DE9010124U1

DE9010124U1 - Vorrichtung zur verlustlosen Entnahme von gasförmigen und flüssigen Betriebsmitteln aus Kühlgeräten und -anlagen

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Publication number: DE9010124U1
Application number: DE9010124U
Authority: DE
Original assignee: Individual
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Priority date: 1990-07-04
Filing date: 1990-07-04
Publication date: 1990-10-04
Anticipated expiration: 2000-07-05

Description

Vorrichtung zur verlustlosen Entnahme von gasförmigen und flüssigen Betriebsmitteln aus Kühlgeräten und -anlagen

. &dgr; Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Entnahme von gasförmigen und flüssigen Betriebsmitteln, insbesondere von Kältemittel und Kompr&ssoröl, aus Kühlgeräten uri -anlagen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 .

IQ Bei der Außerdienststellung von Kühlgeräten und Kühlanlagen ist es im Sinne einer umweltfreundlichen sowie auch energiesp3r~nden Voiy.-Ii^r^weiüe erwünscht nn<? erforderlich, die ) hierin «nthal^nen gasförmigen and flüssigen Betriebsmittel zu entsorgen. Hierbei handelt es _ch hoi den gasförmigen Betriebsmitteln um Kältemitte·., insbesondere um Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW), während die flüssigen Betriebsmittel überwiegend durch das Kompressoröl des Kühlgerätes gebildet werden. Um bei diesem Entsorgungsvorgang die Atmosphäre von FCKW freizuhalten, ist es notwendig, dieses aus den zu entsorgenden Kühlgeräten und -anlagen verlustlos abzusaugen.

(· In diesem Zusammenhang ist es schon bekannt, zuerst das

FCKW allein, beispielsweise mittels Aktivkohlefilter, aus

f 26 dem Kühlgerät zu entnehmen und sodann erst gesondert das Kompressoröl aus dem Kühlgerät abzulassen. Diese Vorgehensweise hat sich jedoch aus mehreren Gründen als sehr nachteilig erwiesen. So ist zum einen eine derartige geson-

derte, zeitlich aufeinanderfolgende Entnahme von FCKW und k 30 Kompressoröl aus dem Kühlgerät aufwendig sowie zeitraubend j und damit insgesamt teuer. Zum andern zeigt sich, daß das

entnommene Kompressoröl immer noch bis zu ca. 20 % FCKW

&ggr; enthalten kann bzw. enthält, was im Sinne der erwünschten

vollständigen Trennung der beiden Betriebsmittel sowie deren wünschenswerter sofortiger Weiterverwendung unbefriedigend ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Vorrichtung der gattungsgemäßen Art zur Beseitigung der geschilderten Nachteile derart auszugestalten, daß einerseits eine einfache, zeitsparende sowie preiswerte Entnahme des Kältemittels und des Kompressoröls aus dem Kühlgerät erfolgt und andererseits mittels ^r 'nfacher Mittel eine Trennung dieser Betriebsmittel gewährleistet ist.

Die Merkmale der zur Lösung dieser Aufgabe geschaffenen Er findung ergeben sich aus Anspruch 1 . Vorteilhafte Ausgestaltungen hiervon sind in den weiteren Ansprachen beschrieben.

Der erfindungsgemäß ausgestalteten Vorrichtung liegt der Gedanke zugrunde, die Entnahme des Kompressoröls und des Kältemittels, insbesondere FCKW, gemeinsam durchzuführen, gleichzeitig jedoch eine solche wirkungsvolle Trennung dieser Betriebsmittel vorzusehen, daß danach das Kcmpressoröl und das Kältemittel getrennt zur Verfügung stehen.

