bajonettoder Schnappverbindung eingesetzt werden.

[0025] Der Wasserraum 6 der jeweiligen Behälter 4 ist somit vom jeweiligen Hohlraum innerhalb des jeweiligen Behälters 4 außerhalb der Membran 8 gebildet.

[0026] Bodenseitig sind die einzelnen Behälter 4 über Wasseranschlussstutzen 9 mit dem rohrförmgen Verteiler 2 verbunden, wobei die Wasseranschlussstutzen 9 als ringförmige Schweißansätze ausgebildet sind, um ein einfaches Anschweißen an den Stutzen 3 der Verteiler 2 zu ermöglichen.

[0027] Wie Fig. 2 zeigt, kann in Ausgestaltung vorgesehen sein, dass die Membran 8 jeweils am dem Öffnungsrand abgewandten Ende fixiert ist, dieser Endbereich ist mit 8b bezeichnet und zapfenartig ausgebildet. Im Bereich des Behälterbodens ist ein Halteelement 14 ausgebildet, welches bei dieser Ausführungsform von einer Bohrung gebildet ist, durch die das zapfenartige Ende 8b der jeweiligen Membran 8 arretierend hindurchgeführt ist. Ferner sind um das Halteelement 14 herum Durchtrittsöffnungen 15 im jeweiligen Behälterboden ausgespart, um den Durchtritt von Wasser aus dem Verteiler 2 in die Behälter 4 bzw. umgekehrt zu ermöglichen.

[0028] Das Halteelement 14 kann alternativ, was nicht dargestellt ist, auch im Bereich des Anschlussstutzens 3 des Verteilers 2 ausgebildet sein.

[0029] In Fig. 3 und 4 sind Aufsichten möglicher Anordnungen der flaschenförmigen Behälter 4 zu einem Ausdehnungsgefäß dargestellt. Im Falle der Fig. 3 sind drei Behälter 4 zu einer Einheit verbunden, ein möglicher weiterer Behälter 4' ist gestrichelt angedeutet.

[0030] In Fig. 4 ist die Möglichkeit dargestellt, vier derartige Behälter 4 zu einem Ausdehnungsgefäß zusammenzufassen, wobei dort die Wasserleitung 2 auch als Ringleitung ausgebildet sein kann, was mit 2' bezeichnet ist.

[0031] Natürlich ist die Erfindung nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Weitere Ausgestaltungen sind möglich, ohne den Grundgedanken zu verlassen. So kann die lösbare Verbindung zwischen den Behältern 4 und dem Verteiler 2 auch anders ausgeführt sein, beispielsweise nach Art eines Bajonettverschlusses. Falls erforderlich kann auch ein zusätzlicher Behälter vorgesehen sein, der lediglich als Gasraum dient, wenn ein entsprechendes Gasvolumen benötigt wird.

Ansprüche

1. Ausdehnungsgefäß für Heizungen oder dgl. mit wenigstens zwei Behältern (4) mit jeweils von einer Membran (8) voneinander getrenntem Wasser- und Gasraum, wobei die Wasserräume jeweils über einen Wasseranschlussstutzen (3,9) des jeweiligen Behälters (4) an einen rohrförmigen Verteiler (2) zur Verbindung mit dem Wasserleitungsnetz angeschlossen sind, wobei die Gasräume jeweils über einen Anschlussstutzen (10,11) mit einer Verbindungsleitung (12) miteinander verbunden und mit einem unter Druck stehenden Gas gefüllt sind,
dadurch gekennzeichnet,
dass die jeweilige blasenförmige Membran (8) mit ihrem Öffnungsrand (8a) in den Wasseranschlussstutzen (9) oder den Gasanschlussstutzen (10) eingesetzt ist, wobei dieser Anschlussstutzen (9,10) lösbar mit dem Verteiler (2) oder der Verbindungsleitung (12) verbunden ist.

2. Ausdehnungsgefäß nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass das dem Öffnungsrand (8a) der blasenförmigen Membran (8) abgewandte Ende der Membran (8b) an einem Halteelement befestigt ist.

3. Ausdehnungsgefäß nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Halteelement (14) im Behälter (4) ausgebildet ist.

4. Ausdehnungsgefäß nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Halteelement im Verteiler (2) oder der Verbindungsleitung (12) ausgebildet ist.

5. Ausdehnungsgefäß nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass der jeweils andere Anschlussstutzen fest mit der Verbindungsleitung (12) oder dem Verteiler (3) verbunden ist.

6. Ausdehnungsgefäß nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die feste Verbindung zwischen dem jeweiligen Anschlussstutzen und der Verteilerleitung (12) oder dem Verteiler (3) eine Schweißverbindung ist.

7. Ausdehnungsgefäß nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass der jeweils andere Anschlussstutzen außenseitig einen ringförmigen Befestigungsansatz aufweist.

8. Ausdehnungsgefäß nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass der jeweils lösbar mit dem Verteiler (2) oder der Verbindungsleitung (12) verbundene Anschlussstutzen eine Schraubverbindung aufweist.

9. Ausdehnungsgefäß nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass die flaschenförmigen Behälter (4) aus Metall bestehen.

10. Ausdehnungsgefäß nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass die flaschenförmigen Behälter (4) aus Kunststoff bestehen.

11. Ausdehnungsgefäß nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass die flaschenförmigen Behälter (4) jeweils aus einem in einem Formgebungsprozess hergestellten Körper mit einteilig angeformten Wasser- und Gasanschlussstutzen (9,10) bestehen.

12. Ausdehnungsgefäß nach einem oder mehreren der Ansprüche, 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Verbindungsleitung (12) mit einem Gasfüllventil (13) ausgerüstet ist.

Zeichnung