DE19829507B4

DE19829507B4 - Inner container for a hot water storage tank with a surface heating element

Info

Publication number: DE19829507B4
Application number: DE19829507A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dipl.-Ing. Stolle; Klaus Dipl.-Ing. Kühner
Original assignee: Suhl Elektro & Hausgeraetewerk; EGS Elektro und Hausgeraetewerk Suhl GmbH
Current assignee: EGS Elektro und Hausgeraetewerk Suhl GmbH
Priority date: 1997-07-04
Filing date: 1998-07-02
Publication date: 2006-05-04
Anticipated expiration: 2018-07-03
Also published as: DE19829507A1

Abstract

Innenbehälter (1) für einen Heißwasserspeicher mit einem Heizelement, einem Wassereinlauf und einem Wasserauslauf, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement ein Flächenheizkörper (4) ist, dessen ebene nach innen gerichtete Heizfläche (11) schräg im Innenbehälter angeordnet ist, so dass durch die Erwärmung des gespeicherten Wassers ein zielgerichteter Umwälzvorgang (14, 15) hervorgerufen wird, und dass am oberen Ende des Flächenheizkörpers (4) eine Temperatursicherung (12) angeordnet ist, welche die Temperatur des Flächenheizkörpers an dieser Stelle ermittelt und bei einer Überhitzung eine Trennung des Flächenheizkörpers von der Stromversorgung veranlasst.Inner container (1) for one Hot water storage with a heating element, a water inlet and a water outlet, characterized in that the heating element is a surface heating element (4) is, whose plane inwardly directed heating surface (11) arranged obliquely in the inner container is, so by the warming of the stored water a targeted Umwälzvorgang (14, 15) caused is, and that at the upper end of the surface heating element (4) has a thermal fuse (12) is arranged, which indicates the temperature of the surface heating element determined this location and in case of overheating a separation of the Surface heating element of the Power supply causes.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Innenbehälter mit einem Heizelement für einen Heißwasserspeicher mit einem Wassereinlauf und einem Wasserauslauf. Derartige Heißwasserspeicher dienen der Erwärmung von Trinkwasser und der anschließenden Bevorratung des erwärmten Wassers.The The present invention relates to an inner container having a heating element for one Hot water storage with a water inlet and a water outlet. Such hot water storage serve the warming drinking water and the subsequent storage of the heated water.

Bekannte Heißwasserspeicher kommen bevorzugt zum Einsatz, wenn die Warmwassererzeugung und -bereitstellung in unmittelbarer Nähe der Entnahmestelle erfolgen soll. Ein gattungsgemäßer Heißwasserspeicher ist beispielsweise in der DE 197 22 635 A1 beschrieben. In dieser DE 197 22 635 A1 wird auch der sonstige Stand der Technik ausführlich beschrieben, so dass an dieser Stelle nur eine summarische Darstellung erfolgen muss.Known hot water storage are preferably used when the hot water production and provision should be made in the immediate vicinity of the sampling point. A generic hot water tank is, for example, in the DE 197 22 635 A1 described. In this DE 197 22 635 A1 The other prior art is described in detail, so that at this point only a summary must be made.

Hinsichtlich des verwendeten Heizelements unterscheidet sich der in der genannten Schrift verwendete Innenbehälter nicht von dem sonstigen Stand der Technik. Üblicherweise kommen Heizelemente mit einem gewendelten Rohrheizkörper, auch Heizflansch genannt, zum Einsatz. Ein derartiger Heizflansch wird von dem im Innenbehälter gespeicherten Wasser allseits umspült. Dies führt zu einer undefinierten Erwärmung des umgebenden Wassers und letztlich zu undefinierten Strömungsverhältnissen, woraus eine schlechte Durchmischung des Wassers resultiert.Regarding the heating element used differs in the mentioned Font used inner container not from the other prior art. Usually come heating elements with a coiled tubular heater, Also called Heizflansch, used. Such a heating flange is from that in the inner container stored water is washed everywhere. This leads to an undefined warming the surrounding water and ultimately undefined flow conditions, resulting in a poor mixing of the water.

Die bislang eingesetzten Heizelemente bei Heißwasserspeichern weisen außerdem den Nachteil auf, dass sie eine relativ hohe Ausfallquote besitzen, insbesondere im Fehlerfall bei einer Überhitzung schnell zur Selbstzerstörung neigen.The Previously used heating elements in hot water tanks also have the Disadvantage that they have a relatively high failure rate, especially in case of failure in case of overheating quickly tend to self-destruction.

Aus der EP 0 585 015 A1 ist ein Heizgerät für Flüssigkeiten bekannt, welches in Form eines Wasserkochers ausgestaltet ist. Dieses Heizgerät dient der Erwärmung einer Flüssigkeit in einem topfartigen Behälter und weist ein flächenförmiges Heizelement unter Verwendung von Dickschichtheizelementen auf. Es sind auch gleichartige Wasserkocher bekannt, die einen Flächenheizkörper besitzen, der in herkömmlicher Weise aus einem auf eine metallische Grundplatte aufgebrachten elektrischen Rohrheizkörper besteht. Derartige Heizgeräte eignen sich jedoch nicht für den Anschluss am Wasserleitungsnetz und zum stationären Betrieb in unmittelbarer Nähe der Wasserentnahmestelle.From the EP 0 585 015 A1 is a heater for liquids known, which is designed in the form of a kettle. This heater is used to heat a liquid in a pot-like container and has a sheet-like heating element using thick-film heating elements. There are also known similar kettles, which have a surface heating element, which consists in a conventional manner of an applied to a metallic base plate electric tubular heater. However, such heaters are not suitable for connection to the water supply network and for stationary operation in the immediate vicinity of the water tap.

Auch aus der DE 802 461 B ist ein Elektrowärmer für Flüssigkeiten bekannt, der von einem horizontal eingebauten Flächenheizkörper Gebrauch macht.Also from the DE 802 461 B is known a Elektrowärmer for liquids, which makes use of a horizontally installed surface heating element.