Zu diesem Zweck erfolgt bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Entnahme des Kältemittels und des Kompressoröls aus dem Kühlgerät gemeinsam mittels wenigstens eines Zapfventils. Dieses ist an einer beliebigen Stelle der Kreislaufleitung des Betriebsmittelkreislaufes des Künlgerätes anschließbar, insbesondere aufschraubbar, und zwar bevorzugt an der tiefsten Stelle des Betriebsmittelkreislaufes. Es ist hierbei von Vorteil, das Zapfventil an der Saugseite des Kältekompressors des Kühlgerätes anzuschließen, wobei das Kühlgerät zu diesem Zweck in eine entsprechende Lage verbracht wird.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann die Vorrichtung auch mit zwei oder mehr Zapfventilen versehen sein, so daß gleichzeitig mehrere Kühlgeräte entsorgt werden können.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist zur Trennung des Kältemittels vom Kompressoröl einen Ölabscheider auf, der mit dem Zapfventil verbunden ist und in seinem Innern einen Vakuumbereich aufweist. Dieser bewirkt die Trennung des Kältemittels vom Kompressoröl mittels Vakuum.

Zum Weitertransport des vom Öl abgetrennten Kältemittels ist der Ölabscheider mit der Saugseite eines Kompressors vsrbuüderi; dessen Druckseite **n einer» wärmetauscher zum Verflüssigen des verdichteten Kältemittels angeschlossen ist.

Zum Weitertransport des vom Kältemittel getrennten Kompressoröls ist der Ölabscheider an seiner tiefsten Stelle mit einer Ölpumpe verbunden, die das Kompressoröl in einen Ölbehälter pumpt.

Insgesamt stellt daher die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Absauganlage dar, die es einerseits ermöglicht, das Kompressoröl sowie das Kältemittel, insbesondere FCKW, gemeinsam aus dem zu entsorgenden Kühlgerät verlustlos abzusaugen, und <3ie andererseits aufgrund ihrer Trenneinrichtung gewährleistet, daß das Kompressoröl und das Kältemittel getrennt zum Zweck einer beliebigen Weiterverwendung zur Verfugung stehen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist so ausgestaltet, daß auch irti Kühlgerät enthaltene kontaminierte Schmieröle abgesaugt werden. Hierbei werden dann, wie schon dargelegt, im Vakuumbereich das Ölabscheiders das Kältemittel von den Ölen getrennt. Das abgetrennte Öl wird dann mittels einer Ölpumpe gesteuert abgepumpt und in einem gesonderten Ölbehälter gesammelt. Demgegenüber wird das Kältemittel mittels eines Kompressors, der das Vakuum im Ölabscheider erzeugt, verdichtet und einem Wärmetauscher zugeführt. In diesem Wärmetauscher wird dem verdichteten und erhitzten Kältemittel Wärme entzogen, so daß es kondensiert und sich demgemäß

verflüssigt, worauf das verflüssigte Kältemittel in einem Druckbehälter aufgefangen und gesammelt wird.

Der oder die mit jeweils einem Zapfventil versehenen Eingänge der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind vorteilhafterweise jeweils mit einem Manometer und/oder einem Filterschauglas ausqerüstet. Auf diese Weise kann bequem kontrolliert werden, ob der Kältemittelkreislauf des zu entsorgenden KühlceiTBte? ^&THgr;&Ggr;^'&iacgr;^&bgr; ^&ngr;&thgr;11st &lgr;&pgr;&ggr;&EEgr; &agr; pnHpprt; &iacgr;.&sgr;!~_; ei. h . oh Kältemittel und Kompressoröl bereits vollständig abgesaugt sind. Im Ölabscheider werden dann die gemeinsam entnommenen Betriebsmittel, d.h. das Kältemittel und die Kompressoröle, mittels Vakuum voneinander getrennt. Dies stellt eine bequeme, zeitsparende und gleichzeitig wirkungsvolle Vorgehensweise dar, da im Vakuum alle Kältemittel im gasförmigen Zustand aus dem Öl entweichen.

Das vom Kältemittel abgetrennte Öl wird sodann über ein Magnetventil mittels einer Ölpumpe in einen Ölbehälter gepumpt. Dies erfolgt in gesteuerter Weise, wobei die Steuerung des Magnetventils und der Ölpumpe mittels eines Schwimmerschalters im Ölabscheider bewirkt wird.

