DE102004020820A1

DE102004020820A1 - Wasserbehälter eines Wasserbereiters, insbesondere eines Wasserspeichers

Info

Publication number: DE102004020820A1
Application number: DE102004020820A
Authority: DE
Inventors: Markus Helminger; Georg Stadler
Original assignee: BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2004-04-28
Filing date: 2004-04-28
Publication date: 2005-12-22

Abstract

Der Wasserbehälter weist zwei Wasserrohre (52, 54) auf, welche von einem Behältergehäuse (2, 4) und dem Behälterinnenraum (10) thermisch getrennt sind. Eines ist ein Kaltwasser-Zulaufrohr und das andere ein Warmwasser-Ablaufrohr.

Description

Die Erfindung betrifft einen Warmwasserbereiter, vorzugsweise eines Warmwasserspeichers, und einen Wasserbehälter hierfür gemäß den Patentansprüchen.

Aus der Praxis ist ein Warmwasserbereiter, auch Boiler genannt, bekannt, dessen Wasserbehälter aus einem haubenartigen Oberteil und einem daran befestigten Bodendeckel besteht. Ein im Wasserbehälter untergebrachter Heizkörper hat durch die Deckwand des haubenartigen Oberteils hindurch ragende elektrische Anschluss-Endabschnitte. Der Heizkörper kann nur von der Behälterinnenseite her montiert werden.

Befestigungsvorrichtungen zum Befestigen von elektrischen Heinzkörpern in Wasserbehältern von Warmwasserbereitern zeigen die DE-A-1189666, DE 85 25 950 U1 , DE 1991821 U1 , DE 1820412 U1 , DE 102 09 905 A1 .

Beschreibung der Erfindung

Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, den Wasserbehälter so zu gestalten, dass zur Warmwasserbereitung weniger Energie benötigt wird.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst.

Vorteile der Erfindung:

Durch die thermische Trennung des Wasserzulaufes wird weniger Energie abgeführt und somit entsprechend Energie zur Warmwasserbereitung eingespart.

Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.

Die Erfindung beinhaltet insbesondere folgende Ausführungsformen:
Ausführung 1: Wasserbehälter eines Warmwasserbereiters, insbesondere eines Warmwasserspeichers, enthaltend ein Gehäuse, ein erstes Wasserroh und ein zweites Wasserrohr, welche an dem Gehäuse befestigt sind und sich an der Befestigungsstelle vom Gehäuse nach außen weg erstrecken, wobei eines als Kaltwasser-Zulaufrohr und das andere als Warmwasser-Ablaufrohr verwendbar ist und wobei das Gehäuse und die beiden Wasserrohre vorzugsweise aus Kunststoff bestehen, dadurch gekennzeichnet, dass beide Wasserrohre vom Gehäuse und vom Behälterinnenraum thermisch getrennt sind. Vorteil: Energieeinsparung Wasserbehälter nach Anspruch 2. Vorteil: preiswerte Produktion.

Wasserbehälter nach Anspruch 3. Vorteil: preiswerte Produktion; dauerhafte Wasserdichtheit; die Rohrstücke verstärken den Wasserbehälter.

Wasserbehälter nach Anspruch 4. Vorteile: Installationsvereinfachung.

Wasserbehälter nach Anspruch 5. Vorteil: preiswert; dauerhaft wasserdicht.

Wasserbehälter nach Anspruch 6. Vorteil: preiswert Wasserbehälter nach Anspruch 7 Vorteil: preiswert; dauerhaft wasserdicht.