Die DE 34 04 840 C2 zeigt einen elektrisch beheizten Warmwasserbereiter. Bei diesem Gerät ist ein Stabheizkörper in einem Winkel von 3° bis 30° gegenüber der Horizontalen geneigt im Wasserbehälter angeordnet. Ziel dieser schrägen Einbaulage ist die bessere Temperaturmessung im Warmwasserbereiter durch einen in den Stabheizkörper integrierten, langgestreckten Thermostaten.The DE 34 04 840 C2 shows an electrically heated water heater. In this device, a rod heater is arranged at an angle of 3 ° to 30 ° relative to the horizontal inclined in the water tank. The aim of this inclined installation position is the better temperature measurement in the water heater by an elongated thermostat integrated into the bar radiator.

Aus der CH 294 613 ist es ebenfalls bekannt, einen Stabheizkörper schräg im Wasserbehälter anzuordnen. In diesem Fall besteht das Ziel dieser Anordnung in der Verringerung des Totvolumens im Speicherraum.From the CH 294 613 It is also known to arrange a rod heater obliquely in the water tank. In this case, the goal of this arrangement is to reduce the dead volume in the storage space.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, einen Innenbehälter für einen Heißwasserspeicher zur Verfügung zu stellen, der die Nachteile des Standes der Technik überwindet und durch die verbesserte Anordnung eines zweckmäßigen Heizelements eine gleichmäßigere Durchmischung des gespeicherten Wassers und damit eine schnellere und besser steuerbare Erwärmung ermöglicht. Weiterhin soll der Heizkörper und der gesamte Heißwasserspeicher auf preiswerte und effektive Weise vor einer Überhitzung geschützt werden.The Object of the present invention is therefore to provide an inner container for a Hot water storage to disposal to provide, which overcomes the disadvantages of the prior art and by the improved arrangement of a suitable heating element a more even mixing the stored water and thus a faster and more controllable warming allows. Furthermore, the radiator and the entire hot water tank protected against overheating in a cheap and effective way.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die im Patentanspruch 1 genannten Merkmalen gelöst.According to the invention Problem solved by the features mentioned in claim 1.

Dies bietet einerseits den Vorteil, dass ein Flächenheizkörper zum Einsatz kommt, der deutlich weniger störanfällig ist und eine höhere Lebenserwartung hat. Die an sich bekannten Flächenheizkörper besitzen eine sehr geringe Ausfallrate, können kostengünstig hergestellt werden, weisen einen guten Wirkungsgrad auf und lassen sich zum Teil durch sehr einfache Steuer- und/oder Regelschaltungen ansprechen. Die erfindungsgemäße Anordnung des Flächenheizkörpers im Innenraum des Innenbehälters bewirkt außerdem die Ausbildung einer Umwälzströmung, welche zu einer schnellen und guten Durchmischung des gespeicherten Wassers führt.This On the one hand offers the advantage that a panel radiator is used, the is much less prone to failure and a higher one Life expectancy has. The surface heating elements known per se have a very low Failure rate, can be produced inexpensively be, have a good efficiency and can be used for Part address by very simple control and / or regulating circuits. The inventive arrangement of the surface heater in the Interior of the inner container also works the formation of a recirculation flow, which for a quick and good mixing of the stored water leads.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der Flächenheizkörper diagonal im Randbereich des Innenbehälters, schräg zur Unterseite und im wesentlichen senkrecht zur Rückwand des Innenbehälters, also beispielsweise in einer unteren Ecke befestigt. Durch die diagonale Anordnung können auch größere Flächenheizkörper eingesetzt werden, ohne die Gesamtgröße des Innenbehälters zu erhöhen. Außerdem. lassen sich die elektrischen Zuleitungen einfach aus dem Innenbehälter herausführen.at a preferred embodiment the surface heating element is diagonal in the edge region of the inner container, aslant to the bottom and substantially perpendicular to the rear wall of the Inner container, so for example attached in a lower corner. Through the diagonal Arrangement can also larger surface heaters used without the overall size of the inner container increase. Furthermore. the electrical supply lines can be easily led out of the inner container.

Eine besonders zweckmäßige Ausführungsform besitzt im Innenraum des Innenbehälters mindestens eine vertikal verlaufende, sich zwischen einander gegenüberliegenden Innenbehälterwänden erstreckende, zu allen anderen Innenbehälterwänden beabstandete Trennwand, wodurch im Innenraum ein umlaufender Strömungskanal ausgebildet wird. Es ist vorteilhaft, wenn diese Trennwand im wesentlichen in der Mitte des Innenbehälters verläuft und sich in einem im wesentlichen parallel zum Flächenheizkörper verlaufenden Strömungsleitabschnitt fortsetzt, welcher mindestens an einer der beiden Innenbehälterwände, zwischen denen sich die Trennwand erstreckt, befestigt ist. Auf diese Weise wird im Innenbehälter ein umlaufender Strömungskanal ausgebildet, wobei der Flächenheizkörper abschnittsweise eine Kanalbegrenzung dieses Strömungskanals bildet. Die Anordnung des Flächenheizkörpers und der Trennwand mit dem Strömungsleitabschnitt ist so gewählt, dass aufgrund der Erwärmung des Wassers eine Umwälzung hervorgerufen wird, wobei das Wasser mit geringem Strömungswiderstand an der Heizfläche des Flächenheizkörpers entlangströmt. Zweckmäßigerweise ist der Flächenheizkörper in einer unteren Ecke des Innenbehälters angeordnet, wodurch die hervorgerufene Strömung optimal unterstützt und angetrieben wird. Die somit vorliegenden Durchmischungsverhältnisse sind gegenüber herkömmlichen Innenbehältern mit einem Heizflansch deutlich verbessert, wodurch das gespeicherte Wasser schneller erwärmt wird und das Regelverhalten besser reproduzierbar ist.A particularly expedient embodiment has in the interior of the inner container min at least one vertically extending, extending between opposing inner container walls, spaced from all other inner container walls partition, whereby in the interior of a circumferential flow channel is formed. It is advantageous if this partition extends substantially in the middle of the inner container and continues in a substantially parallel to the surface heating radiating Strömungsleitabschnitt which at least at one of the two inner container walls, between which the partition extends. In this way, a circumferential flow channel is formed in the inner container, wherein the surface heating element forms in sections a channel boundary of this flow channel. The arrangement of the surface heating element and the partition wall with the Strömungsleitabschnitt is chosen so that due to the heating of the water, a circulation is caused, the water flows along with low flow resistance of the heating surface of the surface heating element. Conveniently, the surface heating element is arranged in a lower corner of the inner container, whereby the induced flow is optimally supported and driven. The thus existing mixing ratios are significantly improved over conventional inner containers with a heating flange, whereby the stored water is heated faster and the control behavior is better reproducible.