Der Ölabscheider ist vorzugsweise mit einem Reparaturflansch ausgerüstet, um den Ölabscheider reinigen zu können, falls trotz vorgeschalteter Filter Verschmutzungen, beispielsweise durch Wasser, Ölschlamm und dgl., aufgetreten sein sollten.

Das im Ölabscheider vom Kompressoröl abgetrennte, sich nun im gasförmigen Zustand befindende Kältemittel wird vom Kompressor verdichtet und zum Wärmetauscher weitergeleitet. Dieser entzieht dem verdichteten und damit erhitzten Kältemittel die Wärme, so daß das Kältemittel kondensiert und damit flüssig wird. Das verflüssigte Kältemittel wird sodann in einem druckfesten Sammelbehälter, beispielsweis einer druckfesten Stahlflasche aufgefangen.

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Der Kompressor, der einerseits mittels seiner Saugseite an den Ölabscheider angeschlossen ist und in dessen Innerem den Vakuumbereich erzeugt und andererseits mit seiner Druckseite an den Wärmetauscher angeschlossen ist, ist zweckmäßigerweise mit einem Überdruckschalter sowie mit einem Ölabscheider versehen, wobei diese Geräte zum Schutz des Kompressors vor Überdruck und Schmiermittelmangel dienen. Der in der Druckleitung des Kompressors vorgesehene Ölabscheider ist vorteilhafterweise mit einem automatischen Schwimmerventil versehen, so daß das aus dem zu verdichtenden Kältemittel aufgefangene Öl gesteuert wieder dem Kompressor zufiihrbar ist.

Der Wärmetauscher kann an seinem Verflüssigerteil entweder mit einem Lüfter oder mit einer Wasserkühlung versehen sein, um dem verdichteten Kältemittel in wirkungsvoller Weise die erforderliche Wärme entziehen zu können.

Während der Durchführung der Betriebsmittelabsaugung mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann kaum vermieden werden, daß entweder Luft angesaugt oder im Kältemittelkreislauf des zu entsorgenden Kühlgerätes enthaltene Luft mit abgesaugt wird. Aus diesem Grund ist dem Kondensatorteil des Wärmetauschers ein mit einem überdruckventil ausgestatteter Druckbehälter nachgeschaltet. Hierbei ist das Überdruckventil zweckmäßigerweise auf einen höheren Wert als derjenige des Verflüssigungsdrucks eingestellt. Hierdurch ist gewährleistet, daß die angesaugte Falschluft im Druckbehälter gesammelt wird und sodann über das Überdruckventil entweicht.

In einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung weist der Kaltemittelsammelbehalter einen Überfüllungsschutz auf. Dieser besteht vorzugsweise aus einer einen Abschaltkontakt aufweisenden Waage, auf die der Kaltemittelsammelbehalter gestellt ist. Hierbei ist der Abschaltkontakt derart einge-

stellt, daß er die gesamte Vorrichtung abschaltet, sobald der Kältemittelsammelbehälter den gewünschten Füllungsgrad aufweist. Dadurch wird eine Überf üllunc| des unter Druck stehenden Kältemittelsammelbehälters vermieden, so daß jeqliehe Berstgefahr beseitigt ist.

Die eifindungsgemäße Vorrichtung benötigt in einer praktischen Ausführung nur ca. 10 - 15 Minuten für die vollständiqe Absauqunq vo FCKW und Kompressoröl aus einem Kühlgerät, was eine außerordentlich zeitsparende Entsorgung eines solchen Kühlgerätes darstellt.