Die Erfindung wird im Folgenden mit Bezug auf die Zeichnungen anhand von bevorzugten Ausführungsformen als Beispiele beschrieben, ohne darauf beschränkt zu sein. In den Zeichnungen zeigen
1 eine Seitenansicht eines Wasserbehälters nach der Erfindung für einen Warmwasserbereiter, insbesondere in Form eines Warmwasserspeichers gemäß der Erfindung,
2 eine verkleinerte perspektivische Darstellung des Wasserbehälters von 1 schräg von unten gesehen, wobei in 1 und in 2 die Endabschnitte von zwei Wasserrohren über das obere Ende des Wasserbehälters hinaus nach oben ragen, so dass der Wasserbehälter für einen als Untertischgerät ausgebildeten Warmwasserbereiter verwendbar ist, wobei sich ein elektrischer Heizkörper im unteren Abschnitt des Behälterinnenraumes befindet,
3 eine perspektivische Ansicht des Wasserbehälters von 2, jedoch um 180° kopfüber gedreht, dass die Endabschnitte von seinen beiden Wasserrohren nach unten ragen, so dass der Wasserbehälter für einen als Übertischgerät ausgebildeten Warmwasserbereiter verwendbar ist, wobei jedoch hierfür der elektrische Heizkörper (nicht gezeigt) in den anderen Endbereich des Behälterinnenraumes verlegt ist, so dass er auch bei der Ausführungsform von 3 im unteren Endbereich des Behälterinnenraumes angeordnet ist,
4 einen abgebrochenen Vertikalschnitt durch die untere Hälfte des Wasserbehälters der 1 und 2,
5 einen vergrößerten Ausschnitt V von 4.
Der Warmwasserbehälter nach der Erfindung hat zwei topfartige oder schalenartige erste bzw. zweite Gehäuseteile 2 und 4 aus Kunststoff, welche an ihren aneinander angrenzenden Verbindungsrändern 6 bzw. 8 mittels eines Kunststoffschweißverfahrens, vorzugsweise mittels eines Kunststoffspiegelschweißverfahrens wasserdicht miteinander verschweißt sind.
Bei der Ausführungsform nach den 1, 2, 4 und 5 befindet sich der erste Gehäuseteil 2 oben und der zweite Gehäuseteil 4 unten. Bei der Ausführungsform von 3 ist es umgekehrt.
Beide Gehäuseteile 2 und 4 sind vorzugsweise ungefähr gleich groß ausgebildet. Jeweils im untersten Bereich des Behälterinnenraumes 10 ist ein elektrischer Heizkörper 12 angeordnet, welcher zwei elektrische Anschluss-Endabschnitte 14 und 16 hat. Der Heizkörper 12 ist mit seinen beiden Endabschnitten 14 und 16 vom Behälterinnenraum 10 her durch Öffnungen 20 bzw. 22 hindurchgesteckt, welche im unteren Behälterbereich, vorzugsweise in einem Bodenteil 24 des unteren Gehäuseteils 4 (oder 2) gebildet sind. Die Endabschnitte 14 und 16 ragen dadurch nach unten aus dem unteren Gehäuseteil 4 (oder 2) heraus. Sie sind außerhalb des Behälters mit elektrischen Anschlusselementen 26 bzw. 28 versehen.
Die Endabschnitte 14 und 16 des Heizkörpers 12 sind im Behälterinnenraum 10 durch einen Flansch 30 miteinander verbunden und auf seitlichem Abstand voneinander positioniert: Die beiden Endabschnitte 14 und 16 des Heizkörpers 12 sind parallel zueinander angeordnet und erstrecken sich jeweils durch eine Öffnung 32 des Flansches 30, dessen Öffnungsrand mit dem Endabschnitt 14 bzw. 16 des Heizkörpers verbunden ist, beispielsweise angepresst ist. Dadurch bilden der Flansch 30 und der Heizköper 12 zusammen eine Baueinheit, welche vom Behälterinnenraum 10 her mit den Endabschnitten 14 und 16 in die Öffnungen 20 bzw. 22 des unteren Gehäuseteils 4 (oder 2) einsetzbar ist, solange die beiden Gehäuseteile 2 und 4 nicht miteinander verschweißt sind. Der Heizkörper 12 und der Flansch 30 sind von der Behälteraußenseite her nicht in den Behälterinnenraum 10 einsetzbar. Dadurch sind sie auch nicht mehr zugänglich, z. B. nicht mehr austauschbar, wenn die beiden Gehäuseteile 2 und 4 miteinander verschweißt sind.