Eine abgewandelte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass der Flächenheizkörper schräg zur Ebene der Unterseite und schräg zur Rückwand des Innenbehälters angeordnet ist. Vorzugsweise bildet der Flächenheizkörper dabei einen Abschnitt der Vorderseite des Innenbehälters, die in diesem Bereich schräg zur Rückwand verläuft. Eine derartige Ausgestaltung ermöglicht den Einsatz größerer Flächenheizkörper ohne die Bauform des Innenbehälters und damit des Heißwasserspeichers unnötig zu vergrößern, da die bekannten Heißwasserspeicher in der Regel eine größere Vorderseite als Seitenwand besitzen. Außerdem behindert diese Anordnung des Flächenheizkörpers nicht die Positionierung der Wasserspeisestutzen an der Unterseite des Innenbehälters und ermöglicht zudem die vorteilhafte Anordnung der Bedienelemente des Heißwasserspeichers unmittelbar vor dem Flächenheizkörper.A modified embodiment is characterized by the fact that the surface heating element obliquely to the level of the bottom and oblique to the back wall of the inner container is arranged. Preferably, the surface heater forms a section the front of the inner container, the oblique in this area to the back wall runs. Such a design allows the use of larger surface heating without the design of the inner container and thus unnecessarily increase the hot water storage, since the known hot water storage usually a larger front as a side wall own. Furthermore does not hinder this arrangement of the surface heater the positioning of the water supply sockets at the bottom of the inner tank and allows In addition, the advantageous arrangement of the controls of the hot water tank immediately before the surface heating element.

Insbesondere bei der letzgenannten Ausführungsform ist es zweckmäßig, wenn oberhalb des Flächenheizkörpers wenigstens zwei im wesentlichen vertikal verlaufende Trennwände angeordnet sind, die voneinander und von den Behälterwänden derart beabstandet sind, dass oberhalb des Flächenheizkörpers wenigstens ein kaminartiger Strömungskanal ausgebildet ist, wobei der Flächenheizkörper im oder nahe beim Strömungskanaleingang angeordnet ist, ohne diesen zu verschließen, und wobei ein eine Wasserströmung ermöglichender Abstand zwischen Strömungskanalausgang und oberer Innenbehälterwand verbleibt. Die Gestaltung dieses kaminartigen Strömungskanals bewirkt die Ausbildung einer definierten Strömung im Innenbehälter während des Erwärmungsvorgangs, so dass eine schnelle und gleichmäßige Aufheizung des gespeicherten Wassers erfolgt. Die Einzelheiten und weitere Vorteile dieser Ausgestaltung sind im Detail aus der DE 197 22 635 A1 entnehmbar, auf die zur diesbezüglichen Offenbarung verwiesen wird.In particular, in the last-mentioned embodiment, it is expedient if at least two substantially vertically extending partition walls are arranged above the surface heating element, which are spaced apart from one another and from the container walls such that at least one chimney-like flow channel is formed above the surface heating element, the surface heating element being in or near is arranged at the flow channel inlet, without closing it, and wherein a water flow enabling distance between flow channel exit and upper inner container wall remains. The design of this chimney-like flow channel causes the formation of a defined flow in the inner container during the heating process, so that a rapid and uniform heating of the stored water takes place. The details and other advantages of this embodiment are in detail from the DE 197 22 635 A1 can be removed, to which reference is made to the relevant disclosure.

Es ist besonders zweckmäßig, wenn der Innenbehälter weiterhin einen Aufbau besitzt, der an sich ebenfalls aus der DE 197 22 635 A1 bekannt ist. Insbesondere besitzt dieser Innenbehälter die in Anspruch 9 genannten Merkmale. Damit wird es möglich, mit ein und denselben ersten und zweiten Behälterschalen sowohl Übertisch- als auch Untertischgeräte aufzubauen, indem lediglich die ersten und zweiten Behälterschalen jeweils um 180° zueinander verdreht zusammengefügt werden. Unter anderem aus Sicherheitsgründen ist es erforderlich, dass der Flächenheizkörper sowohl bei Übertisch- als auch bei Untertischgeräten stets im nach unten gerichteten Abschnitt des Heißwasserspeichers angeordnet ist. Bei übermäßiger Erwärmung des gespeicherten Wassers kann es zum Verdunsten kommen, so dass bei einer Anordnung des Flächenheizkörpers im oberen Bereich dieser nicht mehr vom wärmeableitenden Wasser umgeben wäre. Die beiden zur Verfügung stehenden Wasserspeisestutzen werden je nach Zusammenbaulage als Wassereinlauf bzw. Wasserauslauf benutzt.It is particularly useful if the inner container further has a structure, which also in itself from the DE 197 22 635 A1 is known. In particular, this inner container has the features mentioned in claim 9. This makes it possible to construct with the same first and second container shells both over-table and under-counter devices by only the first and second container shells are joined together rotated by 180 ° to each other. Among other things, for safety reasons, it is necessary that the surface heating element is always arranged in the downwardly directed portion of the hot water storage tank in both over-table and under-counter units. Excessive heating of the stored water may cause evaporation, so that in an arrangement of the surface heating element in the upper area of this would no longer be surrounded by the heat-dissipating water. The two available water supply nozzles are used depending on the assembly position as water inlet or water outlet.