Weitere Vorteile ergeben sich, wenn die erfindungsgemäße Vorrichtung kompakt in einem Gehäuse angeordnet und verfahrbar bzw transportabel ausgestaltet ist, so daß sie damit ein mobiles Entsorgungsgerät darstellt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der einzigen Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt schematisch in Seitenansieht die Einzelteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Wie aus der Zeichnung ersichtlich, weist die dargestellte Vorrichtung, die zur verlustlosen Entnahme von gasförmigem und flüssigem Betriebsmittel, insbesondere Kältemittel (beispielsweise FCKW) und Kompressoröl, aus Kühlgeräten und Kühlanlagen vorgesehen ist, einen Ölabscheider 1 auf, der zur Trennung des Kältemittels vom KompresFC-öl dient. Der Ölabscheider 1 , der in Form eines stehenden, druckdichten Behälters ausgestaltet ist, ist an seiner einen Seite {links in der Zeichnung) über eine Eingangsleitung 2 mit mehreren - beim dargestellten Ausführungsbeispiel 2 - absperrbaren Zapfventilen 3 verbunden, die an eine beliebige Stelle, vorzugsweise die tiefste Stelle ^es Betriebsmittelbzw. Kältemittelkreislaufes des bzw. der zu entsorgenden Kühlgeräte anschließbar, insbesondere abschraubbar sind.

An einer geeigneten Stelle in der Eingangsleitung 2 zwischen jedem Zapfventil 3 und dem Ölabscheider 1 sind ein Manometer 4 sowie ein mit Filter ausgerüstetes Schauglas 5 angeordnet, um auf diese Weise optisch und/oder mittels Druckanzeige kontrollieren zu können, ob der Kältemittelkreislauf des zu entsorgenden Kühlgerätes, der ja unter einem gewissen Überdruck steht, bereits vollständig entleert isc oder ob noch der Absaugvorgang weiter durchzuführen ist.

Die über die Eingangsleitung 2 mittels Vakuum gemeinsam in den Ölabscheider 1 angesaugte Betriebsmittelmischung aus Kältemittel und Kompressoröl wird im Innern des Ölabscheiders in Kältemittel einerseits und Kompressoröl anderer-

IE seits getrennt. Zu diesem Zweck steht das Innere des Ölabscheiders 1 unter Vakuum. Dieses wird durch einen Kompressor 6 erzeugt, der durch einen Motor 7 angetrieben ist und mit seiner Saugleitung 8 an den Ölabscheider 1 (rechts in der Zeichnung) angeschlossen ist. Wie dargestellt, mündet die Saugleitung 8 des Kompressors 6 in den oberen Teil des Ölabscheiders 1, so daß dadurch gewährleistet ist, daß einerseits das Innere des Ölabscheiders 1 tatsächlich unter Vakuum steht und andererseits das vom Kompressoröl abgetrennte Kältemittel, das im gasförmigen Zustand aus dem Kompressoröl entwichen ist, im oberen Bereich des Ölabscheiders 1 aufgefangen und aus diesem über die Saugleitung 8 heraustransportiert wird.

Der Ölabscheider 1, der zu Reparatur-, Wartungs- und Säuberungszwecken einen über einen Reparaturflansch 9 lösbaren Deckel 10 aufweist, ist in seinem Innern in der üblichen Weise zum Zweck einer wirkungsvollen Abtrennung des Kompressoröls vom Kältemittel mit stufenartig übereinander angeordneten, schräg nach unten verlaufenden Ableitblechen 11 sowie einem Schutzmantel 12 versehen, der die im Innern des ölabscheiders 1 nach unten abgeknickte, gelocht ausgebildete Eingangsleitung 2 umgibt. Das sich auf diese Weise im

vinteren Teil des Ölabscheiders ansammelnde Kompressoröl wird über eine an der tiefsten Stelle des Ölabscheiders 1 anschließende Ölauslaßleitung 13 mittels einer Ölpumpe 14 gesteuert, vorzugsweise intermittierend, abgepumpt und in • 5 einen Ölbehälter 15 geleitet. In der Ölauslaßleitung 13 ist vor äer Ölpumpe 14 ein Absperrventil in Forsa ein«--=! Magnetventils 16 angeordnet, das zusammen mit desc durch einen Mc tor Yt SlUXreibbaren ölpumpe 14 derart gesteuert Lsetätitjbar bzw. antreibbar ist, daß immer nur dann abgetrenntes Kompres iröl aus dem Ölabscheider 1 abgepumpt wird. <;enn dieses eine bestimmte Niveauhöhe im Ölabscheider 1 aufweist. Zu diesem Zweck ist im Öl Abscheider 1 ein Schwimmerschalter 18 angeordnet, dessen Gestänge 19 über eine Axialdichtung 20 aus dem Ölabscheider 1 nach außen herausgeführt ist und in der dargestellten Weise das Magnetventil 16 sowie die Ölpumpe 14 bzw. deren Motor 17 im Sinn eines intermittierenden Öffnens bzw. Antriebes steuert.

