CH700329B1 - Einrichtung zur Aufbereitung von Warmwasser. - Google Patents

Abstract

Die Einrichtung dient zur Aufbereitung von Warmwasser und sie besitzt eine Warmwasserquelle. Als diese Warmwasserquelle (1) dient ein Mikrowellenofen (10), welcher an ein Netz (5) anschliessbar ist, mit dessen Hilfe Warmwasser zum Beheizen von Räumen verteilt werden kann. Der Mikrowellenofen (10) weist ein Gehäuse (11) auf, in welchem sich eine Wärmetauscheinheit (20) befindet. Diese Wärmetauscheinheit (20) ist in der Mitte des Innenraums des Gehäuses (11) angeordnet und sie umfasst den Wärmetauscher (25).

Description

  [0001]    Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Aufbereitung von Warmwasser.

  

[0002]    Es sind zahlreiche Einrichtungen zur Aufbereitung von Warmwasser bekannt. Diese können nach verschiedenen Kriterien unterschieden werden. Eines dieser Kriterien ist die verwendete Heizstätte. Als Heizstätte wird normalerweise ein Ofen benützt, in welchem Gas, Holz, Kohle usw. verbrannt werden. Während der Verbrennung dieser Brennstoffe entstehen im Ofen Temperaturen weit über 100 Grad Celsius, sodass der Ofen so ausgeführt sein muss, dass er diesen sehr hohen Temperaturen möglichst lange standhalten kann. Dabei braucht man beispielsweise für eine Fussbodenheizung Wasser mit einer Temperatur, welche beispielsweise bei bloss 60 Grad Celsius liegt. Die Verbrennung der genannten Materialien macht solche Öfen nicht nur geräumig, sondern auch teuer. Ausserdem fallen Verbrennungsgase an, welche die Umwelt belasten.

   Zudem müssen im System, dessen Leitungen ein heisses Wasser über die zu beheizenden Räume verteilen, entsprechende Sicherheitsmassnahmen getroffen werden, welche diese Installation ebenfalls teuer machen.

  

[0003]    Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, die genannten sowie noch weitere Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen.

  

[0004]    Diese Aufgabe wird bei der Einrichtung der eingangs genannten Gattung erfindungsgemäss so gelöst, wie dies im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 definiert ist.

  

[0005]    Nachstehend werden Ausführungsformen der vorliegenden Einrichtung anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
<tb>Fig. 1 <sep>ein Schema der vorliegenden Einrichtung, welches eine Warmwasserquelle umfasst,


  <tb>Fig. 2 <sep>schematisch die Warmwasserquelle aus Fig. 1und


  <tb>Fig. 3 <sep>einen vertikalen Schnitt durch den Wärmetauscher der Warmwasserquelle aus Fig. 2.

  

[0006]    In Fig. 1 ist ein Schema der vorliegenden Einrichtung zur Aufbereitung von Warmwasser wiedergegeben. Diese Einrichtung umfasst eine Warmwasserquelle 1, welche über Anschlüsse an ein an sich bekanntes Netz 5 angeschlossen ist, mit dessen Hilfe das warme Wasser zum Beheizen von mehreren Räumen verteilt werden kann.

  

[0007]    Die Warmwasserquelle 1 ist schematisch in Fig. 2 dargestellt. Sie umfasst einen Mikrowellenofen 10 einer üblichen Bauart. Die Leistungsfähigkeit dieses Ofens 10 sollte allerdings an den in der Heizungsvorrichtung 5 erforderlichen Energiebedarf angepasst sein. Der Ofen 10 weist ein Gehäuse 11 auf welches Seitenwände 12 und 13 aufweist.

  

[0008]    Vorne ist das Gehäuse 11 grösstenteils offen und diese Öffnung ist mit Hilfe einer vorteilhaft verglasten Tür 14 in einer an sich bekannten Weise verschliessbar. Neben dieser Tür 14 befindet sich ein Abschnitt einer Frontwand 15 des Gehäuses 11, hinter welcher sich normalerweise der elektronische Teil des Ofens 1 befindet. Vor diesem Frontwandabschnitt 15 befindet sich im dargestellten Beispiel ein Betätigungsorgan 16 des Ofens.