Besondere Vorteile weist eine Ausführungsform auf, bei der die beiden Behälterschalen aus Kunststoff bestehen. Einerseits ist damit eine preiswerte Produktion durch Kunststoffspritzgussverfahren und anschließendes Verschweißen der beiden Behälterschalen möglich. Andererseits kann der Flächenheizkörper an vorgesehenen Befestigungspunkten in der ersten Behälterschale mit eingespritzt und auf diese Weise mit dieser unlösbar verbunden werden.Special Advantages has an embodiment on, at the two container trays Made of plastic. On the one hand, this is an inexpensive production by plastic injection molding and subsequent welding of the two container cups possible. On the other hand, the surface heater on provided attachment points in the first container shell injected with and thus inseparably connected with this become.

Als Flächenheizkörper können einerseits herkömmliche Heizelemente verwendet werden, bei denen ein elektrischer Rohrheizkörper auf einer metallischen Grundplatte aufgebracht ist. Besonders vorteilhaft ist auch eine Ausführungsform, bei der der Flächenheizkörper aus wenigstens einem auf eine metalli sche Grundplatte aufgebrachten Dickschichtheizelement besteht. Besonders die letztgenannte Ausführungsform ermöglicht äußerst geringe Anheizzeiten und besitzt eine große Lebensdauer. Dickschichtheizelemente lassen sich in nahezu beliebigen Formen auf die metallische Grundplatte aufbringen, so dass der Flächenheizkörper in seiner Bauform an die speziellen Anforderungen im Innenbehälter optimal angepasst werden kann.As a surface heating on the one hand conventional heating elements can be used, in which an electric tubular heater is applied to a metal base plate. Particularly advantageous is an embodiment in which the surface heating element consists of at least one applied to a metalli cal base plate Dickschichtheizelement. Especially the latter embodiment allows extremely low heat-up times and has a long life. Dickschichtheizelemente can be applied in almost any shape on the metallic base plate, so that the surface heating element in its design to the special requirements in Innenbehäl can be optimally adapted.

Weitere Vorteile, Einzelheiten und Weiterbildungen ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es zeigen:Further Advantages, details and further developments result from the following description of preferred embodiments with reference on the drawing. Show it:

1 einen Innenbehälter für einen Heißwasserspeicher in Übertischausführung in einer Seitenansicht, wobei ein Flächenheizkörper schräg zur Unterseite und im wesentlichen senkrecht zur Rückwand des Innenbehälters angeordnet ist; 1 an inner container for a hot water storage in over-table design in a side view, wherein a surface heater is arranged obliquely to the bottom and substantially perpendicular to the rear wall of the inner container;

2 den Innenbehälter in einer Schnittansicht von vorn, gesehen entlang der Schnittlinie II-II in 1; 2 the inner container in a sectional view from the front, as seen along the section line II-II in 1 ;

3 eine zweite Ausführungsform des Innenbehälters für einen Heißwasserspeicher in Untertischausführung in einer geschnitten Ansicht von vorn; 3 a second embodiment of the inner container for a hot water tank in Untertischausführung in a sectional view from the front;

4 eine Schnittansicht des Innenbehälters gemäß der zweiten Ausführungsform entlang einer Schnittlinie IV-IV in 3; 4 a sectional view of the inner container according to the second embodiment along a section line IV-IV in 3 ;

5 eine Detailzeichnung eines Befestigungspunkts des Details V in 2; 5 a detailed drawing of an attachment point of the detail V in 2 ;

6 eine dritte Ausführungsform des Innenbehälters in einer seitlichen Schnittansicht, wobei der Flächenheizkörper schräg zur Unterseite und schräg zur Rückwand angeordnet ist; 6 a third embodiment of the inner container in a lateral sectional view, wherein the surface heating element is arranged obliquely to the bottom and obliquely to the rear wall;

7 die Ausführungsform gemäß 6 in einer Ansicht von vorn; 7 the embodiment according to 6 in a view from the front;

8 eine geschnittene Ansicht von vorn der Ausführungsform gemäß 6, entlang einer Schnittlinie VIII-VIII. 8th a sectional front view of the embodiment according to 6 , along a section line VIII-VIII.

1 und 2 zeigen einen erfindungsgemäßen Innenbehälter 1, der für den Einsatz in einem Heißwasserspeicher in Übertischausführung vorgesehen ist, wobei 1 eine Seitenansicht ist. In 2 ist diese Ausführungsform des Innenbehälters in einer geschnittenen Ansicht von vorn entlang der Schnittlinie II-II in 1 dargestellt. Die gezeigte Ausführungsform besteht aus einer ersten Behälterschale 2 und einer zweiten Behälterschale 3. Innerhalb der ersten Behälterschale 2 ist ein Flächenheizkörper 4 angeordnet, vorzugsweise im unteren Bereich des Innenbehälters. Der Flächenheizkörper 4 liegt schräg in einer unteren Ecke des Innenbehälters, insbesondere mit einer Neigung von ca. 30° bis 60°. In der Mitte des Innenbehälters erstreckt sich im Wesentlichen senkrecht zwischen der ersten Behälterschale 2 und der zweiten Behälterschale 3 eine Trennwand 5, die Versteifungsdome 6 aufweist. Auch in Längsrichtung betrachtet ist die Trennwand 5 im mittleren Bereich des Innenbehälters angeordnet, wobei Sie etwa die Hälfte der lichten Länge einnimmt. Auf diese Weise wird der Innenbehälter in eine linke und eine rechte Kammer unterteilt, die im oberen und im unteren Bereich miteinander in Verbindung stehen. An ihrem unteren Ende geht die Trennwand 5 in einen Strömungsleitabschnitt 7 über, der sich im Wesentlichen parallel zum Flächenheizkörper 4 erstreckt. 1 and 2 show an inner container according to the invention 1 , which is intended for use in a hot water storage in over-table design, wherein 1 is a side view. In 2 is this embodiment of the inner container in a sectional view from the front along the section line II-II in 1 shown. The embodiment shown consists of a first container shell 2 and a second container shell 3 , Inside the first container cup 2 is a surface radiator 4 arranged, preferably in the lower region of the inner container. The surface heater 4 lies obliquely in a lower corner of the inner container, in particular with an inclination of about 30 ° to 60 °. In the middle of the inner container extends substantially perpendicularly between the first container shell 2 and the second container cup 3 a partition 5 , the stiffening dome 6 having. Also considered in the longitudinal direction is the partition 5 arranged in the central region of the inner container, wherein it occupies about half of the clear length. In this way, the inner container is divided into a left and a right chamber, which communicate with each other in the upper and in the lower area. At its lower end is the dividing wall 5 in a flow guide section 7 over, which is essentially parallel to the surface heating element 4 extends.