Das über die Saugleitung 8 des Kompressors 6 aus dem Ölabscheider 1 heraustransportierte Kältemittel wird im Kompressor 6 verdichtet und sodann über die Druckleitung 21 einem Wärmetauscher 22 zugeleitet, in dem das verdichtete, d.h. einen erhöhten Druck sowie eine erhöhte Temperatur aufweisende Kältemittel abgekühlt und somit verflüssigt | wird. &lgr;

Der Kompressor 6 weist in der dargestellten Weis~. einen ■* Überdruckschutzschalter 23 sowie einen mit einem automatl- | sehen Schwimmerventil 24 ausgerüsteten kleinen ölabscheider f 25 auf. Dieser in der Druckleitung 21 des Kompressors 6 angeordnete Ölabscheider 25 dient zum Schutz des Kompressors 6 vor Schmiermittelmangel und gewährleistet im übrigen, daß etwa noch im Kältemittel vorhandenes, beispielsweise mitgerissenes Kompressoröl nicht zum Wärmetauscher 22 transportiert wird, sondern durch den ölabscheider 25 aufgefangen bzw. zurückgehalten wird. Von hier «ius kann dann das aufgefangene Restöl, wenn es im Ölabscheider 25 eine bestimmte

Niveauhöhe erreicht hat und wenn sodann das automatische Schwimmerventil 24 anspricht, in den Kompressor 6 zurückgeleitet werden.

• 5 Der das verdichtete Kältemittel über die Druckleitung 21 des Kompressors 6 aufnehmende Wärmetauscher 22 ist in der dargestellten Weise mit einem Druckbehälter 26 für Falschluft verbunden, der an seinem oberen Ende mit einen» überdruckventil 27 ausgerüstet und über eine Fs^schluftzufvißr- leitung 28 an das Verflüssigertel' des Wärmetauschers 22 angeschlossen ist. Dadurch wird gewährleistet, daß etwaige Falschluft, die ho¹" i-:ad das Betriebes "er beschriebenen • orrichtung ar._3saugt odP^r als ursprünglich im zu entsorgenden KühlgerJit noch enthaltene w£t mit abgesaugt wird, in den Druckbehälter 26 gelang¹: und sodann über das Überdruckventil 27 entweichen kann. Das überdruckventil 27 ist zweckmäßigerweise auf einen höheren Wert eingestellt als der Verf lüsai.gungsdruck im Wärmetauscher 22.

Das eigentliche Kondensatorteil des Wärmetauschers 22, das in der Zeichnung mittels Rippen angedeutet ist, wird beim dargestellten Ausführungsbeispiel durch einen motorgetriebenen Lüfter 29 gekühlt, wobei jedoch anstelle dieses Lüfters 29 auch eine entsprechende Wasserkühlung zum Einsatz gelangen kann. Das im Wärmetauscher 22 kondensierte und damit verflüssigte Kältemittel gelangt über eine Auslaßleitung 30 in einen mit einem automatischen Schwimmerventil 31 versehenen Flüssigkeitsabscheider 32 und von dort über eine flexible Leitung 33 zu einem diuckfesten Sammelbehälter 34.

