DE3544754A1 - Waermedehnungsausgleichsvorrichtung - Google Patents
WaermedehnungsausgleichsvorrichtungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Wärmedehnungsausgleichsvor
richtung, insbesondere für Heizungsanlagen gemäß Oberbe
griff des Hauptanspruches.
Wärmedehnungsausgleichsvorrichtungen der genannten Art
und für den genannten Zweck sind allgemein bekannt und
werden als Bauelemente benutzt, welche Volumenverände
rungen abfangen können, die zwangsläufig bei Temperatur
änderungen in solchen Anlagesystemen auftreten. Diese
Vorrichtungen bestehen aus einem druckfesten Behälter,
in welchem ein Gaspolster durch eine elastische Membran
abgeschlossen ist. Druckerhöhungen auf der Arbeitsseite
komprimieren das Gaspolster und verhindern so überhöhte
Drücke in den diesbezüglich zu schützenden Systemen. Als
Füllgas wird in den handelsüblichen Vorrichtungen dieser
Art in der Regel Stickstoff verwendet, da dieser infolge
seines inerten Charakters die elastische Membran nicht
angreift. Dies führt aber, wie sich gezeigt hat, im Laufe
der Zeit zum Versagen derartiger Pufferbehälter, da der
Stickstoff durch Gummi- und Kunststoffmembranen leicht
hindurchdiffundiert. Auf diese Weise kommt es zum Druck
abfall in dem puffernden Gasvolumen, der soweit gehen
kann, daß die Funktion des Puffers nicht mehr gewährlei
stet ist.
Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, hier
Abhilfe zu schaffen, d.h., Wärmedehnungsausgleichsvor
richtungen der genannten Art dahingehend zu verbessern,
daß der Diffusionsvorgang soweit wie möglich gedrosselt
bzw. reduziert wird.
Diese Aufgabe ist mit einer Wärmedehnungausgleichsvor
richtung der eingangs genannten Art nach der Erfindung
dadurch gelöst, daß das Material der Membran und das Gas
in der von der Membran abgeschlossenen Kammer derart auf
einander abgestimmt ausgewählt sind, daß der Diffusions
koeffizient des Gases in bezug auf das Membranmaterial
möglichst klein ist.
Im Gegensatz zur bisherigen Verwendung von Stickstoff für
solche Dehnungsausgleichsvorrichtungen, die insbesondere
unter dem Gesichtspunkt des inerten Verhaltens des Stick
stoffes gegenüber der Membran (sehr stabile Bindung des
Stickstoffmoleküles N2) stand und das Diffusionsverhalten
des Stickstoffes in bezug auf die Membran überhaupt nicht
in Rechnung stellte, steht bei der erfindungsgemäßen Lö
sung das Diffusionsverhalten des Gases in bezug auf die
Membran im Vordergrund und dies natürlich unter der Vor
aussetzung eines zumindest vergleichbaren Neutralverhal
tens zwischen Gas und Membran und nutzt die bekannte Tat
sache aus, daß im allgemeinen die Diffusion eines Gases
mit ansteigendem Atom- bzw. Molekulargewicht sinkt. Unter
Ausnutzung dieser Gegebenheit und in Kenntnis der erfin
dungsgemäß gegebenen Lehre ist es natürlich ein leichtes,
diesbezüglich günstige Komponentenkombinationen zu er
mitteln, wobei sich auf der Seite der Elastomere fol
gende Materialien als besonders vorteilhaft erwiesen ha
ben: Polyethylene verschiedener Typen, Butylkautschuke
sowie Naturkautschuk bzw. synthetischer Kautschuk. Auf
der anderen Seite haben sich Füllgase mit geringerem
Diffusionskoeffizienten als Stickstoff bspw. Methan,
Ethan, Propan oder Schwefelhexafluorid erwiesen und zwar
in den speziellen Kombinationen Polyethylene mit Methan,
Mischpolymerisate mit Propan und Butylkautschuk mit
Schwefelhexafluorid.
Mit solchen Kombinationen ergeben sich, wie sich gezeigt
hat, wesentlich geringere Diffusionskoeffizienten als
sie bei Stickstoff mit den bisher benutzten Membranmate
rialien gegeben sind.
Die gestellte Aufgabe kann auch noch, allerdings mit grö
ßerem apparativem Aufwand, in der Weise gelöst werden,
daß zwischen den beiden Kammern ein in sich elastischer,
metallischer Faltenbalg angeordnet und diesem in der
einen und/oder der anderen Kammer eine Membran zugeord
net ist. In Rücksicht auf die notwendige Beweglichkeit
des metallischen Faltenbalges ist dessen Wandstärke au
ßerordentlich dünn gehalten, d.h., dieser Faltenbalg hat
dabei nicht etwa die Aufgabe einer mechanischen Trennung
der beiden Kammern, sondern stellt nur eine zusätzliche
Diffusionsbarriere dar, während die Membran die eigent
liche druckbelastbare Trennung der beiden Kammern gewähr
leistet. Gegebenenfalls kann dabei das Membranmaterial
mit dem Faltenbalg als Verbundmaterial ausgebildet sein.
Die erfindungsgemäße Wärmedehnungsausgleichsvorrichtung
wird nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung
von Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Es zeigt
Fig. 1 im Schnitt eine Wärmedehnungsausgleichsvor
richtung an sich bekannter Art mit jedoch
besonderer Komponentenwahl bezüglich der
Membran und des Füllgases und
Fig. 2 im Schnitt eine andere Ausführungsform.