Der Flächenheizkörper 4 besteht vorzugsweise aus einer metallischen Grundplatte 10, auf welcher die eigentlichen Wärmeerzeugungselemente 11 befestigt sind. Diese Wärmeerzeugungselemente 11 können durch einen spiralförmigen oder mäanderförmigen Rohrheizkörper oder auch durch ein bzw. mehrere Dickschichtheizelemente gebildet werden. Auf der Rückseite oder in den Randbereichen der metallischen Grundplatte 10 sind nicht näher bezeichnete Befestigungs- und Anschluysselemente vorgesehen, die unter anderen dem Zweck dienen, die elektrische Energie zuzuführen.The surface heater 4 preferably consists of a metallic base plate 10 on which the actual heat generating elements 11 are attached. These heat generating elements 11 can be formed by a spiral or meandering tubular heater or by one or more Dickschichtheizelemente. On the back or in the edge areas of the metallic base plate 10 unspecified fastening and Anschluysselemente are provided which serve among others the purpose of supplying the electrical energy.

Am oberen Ende des Flächenheizkörpers 4 ist eine Temperatursicherung 12 vorgesehen, welche die Temperatur des Flächenheizkörpers an dieser Stelle ermittelt. Sofern beispielsweise trotz der sonstigen Sicherheitsvorkehrungen eine zu starke Erwärmung des gespeicherten Wassers erfolgt, die zu einer weitgehenden Verdunstung des Wassers führt, wird der obere Bereich des Flächenheizkörpers als erstes nicht mehr von Wasser umgeben sein, was zu einer örtlichen Überhitzung führt. In diesem Zustand wird durch die Temperatursicherung 12 der Flächenheizkörper vom Netz getrennt. Somit dient diese Maßnahme auch dem Brandschutz.At the upper end of the surface heating element 4 is a temperature fuse 12 provided, which determines the temperature of the surface heater at this point. If, for example, despite the other safety precautions too much warming of the stored water takes place, which leads to a substantial evaporation of the water, the upper portion of the surface heater will be no longer surrounded by water, which leads to a local overheating. In this condition is by the temperature fuse 12 the surface heating element is disconnected from the mains. Thus, this measure also serves fire protection.

Sofern im normalen Betrieb die Wärmeerzeugungselemente 11 mit elektrischer Energie versorgt werden, wird Wärme erzeugt, die an das im Innenbehälter gespeicherte Wasser abgegeben wird, wie dies durch eine Vielzahl von Pfeilen 13 in der 2 symbolisiert ist. Aufgrund der Zufuhr von Wärmeenergie erhöht sich die Temperatur des unmittelbar am Flächenheizkörper 4 vorhandenen Wassers, was zu einer Verringerung der Dichte und damit zum Aufsteigen des erwärmten Wassers im Innenbehälter führt, wie dies durch den feil 14 veranschaulicht ist. Da der Flächenheizkörper 4 im Wesentlichen in der rechten Hälfte des Innenbehälters angeordnet ist, steigt das erwärmte Wasser in der rechts der Trennwand 5 gebildeten Kammer auf. Die zusätzliche Anordnung des Strömungsleitabschnitts 7 verhindert ein Aufsteigen von erwärmtem Wasser in der linken Kammer, womit zielgerichtete und definierte Strömungsverhältnisse im Innenbehälter erzeugt werden. Das sich bei seinem Aufströmen sukzessiv abkühlende Wasser wird anschließend links der Trennwand 5 nach unten strömen und mit niedrigerer Temperatur am Strömungsleitabschnitt 7 vorbei wiederum dem Flächenheizkörper 4 zugeleitet, wie dies durch die Pfeile 15 symbolisiert ist. Das kühlere Wasser trifft auf die schräg verlaufende Oberfläche des Flächenheizkörpers 4, wodurch der Strömungswiderstand gering gehalten wird, um die erwünschte umlaufende Strömung im Innenbehälter nicht zu behindern.If in normal operation, the heat generating elements 11 are supplied with electrical energy, heat is generated, which is delivered to the water stored in the inner container, as by a plurality of arrows 13 in the 2 is symbolized. Due to the supply of heat energy, the temperature of the directly on the surface heater increases 4 existing water, resulting in a reduction in the density and thus the rise of the heated water in the inner container, as by the filing 14 is illustrated. As the surface heater 4 Located substantially in the right half of the inner container, the heated water rises in the right of the partition 5 formed chamber on. The additional arrangement of the Strömungsleitabschnitts 7 Prevents rising of heated water in the left chamber, creating targeted and defined flow conditions in the inner container. The water, which gradually cools down when it flows, then turns to the left of the dividing wall 5 flow down and at a lower temperature at Strömungsleitabschnitt 7 pass the panel radiator again 4 directed, as indicated by the arrows 15 is symbolized. The cooler water hits the sloping surface of the surface heating element 4 , whereby the flow resistance is kept low, so as not to hinder the desired circulating flow in the inner container.