  

[0009]    Im Inneren des Mikrowellengehäuses 11 befindet sich eine Wärmetauscheinheit 20, von welcher in Fig. 2vor allem ein Gehäuse 21 dargestellt ist, in welchem der eigentliche Wärmetauscher 25 untergebracht ist. Diese Wärmetauscheinheit 20 befindet sich zweckmässigerweise in der Mitte des Innenraums des Gehäuses 21.

  

[0010]    Der eigentliche Wärmetauscher 25 (Fig. 3) weist einen Kern 26 auf, welcher als ein üblicher Spulenkern ausgeführt ist. Dieser Spulenkern 26 besitzt einen Mittelteil 27, welcher als ein Rohrstück ausgeführt ist. Am jeweiligen Ende dieses Rohrstückes 27 ist je eine Endplatte 28 und 29 befestigt. Dieser Spulenkern 26 ist aus einem Material, welches nicht leitend ist. Da im Inneren des Ofengehäuses 11 Temperaturen im Bereich von 60 Grad Celsius herrschen, wie dies im Nachstehenden noch erläutert sein wird, kann dieser Spulenkern 26 aus einem Kunststoff sein.

  

[0011]    Die Aussenfläche 30 des Rohrstückes 27 und die Innenflächen 31 und 32 der Endplatten 28 und 29 begrenzen einen Raum, in welchem sich eine Wicklung 40 befindet. Diese Wicklung 40 ist durch einen Schlauch 41 gebildet, durch welchen Wasser oder eine andere Flüssigkeit fliessen kann. Dieser Schlauch 41 ist ebenfalls aus einem elektrisch nicht leitenden Material. Es handelt sich beispielsweise um einen Silikonschlauch.

  

[0012]    Im dargestellten Fall besteht die Wicklung 40 aus zwei Schichten 42 und 43 von Windungen, welche durch den Schlauch 41 gebildet sind. Die erste dieser Schichten 42 liegt auf der Aussenseite 30 des Rohrstückes 27 auf. Die zweite dieser Schichten 43 liegt auf der Aussenseite der Windungen der ersten dieser Schichten 42 auf. Dabei sind diese Windungsschichten 42 und 43 hintereinander geschaltet. Im dargestellten Fall sind diese Windungsschichten 42 und 43 im Bereich der oberen Endplatte 28 miteinander verbunden. Die freien Enden 44 und 45 der beiden Windungsschichten 42 und 43 und somit auch der Wicklung 40 liegen somit im Bereich der unteren Endplatte 29. Von hier werden diese freien Enden 44 und 45 der Wicklung 40 durch die Seitenwand des Wärmetauschergehäuses 21 hindurchgeführt.

  

[0013]    In der in Fig. 2 links dargestellten Seitenwand 12 des Ofengehäuses 11 sind durchgehende Öffnungen 34 und 35 ausgeführt, durch welche Schirmrohre 36 und 37 so hindurchgesteckt sind, dass diese Schirmrohre 36 und 37 zumindest von der Aussenfläche dieser Seitenwand 12 des Ofengehäuses 11 abstehen. Der Innendurchmesser dieser Schirmrohre 36 und 37 ist so gewählt, dass das jeweilige Ende 45 bzw. 46 der Wicklung 40 durch das jeweilige Schirmrohr 36 bzw. 37 knapp hindurchgeht.

  

[0014]    Der von der Aussenseite der Ofenseitenwand 12 abstehende Abschnitt der Schirmrohre 36 und 37 muss eine minimale Länge aufweisen, damit verhindert wird, dass Mikrowellen zwischen den Schlauchenden 44 bzw. 45 und der Innenfläche der Schirmrohre 36 und 37 aus dem Inneren des Ofengehäuses 11 in die Umgebung des Ofens 10 gelangen. Ausserhalb des ersten Schirmrohres 36 ist das erste Ende 44 der Wicklung 40 an die Vorlaufleitung 38 des Netzes 5 flüssigkeitsdicht angeschlossen. Ausserhalb des zweiten Schirmrohres 36 ist das zweite Ende 45 der Wicklung 40 an die Rücklaufleitung 39 des Netzes 5 flüssigkeitsdicht angeschlossen. Wenn es zweckdienlich ist, dann können die Schlauchenden 44 und 45 an das Netz 5 auch umgekehrt angeschlossen sein.