Dieser ist beim dargestellten Ausführungsbeispiel in Form einer stehenden Druckflasche ausgestaltet, die an ihrem oberen Ende durch ein Flaschenventil 35 verschließbar ist. Der Kältemittelsammelbehälter 34 ist auf einer Waage 36 angeordnet, die einen Abschaltkontakt 37 aufweist. Letzterer ist derart eingestellt, daß er in entsprechender Weise auf einen die Verbindung zur Stromversorgung der Vorrichtung herstellenden Hauptschalter 38 einwirkt und die gesamte An-

lage abschaltet, sobald der Kaltemittelsammelbehalter 34 einen bestimmten gewünschten Füllungsgrad, der über die Waage 36 gemessen wird, erreicht hat.

' 5 wi-s aus der Zeichnung schließlich noch ersichtlich, ist in der flexiblen Leitung 33, di-c &aacgr;«· Flüssigkeitsabscheider 32 mit dem Kältemittelsammelbehälter 34 verbindet, ein Magnetventil 39 angeordnet, das bei einer bestimmten Füllstandshöhe des Kältemittels im Flüssigkeitsabscheider 32 über das automatische Schwimmerventil 31 gesteuert, d.h- im Sinne eines Öffnens bzw. Schließens betätigt wird.

Hinsichtlich vorstehend nicht im einzelnen beschriebener Merkmale der Vorrichtung wird im übrigen ausdrücklich auf die Zeichnung sowie auf die Ansprüche verwiesen.

Claims

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3244 Z/Br.

Josef WIMMER
Bärnau 1

8251 Steinkirchen

Vorrichtung zur verlustlosen Entnahme von gasförmigen und flüssigen Betriebsmitteln aus Kühlgeraten und anlagen

Schutzansprüche:

1. Vorrichtung zur Entnahme von gasförmigen und flüssigen Betriebsmitteln, insbesondere von Kältemittel und Kompressoröl, aus Kühlgeräten und -anlagen,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Ölabscheider (1) vorgesehen ist, d«5r über wenigstens ein Zapfventil (3) an den Betriebsmittelkreislauf des Kühlgerätes zur gemeinsamen Entnahme des Kältemittels und des Kompressoröls anschließbar ist und in seinem Innern einen Vakuumbereich zur Trennung des Kältemittels vom Kompressoröl aufweist, daß der Ölabscheider (1) zum Weitertransport des vom Öl abgetrennten Kältemittels mit der Saugseite (8) eines Kompressors (6) verbunden ist, dessen Druckseite (21) an einen Wärmetauscher (22) zum Verflüssigen des verdichteten Kältemittels angeschlossen ist, und daß der Ölabscheider (1) zum Weitertransport des vom Kältemittel getrennten Kompressoröls an seiner tiefsten Stelle mit einer Ölpumpe (14) verbunden ist, die das Kompressoröl in einen Ölbehälter (15) pumpt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da3 zwei oder mehr Zapf ventile (3) zum gleichzeitigen Anschluß an mehrere Kühlgeräte vorgesehen sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Eingangsleitung (2) zwischen Zapfventil (3) und Ölabscheider (1) ein Manometer (4) und/oder ein Schauglas (5) mit Filter angeordnet ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Ölauslaßleitung (13) des Ölabscheiders (1) vor der Ölpumpe (14) ein Magnetventil (1fi) anapordnpf ist. das zusammen mit der Ölpumoe (14) über einen im Ölabscheider (1) vorgesehenen Schwimmerschalter (18) steuerbar ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der über seine Saugleitung (&thgr;) mit dem Ölabscheider (1) verbundene Kompressor (6) in seiner zum Wärmetauscher (22) führenden Druckleitung (21) einen Überdru^kschutzschalter (23) und/oder einen kleinen Ölabscheider (25) aufweist, der mit einem automatischen Schwimmerventil (24) zum Steuern der Zurückführung des aufgefangenen Öls in den Kompressor (6) versehen ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher (22) über eine Auslaßleitung (30) mit einem druckfesten Sammelbehälter

(34) für das verflüssigte Kältemittel verbunden ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Wärmetauscher (22) und Sammelbehälter (34) ein Flüssigkeitsabscheider (32) angeordnet ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß an den Wärmetauscher (22) ein mit einem Überdruckventil (27) versehener Druckbehälter (26) zum Auffangen von Falschluft angeschlossen ist.