Vorzugsweise in der Nähe der unteren Kante des Flächenheizkörpers 4 ist ein Temperaturfühler 16 ausgebildet, welcher die aktuelle Temperatur des Wassers ermittelt. Da sich der Temperaturfühler 16 im Strömungskanal befindet, reagiert er ohne große Zeitverzögerung auf die Temperaturänderungen des Wassers, die hauptsächlich durch Erwärmung oder durch das Zuströmen frischen, kühleren Wassers hervorgerufen werden.Preferably in the vicinity of the lower edge of the surface heating element 4 is a temperature sensor 16 trained, which determines the current temperature of the water. Because the temperature sensor 16 Located in the flow channel, it reacts without great delay on the temperature changes of the water, which are mainly caused by heating or by the inflow of fresh, cooler water.

Am Flächenheizkörper 4 ist im gezeigten Beispiel weiterhin ein Regler 17 vorgesehen, mit welchem eine Grundeinstellung für die angestrebte Temperatur bzw. die abgegeben Heizleistung vorgenommen werden kann.On surface heating element 4 is still a regulator in the example shown 17 provided with which a basic setting for the desired temperature or the output heating power can be made.

Bei der dargestellten Ausführungsform weist die zweite Behälterschale einen ersten Wasserspeisestutzen 20 und einen zweiten Wasserspeisestutzen 21 auf. Der erste Wasserspeisestutzen 20 mündet unmittelbar in den Innenbehälter, während der zweite Wasserspeisestutzen 21 in einen Wasserleitkanal 23 mündet, der sich ausgehend vom zweiten Wasserspeisestutzen 21 bis zur gegenüberliegenden Seitenwand des Innenbehälters erstreckt und dort in den Innenbehälter mündet. Der Wasserleitkanal 23 verläuft dabei entlang einer Längsseitenwand und wird sowohl durch Bereiche der ersten Behälterschale 2, als auch durch Bereiche der zweiten Behälterschale 3 gebildet, wie dies weiter unten im Detail beschrieben ist. Bei der Ausführung für einen Übertischheißwasserbereiter fungiert der erste Wasserspeisestutzen 20 als Wassereinlauf und der zweite Wasserspeisestutzen 21 als Wasserauslauf, über welchen das erwärmte Wasser an die Entnahmestelle abgegeben wird.In the illustrated embodiment, the second container shell has a first water supply nozzle 20 and a second water supply pipe 21 on. The first water supply pipe 20 flows directly into the inner container, while the second water supply pipe 21 in a water channel 23 opens, starting from the second water supply 21 extends to the opposite side wall of the inner container and there opens into the inner container. The water channel 23 runs along a longitudinal side wall and is both through areas of the first container shell 2 , as well as through areas of the second container shell 3 formed, as described in detail below. In the version for an over-table hot water heater, the first water supply nozzle acts 20 as water inlet and the second water supply pipe 21 as a water outlet, over which the heated water is delivered to the sampling point.

Die Funktion und der Aufbau des Wasserleitkanals und der Wasserspeisestutzen, sowie deren Zusammenwirken sind ausführlich in der DE 197 22 635 A1 beschrieben, auf welche diesbezüglich ausdrücklich verwiesen wird.The function and structure of the water channel and the water supply pipe, as well as their interaction are detailed in the DE 197 22 635 A1 which is expressly referred to in this regard.

Eine abgewandelte Ausführungsform des Innenbehälters ist in einer geschnittenen Vorderansicht in 3 gezeigt, die sich dahingehend von der in den 1 und 2 gezeigten Variante unterscheidet, dass der Innenbehälter für den Einsatz in einen Heißwasserspeicher in Untertischausführung ausgelegt ist. Diese zweite Ausführungsform ist in 4 in einer Querschnittsansicht entlang der Schnittlinie IV-IV in 3 gezeigt.A modified embodiment of the inner container is in a sectional front view in 3 shown in that of the in the 1 and 2 shown variant that the inner container is designed for use in a hot water tank in under counter design. This second embodiment is in 4 in a cross-sectional view along the section line IV-IV in 3 shown.

Der wesentliche Unterschied besteht darin, dass die erste Behälterschale 2 und die zweite Behälterschale 3 um 180 Grad verdreht zueinander angeordnet sind. Dies ist dadurch möglich, dass an den Seitenwänden der ersten Behälterschale 2 eine erste Dichtkante 25 symmetrisch angeordnet ist, die in einer Verbindungsebene 26 mit einer zweiten Dichtkante 27 an den Seitenwänden der zweiten Behälterschale 3 deckungsgleich in Verbindung steht.The main difference is that the first container shell 2 and the second container cup 3 rotated by 180 degrees to each other. This is possible because on the side walls of the first container shell 2 a first sealing edge 25 is arranged symmetrically in a connection plane 26 with a second sealing edge 27 on the side walls of the second container shell 3 congruent communicates.

Die Lage der Verbindungsebene 26 ist in 4 deutlich zu erkennen. Darüber hinaus kann in dieser Figur gesehen werden, dass sich die Trennwand 5 wie erwähnt zwischen zwei sich gegenüberliegenden Innenbehälterwänden erstreckt. Dies wird in der gezeigten Ausführungsform dadurch erreicht, dass sowohl in der ersten Behälterschale 2 als auch in der zweiten Behälterschale 3 jeweils ein Abschnitt der Trennwand 5 angeordnet ist, die sich bis in die Verbindungsebene 26 erstrecken und beim Zusammenfügen der beiden Behälterschalen in dieser Verbindungsebene ebenfalls miteinander verbunden werden. Die Verbindung wird bei aus Kunststoff bestehenden Behälterschalen vorzugsweise durch die Anwendung eines Spiegelschweißverfahrens hergestellt, wobei alle sich gegenüberliegenden Behälterschalenränder, die sich bis in die Verbindungsebene erstrecken, wasserdicht miteinander verbunden werden.The location of the connection level 26 is in 4 clearly visible. In addition, it can be seen in this figure that the partition 5 as mentioned extends between two opposing inner container walls. This is achieved in the embodiment shown in that both in the first container shell 2 as well as in the second container shell 3 each a section of the partition 5 is arranged, extending down to the connection level 26 extend and also be joined together when joining the two container shells in this connection plane. The connection is made in plastic container shells preferably by the application of a mirror welding process, wherein all the opposite container shell edges, which extend into the connection plane, are connected to each other waterproof.