   Dies bedeutet, dass das erste Ende 44 der Wicklung 40 an die Rücklaufleitung 39 des Netzes 5 und das zweite Ende 45 der Wicklung 40 an die Vorlaufleitung 38 des Netzes 5 flüssigkeitsdicht angeschlossen ist (nicht dargestellt).

  

[0015]    Der Mikrowellenofen 10 kann eine so grosse Leistung aufbringen, dass das im Wärmetauscher 25 vorhandene Wasser kochen könnte. Dies ist im vorliegenden Fall jedoch nicht erwünscht. Denn die Temperatur von Wasser in der Vorlaufleitung 38 soll nur bei etwa 60 Grad Celsius liegen. Um eine so tiefe Temperatur von Wasser im Ofen 10 sicherzustellen, sind die Windungsschichten 42 und 43 in der vorstehend beschriebenen Weise hintereinander geschaltet.

  

[0016]    Das Austrittsende 44 der Wicklung 40 befindet sich im dargestellten Beispiel im Bereich der unteren Endplatte 29 des Spulenkerns 26. Das Wasser, welches sich im Austrittsende 44 der Wicklung 40 befindet, floss durch die gesamte Wicklung 40 hindurch und weist daher die höchste Temperatur in der Wicklung 40.

  

[0017]    Das Wasser, welches von der Rücklaufleitung 39 in das Eintrittsende 45 der Wicklung 40 gelangt, ist dagegen kalt. Dieses Eintrittsende 45 der Wicklung 40 befindet sich ebenfalls im Bereich der unteren Endplatte 29 des Spulenkerns 26. Da die Windungen der Windungsschichten 42 und 43 im Bereich der unteren Endplatte 29 aufeinander dicht aufliegen, kühlt das kalte Wasser im Wicklungszulauf 45 das Wasser im Wicklungsauslauf 44 ab. Es versteht sich, dass ein solcher Wärmeaustausch auch im übrigen Bereich der Wicklung 40 erfolgt, wo sich die aufeinander aufliegenden und einander gegenläufigen Abschnitte der Windungsschichten 42 und 43 befinden. Dies ermöglicht, die so niedrige Wassertemperatur von Wasser in der Wicklung 40 sicherzustellen.

  

[0018]    Obwohl der Wirkungsgrad des Mikrowellenofens nicht sonderlich hoch ist, lohnt sich eine solche Einrichtung dennoch. Denn der Anschaffungspreis eines Mikrowellenofens liegt beträchtlich tiefer als der Anschaffungspreis eines Heizkessels. Da in dieser Einrichtung mit Temperaturen gearbeitet wird, welche wesentlich unterhalb von 100 Grad Celsius liegen, ist auch der Unterhalt einer solchen Einrichtung wesentlich kostengünstiger als der Unterhalt der herkömmlichen Einrichtungen. Wegen den niedrigen Betriebstemperaturen ist der Temperaturgradient hinsichtlich der Umgebung der Einrichtung tiefer, was die Energieverluste während dem Betrieb der vorliegenden Einrichtung vermindert. Da keine Materialverbrennung stattfindet, wird kein C02 produziert. Der Mikrowellenofen benötigt keinen Kaminanschluss und er lässt sich problemlos einschalten und ausschalten.