Zwischen dem Flansch 30 und der Innenfläche des Behälter-Bodenteils 24 sind auf die Endabschnitte 14 bzw. 16 des Heizkörpers 12 aufgesteckte Dichtungen 34, vorzugsweise jeweils ein O-Ring, angeordnet, welche auf dem Öffnungsrand der im Bodenteil 24 des Behälters gebildeten Durchgangsöffnungen 20 bzw. 22 wasserdicht aufliegen und auch an den Endabschnitten 14 bzw. 16 des Heizkörpers 12 wasserdicht anliegen. Der Bodenteils 24 bildet Dichtungssitze für die Dichtungen 34.
Auf der Behälteraußenseite auf die herausragenden Endabschnitte 14 bzw. 16 aufgesetzte Verriegelungselemente, vorzugsweise ein Verriegelungsring, vorzugsweise jeweils in Form einer speed-nut-Scheibe 40, halten die Dichtungen 34 in dichter Anlage zwischen der Innenfläche des Bodenteils 24 und dem Flansch 30 und verhindern ein Zurückrutschen des Heizkörpers 12 und des Flansches 30 in den Behälterinnenraum 10. Der Flansch 30 und der Heizkörper 12 haben größere Abmessungen als die im Bodenteil 24 des Wasserbehälters gebildeten Durchgangsöffnungen 20 und 24, so dass der Heizkörper 12 nur vom Behälterinnenraum her mit seinen Endabschnitten 14 und 16 in den Bodenteil 24 einsteckbar ist.
Ein Fühlerrohr 42 erstreckt sich ebenfalls durch eine (nicht gezeigte) Öffnung des Flansches 30 und eine Öffnung 44, welche im Bodenteil 24 des Wasserbehälters gebildet ist. Das Fühlerrohr ist ein Schutzrohr und dient zur Aufnahme eines Temperaturfühlers, Temperaturschalters oder Temperaturreglers. Der Temperaturfühler kann von beliebiger Art sein, beispielsweise eine sich temperaturabhängig volumenveränderbare Flüssigkeit enthalten zum Schalten eines extern vom Wasserbehälter angeordneten Temperaturschalters oder Temperaturreglers.
Der Flansch 30 hält das Fühlerrohr 42 und die beiden Endabschnitte 14 und 16 des Heizkörpers 12 auf gegenseitigem radialem Abstand, und ist mit diesem zu einer Baueinheit verbunden, vorzugsweise durch Anpressen oder Aufschrumpfen der Öffnungen des Flansches 30 an die Endabschnitte 14 und 16 und an das Fühlerrohr 42.
Jeder Gehäuseteil 2 und 4 ist mit einem, vorzugsweise mit ihm einstückig gebildeten, ersten bzw. zweiten Wasserrohr 52 bzw. 54 versehen, welches aus dem gleichen Material wie die Gehäuseteile 2, 4 besteht, vorzugsweise aus Kunststoff, und vorzugsweise zusammen mit diesen ein einstückig hergestelltes Teil ist, welches durch ein Kunststoffformungsverfahren, vorzugsweise im Spritzgußverfahren oder Kunststoffblasverfahren, hergestellt ist. Das erste Wasserrohr 52 des ersten Gehäuseteils 2 erstreckt sich in den 1 und 2 vertikal nach oben (in 3 vertikal nach unten), ohne sich durch den zweiten Gehäuseteil 4 zu erstrecken, und mündet in den ersten Gehäuseteil 2. Das zweite Wasserrohr 54 des zweiten Gehäuseteils 4 erstreckt sich ebenfalls nach oben, ohne sich durch den ersten Gehäuseteil 2 zu erstrecken, und mündet in den zweiten Gehäusteil 4. Somit erstrecken sich beide Wasserrohre 52 und 54 nur außerhalb des Wasserbehälters. Das erste Wasserrohr 52 erstreckt sich in den 1 und 2 vom oberen Ende des oberen Gehäuseteils 2 vertikal nach oben. Das zweite Wasserrohr 54 erstreckt sich mit seitlichem Abstand 56 vom unteren Ende des unteren Gehäuseteils 4 über die Höhe von beiden Gehäuseteilen 2 und 4 und über den oberen Gehäuseteil 2 hinaus nach oben.