Im Unterschied zur Trennwand 5 erstreckt sich der Strömungsleitabschnitt 7 nur bis in die Verbindungsebene 26, da ein komplementärer Abschnitt in der zweiten Behälterschale 3 nicht vorgesehen ist. Dadurch wird erreicht, dass unabhängig von der Lage der Behälterschalen 2 und 3 zueinander im ausgebildeten Strömungskanal keine behindernden Wandäbschnitte existieren. Der eingesetzte Flächenheizkörper 4 besitzt eine im wesentlichen runde Form, wobei in anderen Ausführungsformen abweichende Flächenheizkörper zum Einsatz kommen können.In contrast to the partition 5 the flow guide section extends 7 only up to the connection level 26 because there is a complementary section in the second container shell 3 is not provided. This ensures that regardless of the position of the container shells 2 and 3 to each other in the trained flow channel no disabling Wandabschnitte exist. The used surface heating element 4 has a substantially round shape, wherein in other embodiments differing surface heaters can be used.

5 zeigt eine Detailansicht eines Befestigungspunktes des Flächenheizkörpers 4, welche als Detail V in 2 gekennzeichnet ist. Es ist erkennbar, daß der Flächenheizkörper 4 an seinen Randbereichen unmittelbar in das Material der ersten Behälterschale 2 eingelassen ist. Sofern die erste Behälterschale 2 im Kunststoffspritzgussverfahren hergestellt wird, ist es zweckmäßig, den Flächenheizkörper 4 bereits während des Spritzgußverfahrens in der ersten Behälterschale 2 zu befestigen, indem die vorgesehenen Befestigungspunkte mit eingespritzt werden. 5 shows a detailed view of an attachment point of the surface heater 4 , which as detail V in 2 is marked. It can be seen that the surface heater 4 at its edge regions directly into the material of the first container shell 2 is admitted. Unless the first container shell 2 produced in the plastic injection molding process, it is expedient to the surface heating element 4 already during the injection molding process in the first container shell 2 to be fastened by the intended attachment points are injected with.

In 6 ist in einer seitlichen Schnittansicht eine dritte Ausführungsform des Innenbehälters 1 dargestellt, die sich insbesondere durch die Anordnung des Flächenheizkörpers 4 in der Vorderseite des Innenbehälters von den oben beschriebenen Ausführungen unterscheidet. Der untere Bereich der ersten Behälterschale 2 verläuft bei dieser Ausführung schräg zur Rückwand der zweiten Behälterschale 3. In diesem schrägen Abschnitt der Vorderseite ist der Flächenheizkörper 4 befestigt, der somit einen Abschnitt der Vorderseite bildet. Da die Vorderseite bei herkömmlichen Heißwasserspeichern breiter als die Seitenwände ist, können bei dieser Ausführungsform größere Flächenheizkörper verwendet werden. Der positive Strömungseffekt aufgrund der schrägen Anordnung des Flächenheizkörpers im Innenbehälter bleibt trotzdem erhalten.In 6 is a side sectional view of a third embodiment of the inner container 1 represented, in particular, by the arrangement of the surface heating element 4 differs in the front of the inner container of the embodiments described above. The lower area of the first container shell 2 runs in this embodiment obliquely to the rear wall of the second container shell 3 , In this oblique section of the front is the surface heater 4 attached, thus forming a portion of the front. Since the front is wider than the side walls in conventional hot water storage, larger surface heaters can be used in this embodiment. The positive flow effect due to the oblique arrangement of the surface heating element in the inner container remains intact.

Bei der in 6 gezeigten Ausführungsform ist der Temperaturfühler 16 von unten in der Nähe der Wasserspeisestutzen in den Innenbehälter eingesetzt. Dies hat den Vorteil, dass das Nachströmen kalten Wassers (bei der Entnahme von erwärmten Wasser) sehr schnell durch den Temperaturfühler registriert wird und dieser sich außerdem innerhalb des Strömungsbereichs befindet, wodurch die aktuelle Durchschnittstemperatur leicht ermittelbar ist.At the in 6 embodiment shown is the temperature sensor 16 inserted from below near the water supply nozzle in the inner container. This has the advantage that the afterflow of cold water (in the removal of heated water) is registered very quickly by the temperature sensor and this is also within the flow range, whereby the current average temperature is easily determined.

7 zeigt die Ausführungsform gemäß 6 in einer Ansicht von vorn und 8 zeigt die Schnittansicht entlang der Schnittlinie VIII-VIII, die also eine Draufsicht auf die zweite Behälterschale 3 darstellt. Als Besonderheit sind hier kaminartig angeordnete Trennwände 28 vorgesehen, die sich zwischen der Vorder- und der Rückwand des Innenbehälters erstrecken und in der Mitte des Innenraums einen kaminartigen Strömungskanal ausbilden. Die Einzelheiten des kaminartigen Strömungskanals sind in der in der Beschreibungseinleitung genannten Druckschrift ausführlich dargestellt, auf welche an dieser Stelle ausdrücklich verwiesen wird. Durch die Anordnung des Flächenheizkörpers am unteren Ende des durch die Trennwände 28 gebildeten Kamins entsteht beim Betrieb des Heißwasserspeichers eine gerichtete Strömung, die zu einer schnellen Durchmischung und damit gleichmäßigen Erwärmung des gespeicherten Wassers führt. 7 shows the embodiment according to 6 in a view from the front and 8th shows the sectional view taken along section line VIII-VIII, ie a plan view of the second container shell 3 represents. As a special feature here are fireplace-like partition walls 28 provided, which extend between the front and the rear wall of the inner container and form a chimney-like flow channel in the middle of the interior. The details of the chimney-like flow channel are shown in detail in the document mentioned in the introduction, to which reference is expressly made at this point. By the arrangement of the surface heating element at the lower end of the through the partitions 28 formed chimney created during operation of the hot water storage a directed flow, which leads to a rapid mixing and thus uniform heating of the stored water.