   Nach dem Einschalten wird warmes Wasser rasch geliefert, weil der Mikrowellenofen selbst nur geringe eigene Masse aufweist, welche dabei mit erwärmt werden muss. Die Einrichtung kann zum gleichzeitigen Heizen von mehreren Räumen verwendet werden. Bei einer Sanierung der bereits installierten herkömmlichen Anlage kann der Kessel durch den Mikrowellenofen ersetzt werden. Die vorliegende Einrichtung ist platzsparend, weil man keinen Raum für Brennstofflager benötigt, welches ausserdem auch eine Gefahrenquelle darstellen kann.

Claims (11)

1. Einrichtung zur Aufbereitung von Warmwasser, mit einer Warmwasserquelle, dadurch gekennzeichnet, dass das Wasser der Warmwasserquelle (1) durch ein Mikrowellenofen MO) erhitzt wird und dass diese Warmwasserquelle an ein Netz (5) anschliessbar ist, mit dessen Hilfe Warmwasser zum Beheizen von Räumen verteilt werden kann.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Mikrowellenofen (10) ein Gehäuse (11) aufweist, in welchem sich eine Wärmetauscheinheit (20) befindet, dass diese Wärmetauscheinheit (20) in der Mitte des Innenraums des Gehäuses (11) angeordnet ist und dass diese Wärmetauscheinheit (20) einen Wärmetauscher (25) umfasst.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher (25) einen Kern (26) aufweist und dass dieser Kern (26) eine Wicklung (40) trägt, die durch einen Schlauch (41) gebildet ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern (26) einen Mittelteil besitzt, welcher als ein Rohrstück (27) ausgeführt ist, dass am jeweiligen Ende des Rohrstückes (27) je eine Endplatte (28, 29) angebracht ist, und dass der Kern (26) aus einem Material ist, welcher nicht elektrisch leitend ist, beispielsweise aus einem Kunststoff ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussenfläche (30) eines Rohrstückes (27) und die Innenflächen (31, 32) von Endplatten (28, 29) einen Raum begrenzen, in welchem sich die Wicklung (40) befindet, durch welche Wasser fliessen kann.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlauch (41) aus einem elektrisch nicht leitenden Material ist und dass es sich um einen Silikonschlauch handeln kann.

7. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Wicklung (40) zumindest zwei Schichten (42, 43) von Windungen aufweist, welche durch den Schlauch (41) gebildet sind, dass diese Windungsschichten (42, 43) aufeinander aufliegen, dass eine dieser Schichten (42) auf der Aussenseite (30) eines Rohrstückes (27) aufliegen kann und dass die Windungsschichten (42, 43) hintereinander geschaltet sind.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Enden (44, 45) der Windungsschichten (42, 43) und somit auch der Wicklung (40) in einem der Endbereiche (28, 29) des Kernes (26) aneinander liegen.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass Öffnungen (34, 35) in einer der Wände (12) des Ofengehäuses (11) ausgeführt sind, dass sich je ein Schirmrohr (36, 37) an die jeweilige Öffnung (34, 35) anschliesst, dass diese Schirmrohre (36, 37) von der Aussenfläche dieser Ofenwand (12) abstehen, dass das jeweilige Schlauchende (45, 46) durch eines der Schirmrohre (36, 37) hindurchgeht und dass der Innendurchmesser dieser Schirmrohre (36, 37) so gewählt ist, dass das jeweilige Schlauchende (45, 46) durch das jeweilige Schirmrohr (36, 37) hindurchgeht.

10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der von der Aussenseite der Ofenwand (12) abstehende Abschnitt der Schirmrohre (36, 37) so ausgelegt ist, dass keine Mikrowellen zwischen den Schlauchenden (44, 45) und der Innenfläche der Schirmrohre (36, 37) aus dem Inneren des Ofengehäuses (11) in die Umgebung des Ofens (10) gelangen kann.

11. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das eine der Enden (44) der Wicklung (40) ausserhalb der Schirmrohre (36, 37) an die Vorlaufleitung (38) des Netzes 5 flüssigkeitsdicht anschliessbar ist und dass das andere Ende (45) der Wicklung (40) ausserhalb des zweiten Schirmrohres (36) an die Rücklaufleitung (39) des Netzes (5) flüssigkeitsdicht anschliessbar ist.