Wie aus Fig. 1 erkennbar, besteht die Wärmedehnungsaus
gleichsvorrichtung aus einem im Inneren durch eine elas
tische Membran 1 in zwei Kammern 2, 3 geteilten Behälter
6, dessen eine geschlossene Kammer 2 mit Gas gefüllt und
dessen andere Kammer 3 mit einem Anschluß 5 für das sich
ausdehnende Medium versehen ist. Das Material der Membran
1 und das Gas in der von der Membran 1 abgeschlossenen
Kammer 2 sind derart aufeinander abgestimmt ausgewählt,
daß der Diffusionskoeffizient des Gases in bezug auf das
Membranmaterial möglichst klein ist. Als für das Membran
material besonders geeignete Materialien kommen Poly
ethylen, Mischpolymerisate oder Butylkautschuk
in Frage und für das in der Kammer 2
befindliche Gas Methan, Propan oder Schwefelhexafluorid.
Grob räumlich gesehen bedeutet dies, daß die "Diffusions
porösität" der Membran 1 in bezug auf das in der Kammer 2
befindliche Gas klein gehalten ist, während die Moleküle
der speziell ausgewählten Gase relativ groß sind, wo
durch vorteilhaft auf eine Reduzierung des Diffusions
koeffizienten Einfluß genommen werden kann.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ist zwischen den bei
den Kammern 2, 3 ein in sich elastischer, metallischer
Faltenbalg 4 mit dünner Wandstärke angeordnet, dem in der
einen und/oder der anderen Kammer 2, 3 eine Membran 1′
zugeordnet ist. Im dargestellten Beispiel befindet sich
die Membran 1 innerhalb des Faltenbalges 4, die ggf. mit
dem Faltenbalg einen Formverbund bilden kann. Weniger
aus Gründen einer gewährleisteten Rückstellbarkeit des
Faltenbalges, die ja an sich durch das in der Kammer 2
befindliche und unter Druck stehende Gas gewährleistet
ist, können im Faltenbalg, wie an einer Stelle angedeu
tet, mehrere Stützringe 7 angeordnet sein, oder, falls
die Falten schraubenlinienförmig verlaufen, kann auch ei
ne entsprechende Schraubenfeder im Faltenbalg 4 angeord
net werden. Solche Stützelemente haben dabei die Aufgabe,
eine seitliche Deformation des Faltenbalges durch das
sich in der Kammer 3 befindliche und sich ausdehnende
Medium zu verhindern. Wie aus Fig. 2 erkennbar, ergibt
sich bei dieser Ausführungsform auch eine fertigungs
technisch günstigere Ausbildung des Behälters 6, wie im
Vergleich zur Fig. 1 ohne weiteres erkennbar.
Claims (5)
1. Wärmedehnungsausgleichsvorrichtung, insbesondere für
Heizungsanlagen, bestehend aus einem im Inneren durch
eine elastische Membran in zwei Kammern geteilten Be
hälter, dessen eine geschlossene Kammer mit Gas ge
füllt und dessen andere Kammer mit einem Anschluß für
das sich ausdehnende Medium versehen ist, da
durch gekennzeichnet, daß das
Material der Membran (1) und das Gas in der von der
Membran (1) abgeschlossenen Kammer (2) derart aufein
ander abgestimmt ausgewählt sind, daß der Diffusions
koeffizient des Gases in bezug auf das Membranmaterial
möglichst klein ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Membran (1) aus
Polyethylen gebildet und das in der geschlossenen
Kammer (2) befindliche Gas Methan ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Membran (1) aus
einem Mischpolymerisat gebildet und das in der ge
schlossenen Kammer (2) befindliche Gas Propan ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Membran (1) aus
Butylkautschuk gebildet und das in der geschlossenen
Kammer (2) befindliche Gas Schwefelhexafluorid ist.
5. Wärmedehnungsausgleichsvorrichtung, insbesondere für
Heizungsanlagen, bestehend aus einem im Inneren durch
eine elastische Membran in zwei Kammern geteilten Be
hälter, dessen eine geschlossene Kammer mit Gas ge
füllt und dessen andere Kammer mit einem Anschluß für
das sich ausdehnende Medium versehen ist, da
durch gekennzeichnet, daß zwi
schen den beiden Kammern (2, 3) ein in sich elasti
scher, metallischer Faltenbalg (4) angeordnet und die
sem in der einen und/oder der anderen Kammer (2, 3)
eine Membran (1) zugeordnet ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19853544754 DE3544754A1 (de) | 1985-12-18 | 1985-12-18 | Waermedehnungsausgleichsvorrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
DE19853544754 DE3544754A1 (de) | 1985-12-18 | 1985-12-18 | Waermedehnungsausgleichsvorrichtung |
Publications (1)
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DE3544754A1 true DE3544754A1 (de) | 1987-06-19 |
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ID=6288746
Family Applications (1)
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DE19853544754 Withdrawn DE3544754A1 (de) | 1985-12-18 | 1985-12-18 | Waermedehnungsausgleichsvorrichtung |
Country Status (1)
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Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE9201768U1 (de) * | 1992-02-12 | 1992-04-02 | Viessmann Werke GmbH & Co, 3559 Allendorf | Brauchwasserspeicher |
DE10347884B3 (de) * | 2003-10-10 | 2005-06-02 | Reflex Winkelmann Gmbh & Co. Kg | Gefäß für ein Leitungsnetz |
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WO2012076459A1 (de) * | 2010-12-09 | 2012-06-14 | Robert Bosch Gmbh | Blasenspeicher |
-
1985
- 1985-12-18 DE DE19853544754 patent/DE3544754A1/de not_active Withdrawn
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US9261291B2 (en) | 2008-06-12 | 2016-02-16 | Henri Peteri Beheer B.V. | Hot water heater and method of supplying hot water |
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WO2012076459A1 (de) * | 2010-12-09 | 2012-06-14 | Robert Bosch Gmbh | Blasenspeicher |
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