Das zweite Wasserrohr 54 des in den 1 und 2 unten gezeigten zweiten Gehäuseteils 4 (in 3 des oben gezeigten Gehäuseteils 4) hat ein sich mit radialem Abstand 56 über die Höhe des unteren Gehäuseteils 4 erstreckendes zweites Rohrstück 54-2 und ein ebenfalls mit radialem Abstand 56 sich über die Höhe des oberen ersten Gehäuseteils 2 erstreckendes erstes Rohrstück 54-1. Die beiden Rohrstücke 54-1 und 54-2 sind an ihren einander gegenüberliegenden Rändern 60 und 62 miteinander verschweißt, vorzugsweise durch ein Kunststoffschweißverfahren, vorzugsweise ein Spiegelschweißverfahren. Vorzugsweise das gleiche Kunststoffschweißverfahren, mit welchem auch die beiden Verbindungsränder 6 und 8 der beiden Gehäuseteile 2 und 4 miteinander verschweißt sind. Vorzugsweise befinden sich die Rohrränder 60 und 62 in einer gleichen Ebene wie die Verbindungsränder 6, 8. Vorzugsweise werden die Rohrränder 60 und 62 und die Verbindungsränder 6 und 8 der beiden Gehäuseteile 2 und 4 zur gleichen Zeit mit dem gleichen Schweißverfahren miteinander verschweißt. Die Rohrränder 60, 62 und die Verbindungsränder 6, 8 können je flanschartig mit nach außen ragendem Rand ausgebildet sein.
Die Abstände 56 können bei den beiden Gehäuseteilen 2 und 4 jeweils gleich groß oder verschieden groß sein, und auch entlang eines Gehäuseteils 2 und/oder 4 durchgehend gleiche oder unterschiedliche Größe haben. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform, welche die Zeichnungen zeigen, ist der Abstand 56 eine offene Durchgangs-Queröffnung, welche sich von einer Seite zur anderen Seite zwischen dem Wasserbehälter 2, 4 und dem zweiten Wasserrohr 54 hindurch erstreckt und dadurch diese beiden voneinander thermisch trennt. Die Durchgangsöffnung entsprechend dem Abstand 56 ist vorzugsweise nicht oder nur durch dünne Stege oder Rippen kurz unterbrochen. Dadurch bildet die offene Durchgangs-Queröffnung, die durch den Abstand 56 gegeben ist, eine wirksame thermische Trennung des zweiten Wasserrohres 54 vom Behälterinnenraum 10 und von beiden Gehäuseteilen 2 und 4. Das zweite Wasserrohr 54 mündet in das zweite Gehäuseteil 4 und erstreckt sich von diesem nach außen weg, ohne innerhalb des ersten Gehäuseteils 2 zu liegen und ohne großflächige Berührung des ersten Gehäuseteils 2.
Das erste Wasserrohr 52 ist ebenfalls von beiden Gehäuseteilen 2 und 4 wirksam thermisch getrennt, da es in den Endabschnitt des ersten Gehäuseteils 2 mündet und sich von diesem nach außen wegerstreckt, ohne an oder innerhalb des zweiten Gehäuseteils 4 zu liegen.
Dadurch ist das Kaltwasser-Zulaufrohr immer vom Wasserbehälter thermisch getrennt, unabhängig davon, ob es das erste Wasserrohr 52 oder das zweite Wasserrohr 54 ist.