Wie in 7 ersichtlich ist, kann der Temperaturfühler auch von einer Seitenwand in den Innenbehälter eingesetzt werden. Es ist jedoch vorteilhaft, wenn sich der Temperaturfühler wiederum in den zentralen Strömungsbereich erstreckt und nicht weit von der Wassereinspeisung entfernt ist.As in 7 it can be seen, the temperature sensor can also be used by a side wall in the inner container. However, it is advantageous if the temperature sensor in turn extends into the central flow region and is not far away from the water feed.

Es sind weitere abgewandelte Ausführungsformen möglich, die das erfinderische Prinzip verwirklichen. Dabei kommt es darauf an, dass der Flächenheizkörper derart im Innenbehälter angeordnet ist, dass einerseits der zur Verfügung stehende Platz für einen ausreichend großen Heizkörper optimal genutzt wird, andererseits in Verbindung mit der Trennwand (den Trennwänden) ein Strömungskanal ausgebildet wird, der die Ausbildung einer zielgerichteten Umwälzbewegung im zu erwärmenden Wasser unterstützt.It are other modified embodiments possible, who realize the inventive principle. It depends on it to that of the surface heater such in the inner container is arranged, on the one hand, the available space for a big enough radiator is used optimally, on the other hand in connection with the partition (the partitions) a flow channel is formed, the formation of a targeted Umwälzbewegung in the to be heated Water supported.

Claims

Inner container ( 1 ) for a hot water tank with a heating element, a water inlet and a water outlet, characterized in that the heating element is a surface heating element ( 4 ), whose plane inward heating surface ( 11 ) is arranged obliquely in the inner container, so that by the heating of the stored water a purposeful Umwälzvorgang ( 14 . 15 ) is caused, and that at the upper end of the surface heating element ( 4 ) a temperature fuse ( 12 ) is arranged, which determines the temperature of the surface heating element at this point and causes an overheating separation of the surface heating element from the power supply.

Inner container according to claim 1, characterized in that the surface heating element ( 4 ) is arranged diagonally in the Ran edge region of the inner container, obliquely to the underside and substantially perpendicular to the rear wall of the inner container.

Inner container according to claim 1 or 2, characterized in that in its interior at least one vertically extending, between opposing inner container walls extending, to all other inner container walls spaced partition ( 5 ), whereby a circumferential flow channel is formed in the interior.

Inner container according to claim 2 dependent on claim 2, characterized in that the partition wall ( 5 ) substantially in the middle of the inner container and extending in a substantially parallel to the surface heating element ( 4 ) running Strömungsleitabschnitt ( 7 ), which at least at one of the two inner container walls, between which the partition ( 5 ), is fastened, wherein the surface heating element ( 4 ) forms in sections a channel boundary of the flow channel.

Inner container according to claim 1, characterized in that the surface heating element ( 4 ) is arranged obliquely to the plane of the underside and obliquely to the rear wall of the inner container.

Inner container according to claim 5, characterized in that the surface heating element ( 4 ) forms a portion of the front of the inner container, which extends in this area obliquely to the rear wall.

Inner container according to claim 5 or 6, as characterized in that the water inlet and the water outlet ( 20 . 21 ) are arranged on the underside of the inner container.

Inner container according to one of claims 5 to 7, characterized in that above the surface heating element ( 4 ) at least two substantially vertically extending partitions ( 28 are arranged, which are spaced from each other and from the container walls such that above the surface heating element at least one chimney-like flow channel is formed, wherein the surface heater is arranged in or near the flow channel inlet without closing it, and wherein a water flow enabling distance between the flow channel exit and upper inner container wall remains.

Inner container according to one of claims 1 to 8, wherein the inner container consists of: • a first container shell ( 2 ) - in which the surface heating element is arranged, - and the side walls has, which has a circumferential first connecting edge with a first sealing edge ( 25 ), wherein the first sealing edge in a connecting plane ( 26 ) and is formed symmetrically at least with respect to the horizontal and vertical center line of the connecting plane, • and a second container shell ( 3 ) with - sidewalls one circumferential in the connection plane ( 26 ) lying second connecting edge with a second sealing edge ( 27 ), which coincide with the first sealing edge ( 25 ), whereby the two container shells ( 2 . 3 ) are connected to one another in a watertight manner, - a first water supply nozzle ( 20 ), which opens into the interior, - a second water supply nozzle ( 21 ), which is on the same side wall as the first water supply pipe ( 20 ), and - a water channel ( 23 ), which - open to the connection level ( 26 ) and through the first connecting edge of the first container shell ( 2 ), - extends substantially between two opposite end points of a center line of the connecting plane, - at one end in the second water supply nozzle ( 21 ) and - opens at the other end on the opposite side wall into the interior.

Inner container according to claim 9, characterized in that the two container shells ( 2 . 3 ) consist of plastic.

Inner container according to claim 10, characterized in that the surface heating element ( 4 ) at attachment points insoluble with the first container shell ( 2 ) connected is.

Inner container according to one of claims 3 to 11, insofar as they are directly or indirectly related to claim 3 or 8, characterized in that in the formed flow channel a temperature sensor ( 16 ) is arranged.

Inner container according to one of claims 1 to 12, characterized in that the surface heating element ( 4 ) from one to a metallic base plate ( 10 ) applied electric tubular heater ( 11 ) consists.

Inner container according to one of claims 1 to 12, characterized in that the surface heating element ( 4 ) of at least one on a metallic base plate ( 10 ) applied thick-film heating element ( 11 ) consists.