Das in 2 untere Ende des unteren zweiten Rohrstücks 54-2 ist durch ein Querrohrstück 54-3 mit dem untersten Endabschnitt des unteren zweiten Gehäuseteils 4 verbunden, wobei das untere zweite Rohrstück 54-2 durch das Querrohrstück 54-3 mit dem Behälterinnenraum 10 in Wasserverbindung steht. Das obere Ende des unteren zweiten Rohrstücks 54-2 ist am oder nahe bei seinem stirnseitigen Rohrrand 60 mit dem Verbindungsrand 8 des in 2 unteren zweiten Gehäuseteils 4 verbunden. Weitere Verbindungen zwischen dem unteren zweiten Rohrstück 54-2 und dem unteren Behälterteil 4 bestehen vorzugsweise nicht oder nur in Form von wenigen dünnen Rippen, damit das untere zweite Rohrstück 54-2 vom unteren zweiten Gehäuseteil 4 thermisch getrennt ist. Das zweite Gehäuseteil 4, das zweite Rohrstück 54-2, das Querrohrstück 54-3 und gegebenenfalls vorhandene verbindende Stege oder Rippen sind zusammen ein einstückig geformtes Kunststoffteil.
Das in 1 und 2 obere erste Rohrstück 54-1 des zweiten Wasserrohres 54 ist ebenfalls nur durch wenige dünne Stege oder Rippen 66 mit dem in 1 und 2 oberen ersten Gehäuseteil 2 verbunden, damit die größte Länge des oberen ersten Rohrstückes 54-1 freien Abstand 56 vom oberen ersten Gehäuseteil 2 hat und dadurch von diesem thermisch getrennt ist. Das erste Rohrstück 54-1, das erste Gehäuseteil 2 und die verbindenden Rippen 66 sind zusammen ein einstückig geformtes Kunststoffteil.
Das obere erste Rohrstück 54-1 weist einen Rohrendabschnitt 70 auf, welcher sich über das obere Ende des in 2 oberen ersten Gehäuseteils 2 hinaus erstreckt, vorzugsweise gleich weit wie ein Rohrendabschnitt 72 des ersten Wasserrohres 52 des ersten Gehäuseteils 2. Die beiden Rohrendabschnitte 70 und 72 sind vorzugsweise parallel zueinander.
Die beiden Rohrstücke 54-1 und 54-2 sind vorzugsweise unter einem Winkel von weniger als 180° relativ zueinander angeordnet, wobei das in 2 obere erste Rohrstück 54-1 relativ zum unteren zweiten Rohrstück 54-2 in Richtung zum Behälterinnenraum 10 hin geneigt ist. Zu diesem Zwecke ist auch der dem oberen ersten Rohrstück 54-1 benachbarte Behälterabschnitt 74 des in 2 oberen ersten Gehäuseteils 2 von unten nach oben ebenfalls zum Behälterinnenraum 10 hin geneigt ausgebildet. Dadurch können die beiden Rohrendabschnitte 70 und 72 auf einem engen Abstand voneinander angeordnet werden, was für den Anschluss dieser Rohrendabschnitte 70 und 72 an Wasserleitungen günstig ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung haben die freien Rohrendabschnitte 70 und 72 der Wasserrohre 52 und 54 auf mindestens einer Umfangsseite, vorzugsweise aber entsprechend den Zeichnungen an zwei diametral einander gegenüberliegenden Umfangsseiten einen sich quer zur Rohrlängsrichtung erstreckenden Schlitz 76 bzw. 78, in welchen ein Sperrelement 80 bzw. 82 bis in eine Umfangsnut 84 eines Wasserleitungs-Anschlusselements oder Adapters 88 bzw. 90 einsetzbar ist, um das Wasserrohr 52 bzw. 54 mit dem Anschlusselement oder Adapter 88 bzw. 90 zu verriegeln, wenn dieses Anschlusselement oder dieser Adapter entsprechend Pfeilen 92 bzw. 94 von 1 in die Rohrendabschnitte 72 bzw. 70 eingesetzt ist. Das Anschlußelement bzw. der Adapter 88 bzw. 90 ist ein Verbindungselement zwischen dem betreffenden Wasserrohr 52 bzw. 54 des Wasserbehälters und einer Wasserleitung, welche ein Rohr oder ein Schlauch sein kann.
Bei dem Untertischgerät nach den 1, 2, 4 und 5 ist das erste (obere) Wasserrohr 52 ein Warmwasser-Ablaufrohr und das zweite (untere) Wasserrohr 54 ist ein Kaltwasser-Zulaufrohr. Bei dem Übertischgerät nach 3 ist das erste (untere) Wasserrohr 52 ein Kaltwasser-Zulaufrohr und das zweite (obere) Wasserrohr 54 ist ein Warmwasser-Ablaufrohr.

Claims

Wasserbehälter eines Warmwasserbereiters, insbesondere eines Warmwasserspeichers, enthaltend ein Gehäuse (2, 4), ein erstes Wasserrohr (52) und ein zweites Wasserrohr (54), welche an dem Gehäuse (2, 4) befestigt sind und sich an der Befestigungsstelle vom Gehäuse nach außen weg erstrecken, wobei eines als Kaltwasser-Zulaufrohr und das andere als Warmwasser-Ablaufrohr verwendbar ist und wobei das Gehäuse und die beiden Wasserrohre vorzugsweise aus Kunststoff bestehen, dadurch gekennzeichnet, dass beide Wasserrohre (52, 54) vom Gehäuse (2, 4) und vom Behälterinnenraum (10) thermisch getrennt sind.
Wasserbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Wasserrohr (52) an einem ersten Gehäuseteil (2) befestigt ist und an diesem in den Behälterinnenraum (10) mündet, dass das zweite Wasserrohr (54) an einem dem ersten Gehäuseteil (2) vertikal entgegengesetzten zweiten Gehäuseteil (4) befestigt ist und an diesem in den Behälterinnenraum (10) mündet, dass insbesondere das zweite Wasserrohr (54) auf der Behälteraußenseite sich in Behälterhöhenrichtung über den zweiten Gehäuseteil (4) und über den ersten Gehäuseteil (2) erstreckt und dabei seitlichen Abstand von beiden Gehäuseteilen (2, 4) hat, und dass insbesondere der Bereich des Abstandes (56) des zweiten Wasserrohres (54) von den beiden Gehäuseteilen (2, 4) jeweils mindestens eine Durchgangs-Queröffnung bildet, durch welche das zweite Wasserrohr (54) jeweils von den Gehäuseteilen (2, 4) mehr getrennt als verbunden ist.
Wasserbehälter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Wasserrohr (54) ein erstes Rohrstück (54-1) und ein zweites Rohrstück (54-2) aufweist, dass der erste Gehäuseteil (2) und das erste Wasserrohr (52) sowie das erste Rohrstück (54-2) des zweiten Wasserrohres (54) zusammen ein einstückig hergestelltes Teil aus Kunststoff sind, dass der zweite Gehäuseteil (4) und das zweite Rohrstück (54-2) des zweiten Wasserrohres (54) zusammen ein einstückig hergestelltes Teil aus Kunststoff sind, und dass die beiden jeweils einstückigen Teile aufeinander passende Verbindungsränder (6, 8, 62, 64) haben und an diesen Verbindungsrändern wasserdicht miteinander verschweißt sind.
Wasserbehälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die vom Gehäuse (2,4) entfernten Endabschnitte (70, 72) der beiden Wasserrohre (52, 54) benachbart zum ersten Gehäuseteil (2) mit seitlichem Abstand voneinander angeordnet sind und vorzugsweise parallel sind.
Wasserbehälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in ihm ein elektrisches Heizelement (12) angeordnet ist, vorzugsweise nur vom Behälterinnenraum (10) her in eines der beiden Gehäuseteile (2, 4) einsetzbar ist, solange die beiden Gehäuseteile (2, 4) nicht miteinander verschweißt sind.
Wasserbehälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er durch ein Kunststoffformungsverfahren, vorzugsweise durch ein Spritzgussverfahren oder ein Kunststoffblasverfahren aus Kunststoff hergestellt ist oder hergestellt wird.
Wasserbehälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsränder (6, 7) der beiden Gehäuseteile (2, 4) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, und vorzugsweise auch die einander benachbarten Enden der beiden Rohrstücke (54-1, 54-2) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, jeweils durch ein Kunststoffschweißverfahren, vorzugsweise ein Spiegelschweißverfahren, miteinander verschweißt sind.
Warmwasserbereiter, insbesondere Warmwasserspeicher, gekennzeichnet durch einen Wasserbehälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche.