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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erwärmen einer Flüssigkeit. Die Flüssigkeit ist beispielsweise Brauchwasser.
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Im Stand der Technik ist es bekannt, thermische Energie aus der Verbrennung von beispielsweise Propan, Butan oder in den gasförmigen Zustand überführten Dieselkraftstoff zu gewinnen und über einen Wärmetauscher auf eine Flüssigkeit, z. B. Brauchwasser zu übertragen. Es ist auch bekannt, dass solche Vorrichtungen ergänzend als Luftheizungen dienen.
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Wird die erwärmte oder erhitzte Flüssigkeit in einem Behälter eingebracht, um z. B. in der Art eines Boilers zu funktionieren, so ist eine Schichtung der Flüssigkeit zu beachten. Die Schichten beziehen sich dabei auf unterschiedliche Temperaturen der Flüssigkeit in dem Behälter. Dies ist auch relevant für die Entnahme der Flüssigkeit aus dem Behälter. Ziel ist es, dass die unterschiedlichen Temperaturschichten möglichst nicht vermischt werden.
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Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, eine Vorrichtung zum Erwärmen einer Flüssigkeit vorzuschlagen, die sich durch eine möglichst optimale Schichtung der Flüssigkeit in einem Behälter auszeichnet.
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Die Erfindung löst die Aufgabe durch eine Vorrichtung zum Erwärmen einer Flüssigkeit, mit einer Energieeinheit, einer Wärmeübertragervorrichtung und einem Behälter, wobei die Energieeinheit thermische Energie erzeugt, wobei die Wärmeübertragervorrichtung die von der Energieeinheit erzeugte thermische Energie auf die Flüssigkeit überträgt, wobei der Behälter die Flüssigkeit aufnimmt, wobei der Behälter mindestens einen Mediumseingang und einen Mediumsausgang aufweist, wobei in dem Behälter mindestens eine Einbringvorrichtung und ein Innenverteiler vorhanden sind, wobei die Einbringvorrichtung über den Mediumseingang in den Behälter eindringende Flüssigkeit in einen Innenraum des Behälters einbringt, und wobei die Einbringvorrichtung und der Innenverteiler so ausgestaltet und relativ zueinander angeordnet sind, dass Flüssigkeit aus der Einbringvorrichtung in einen Innenraum des Innenverteilers und aus dem Innenraum des Innenverteilers in den Innenraum des Behälters gelangt.
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Die Erfindung löst die Aufgabe durch eine Vorrichtung zum Erwärmen einer Flüssigkeit, die eine Energieeinheit, einen Wärmeübertragervorrichtung und einen Behälter aufweist. Die Energieeinheit erzeugt - z. B. durch das Verbrennen eines Brennstoff-Luft-Gemischs oder durch elektrischen Strom - thermische Energie, die die Wärmeübertragervorrichtung auf die Flüssigkeit überträgt. In einer Ausgestaltung wird die thermische Energie beispielsweise auch auf Raumluft übertragen. Der Behälter nimmt die Flüssigkeit auf. Dabei handelt es sich vorzugweise um erwärmte Flüssigkeit, die also insbesondere die Wärmeübertragervorrichtung passiert und dabei thermische Energie aufgenommen hat. In einer Ausgestaltung nimmt der Behälter auch kalte Flüssigkeit und/oder zu erwärmende Flüssigkeit auf. In einer Variante wird somit beispielsweise die Flüssigkeit aus dem Behälter zu der Wärmeübertragervorrichtung gefördert, um dort erwärmt zu werden. In einer weiteren Ausgestaltung nimmt der Behälter auch Luft auf, die dazu benutzt wird, dass Flüssigkeit aus einem Bereich entfernt wird, in welchem sie von der Wärmeübertragervorrichtung erwärmt werden könnte. Dies geschieht beispielsweise bevor in einem Luft-Modus nur Raumluft von der Vorrichtung erwärmt werden soll.
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Für die Aufnahme bzw. Abgabe der Flüssigkeit verfügt der Behälter über mindestens einen Mediumseingang und einen Mediumsausgang. Von dem Mediumseingang wird die Flüssigkeit durch die Einbringvorrichtung weiter hinein in den Behälter geführt. Von der Einbringvorrichtung gelangt die Flüssigkeit dann zunächst in den Innenverteiler, der sich ebenfalls in dem Behälter befindet, und von dort erst in den Innenraum des Behälters selbst. Die Flüssigkeit wird somit mit einem Zwischenschritt (also durch den Innenverteiler) gezielt zu einem Bereich in den Innenraum des Behälters geführt.
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Dabei gelangt die Flüssigkeit von der Einbringvorrichtung in den Innenverteiler und dann aus dem Innenverteiler in den Innenraum des Behälters selbst. Da sich der Innenverteiler im Innenraum des Behälters befindet, befindet sich die Flüssigkeit zunächst mittelbar in dem Innenraum des Behälters. Verlässt die Flüssigkeit den Innenraum des Innenverteilers, so ist sie dann unmittelbar im Innenraum des Behälters. Die Flüssigkeit gelangt somit zunächst in einen Teil-Raum des Innenraums des Behälters. Daher kann der Innenverteiler auch als Vormischer oder in einer Ausgestaltung seiner Geometrie als Vormischtopf bezeichnet werden. Dabei hängt es u. a. vom Füllstand der Flüssigkeit im Behälter und auch vom Druck ab, mit welchem die Flüssigkeit durch die Einbringvorrichtung geführt wird, wieviel Flüssigkeit in den Innenverteiler und wieviel direkt in den Innenraum des Behälters gelangt.
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Der Innenraum des Innenverteilers ist kleiner als der Innenraum des Behälters. Daher tritt die neu hinzugekommene Flüssigkeit nur mit einer kleineren Menge an Flüssigkeit in Kontakt, die sich ggf. bereits in dem Innenverteiler befindet. In einem laufenden Betrieb der Vorrichtung ist somit auch die Temperaturdifferenz zwischen der neuen und der bereits vorhandenen Flüssigkeit in dem Innenverteiler geringer als eine Temperaturdifferent zwischen neuer erwärmter Flüssigkeit und der Flüssigkeit im Innenraum des Behälters.
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Eine Ausgestaltung besteht darin, dass die Wärmeübertragervorrichtung einen Flüssigkeitseingang für zu erwärmende Flüssigkeit und einen Flüssigkeitsausgang für erwärmte Flüssigkeit aufweist, und dass der Mediumseingang des Behälters und der Flüssigkeitsausgang der Wärmeübertragervorrichtung miteinander verbunden sind. In dieser Ausgestaltung ist der Behälter der Wärmeübertragervorrichtung nachgeordnet und empfängt von ihr die erwärmte Flüssigkeit. Die Wärmeübertragervorrichtung verfügt in einer Ausgestaltung über einen eigentlichen Wärmetauscher, in den beispielsweise Rauchgas eingebracht wird, und über eine Leitungsstruktur, durch welche die Flüssigkeit geführt wird, um die thermische Energie des Rauchgases aufzunehmen. In einer weiteren Ausgestaltung verfügt die Wärmeübertragervorrichtung ergänzend über eine elektrische Heizeinheit. In einer Ausgestaltung verfügt die Wärmeübertragervorrichtung weiterhin über Ein- und Ausgänge für die zu erwärmende Raumluft.
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Eine Ausgestaltung sieht vor, dass der Behälter mindestens eine Seitenwand und eine Querachse aufweist, dass die Einbringvorrichtung ein in dem Innenraum des Behälters befindliches freies Ende aufweist, dass das freie Ende der Einbringvorrichtung gegen die Seitenwand des Behälters gerichtet ist, dass der Innenverteiler eine offene Seite aufweist, dass die offene Seite des Innenverteilers gegen die Seitenwand gerichtet ist, und dass sich die offene Seite des Innenverteilers entlang der Querachse weiter von der Seitenwand entfernt befindet als das freie Ende der Einbringvorrichtung. In dieser Ausgestaltung gelangt die Flüssigkeit aus einem freien Ende der Einbringvorrichtung heraus, welches gegen eine Seitenwand und somit auch gegen eine Innenwand des Behälters gerichtet ist. Ausgehend von der Seitenwand befindet sich hinter dem freien Ende der Innenverteiler. Der Innenverteiler befindet sich somit mehr in Richtung einer Mitte des Behälters als das freie Ende. Der Innenverteiler verfügt über eine offene Seite, über welche Flüssigkeit in den Innenraum des Innenverteilers gelangen kann. Die offene Seite ist ebenfalls der Seitenwand zugewandt. Das freie Ende und die offene Seite sind entlang einer Querachse des Behälters hintereinander angeordnet. In einer Ausgestaltung sind sie konzentrisch zueinander angeordnet. In einer alternativen Ausgestaltung ist das freie Ende exzentrisch angeordnet, befindet sich jedoch weiterhin in einer Projektion der offenen Seite.
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In einer ergänzenden Ausgestaltung verlässt die Flüssigkeit das freie Ende der Einbringvorrichtung entgegen der Erdanziehung. Damit strömt anschließend die Flüssigkeit nach unten und somit über die offene Seite hinein in den Innenverteiler, der tiefer als das freie Ende liegt.
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In einer Ausgestaltung ist insbesondere die Fläche des freien Endes kleiner als die Fläche der offenen Seite. Damit liegt der Rand des freien Endes innerhalb der offenen Seite. Folgt somit die Flüssigkeit nach dem Verlassen des freien Endes der Schwerkraft, so gelangt sie in den Innenverteiler.
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Eine Ausgestaltung besteht darin, dass in dem Behälter eine Entnahmevorrichtung vorhanden ist, dass die Flüssigkeit über die Entnahmevorrichtung zu dem Mediumsausgang gelangt, und dass ein freies Ende der Entnahmevorrichtung mit einem Innenraum des Innenverteilers verbunden ist, sodass Flüssigkeit aus dem Innenraum des Innenverteilers in die Entnahmevorrichtung gelangt. In dieser Ausgestaltung gelangt die Flüssigkeit aus einem Bereich des Innenraums des Behälters über eine Entnahmevorrichtung zu dem Mediumsausgang. Dabei ist vorgesehen, dass die Entnahmevorrichtung mit dem Innenraum des Innenverteilers verbunden ist und von dort die Flüssigkeit entnimmt. Die Flüssigkeit wird somit mittelbar dem Behälter entnommen, indem sie unmittelbar aus dem Innenverteiler abgeführt wird. Insofern die Flüssigkeit über den Innenverteiler in den größeren Innenraum des Behälters gelangt und daher nur in Kontakt mit einer kleineren und damit auch wärmeren Flüssigkeitsmenge gelangt, stellt sich im laufenden Betrieb der Vorrichtung der Vorteil ein, dass die Flüssigkeit, die dem Innenverteiler entnommen wird, wärmer als die restliche Flüssigkeit im Innenraum des Wärmeverteilungsvorrichtung ist. In einer Ausgestaltung sind die Zufluss- und Abflussmengen derartig aufeinander abgestimmt, dass die Entnahmevorrichtung im Wesentlichen direkt die zugeführte Flüssigkeit entnimmt. Damit läuft die Flüssigkeit quasi durch den Behälter hindurch, ohne sich mit der im Behälter befindlichen Flüssigkeit zu vermischen.
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Eine Ausgestaltung sieht vor, dass zwischen dem freien Ende der Entnahmevorrichtung und dem Innenverteiler eine Flüssigkeitspassage vorhanden ist, über die Flüssigkeit aus der Entnahmevorrichtung und/oder dem Innenverteiler in den Innenraum des Behälters gelangt. Der Übergang zwischen Entnahmevorrichtung und Innenverteilung ist somit in dieser Ausgestaltung nicht vollständig geschlossen, sodass Flüssigkeit entweichen kann. Dies ist ein Schutz gegen die Frostgefahr.
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Die folgende Ausgestaltung nimmt darauf Rücksicht, dass eingebrachte Flüssigkeit sich an der Innenwand des Behälters ausbreiten kann und daher möglicherweise nicht in den Innenverteiler gelangt.
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Eine Ausgestaltung besteht darin, dass in dem Behälter eine Umlenkvorrichtung vorhanden ist, dass das freie Ende der Einbringvorrichtung gegen einen Innenraum der Umlenkvorrichtung gerichtet ist, und dass ein Innendurchmesser des Innenraums der Umlenkvorrichtung kleiner als ein Innendurchmesser der offenen Seite des Innenverteilers ist. In einer Ausgestaltung verfügt die Umlenkvorrichtung über einen Rand. Dabei ist die Umlenkvorrichtung in einer Variante als Ring oder als Deckel mit einem Umfassungsrand ausgeführt. Ist die Umlenkvorrichtung in Ringform ausgeführt, so befindet sie sich vorzugweise an der Seitenwand des Behälters, sodass diese Wand den Boden der Umlenkvorrichtung bildet.
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Durch die Umlenkvorrichtung soll eine seitliche Bewegung der Flüssigkeit beschränkt werden. Indem die Umlenkvorrichtung einen kleineren Innendurchmesser als der Innenverteiler aufweist, soll gewährleistet werden, dass die Flüssigkeit, die auf den Rand der Umlenkvorrichtung trifft, anschließend in den Innenverteiler strömt. Wäre die Umlenkvorrichtung größer, so würde die Flüssigkeit am Innenverteiler vorbeifließen.
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Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die Umlenkvorrichtung in der Nähe der Seitenwand angeordnet ist, und dass sich die Umlenkvorrichtung entlang der Querachse näher an der Seitenwand befindet als das freie Ende der Einbringvorrichtung. In einer Ausgestaltung befindet sich die Umlenkvorrichtung oberhalb des freien Endes der Einbringvorrichtung, die sich oberhalb des Innenverteilers befindet. In einer weiteren Ausgestaltung sind die Umlenkvorrichtung, das freie Ende und der Innenverteiler koaxial hintereinander angeordnet. In einer weiteren Ausgestaltung befinden sich die Umlenkvorrichtung und das freie Ende in einer Projektion des Innenverteilers in Richtung der Seitenwand und befindet sich das freie Ende in einer Projektion der Umlenkvorrichtung fort von der Seitenwand. In dieser Ausgestaltung überlappen sich also die jeweils für die Flüssigkeit relevanten Flächen der drei Komponenten, sodass die Flüssigkeit jeweils vom freien Ende zur Umlenkvorrichtung und von der Umlenkvorrichtung zum Innenverteiler geführt wird. In einer Ausgestaltung befindet sich die Umlenkvorrichtung entgegen dem Erdschwerefeld oberhalb des freien Endes der Einbringvorrichtung.
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Eine Ausgestaltung besteht darin, dass das freie Ende der Einbringvorrichtung im Wesentlichen in einem mittigen Bereich entlang einer Längsachse des Behälters angeordnet ist. In dieser Ausgestaltung wird die Flüssigkeit in einem mittleren Bereich des Behälters eingebracht. Hierdurch ändert auch eine leichte Schrägstellung des Behälters kaum etwas am Zusammenwirken zwischen den beteiligten Komponenten.
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Eine Ausgestaltung sieht vor, dass der Behälter mindestens einen Zweitmediumseingang aufweist, dass in dem Behälter eine Zuflussvorrichtung vorhanden ist, dass die Zuflussvorrichtung über den Zweitmediumseingang in den Behälter eindringende Flüssigkeit in den Innenraum des Behälters einbringt, dass die Zuflussvorrichtung ein in dem Innenraum des Behälters befindliches freies Ende aufweist, und dass das freie Ende der Zuflussvorrichtung gegen die Seitenwand des Behälters gerichtet ist. In dieser Ausgestaltung gelangt über einen zusätzlichen und somit zweiten Mediumseingang Flüssigkeit in den Behälter. Dies geschieht über eine Zuflussvorrichtung, deren freies Ende gegen eine Seitenwand des Behälters gerichtet ist. In einer Ausgestaltung ist das freie Ende der Zuflussvorrichtung auf eine tiefste Lage des Behälters gerichtet. In einer Ausgestaltung geht damit einher, dass die über die Zuflussvorrichtung zugeführte Flüssigkeit sich in einer untersten Schicht sammelt.
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Eine Ausgestaltung besteht darin, dass das freie Ende der Zuflussvorrichtung und das freie Ende der Einbringvorrichtung in unterschiedliche Richtungen weisen. In einer Ausgestaltung ist das eine freie Ende nach oben und ist das andere freie Ende nach unten gerichtet, relativ zu einer Querachse des Behälters. Die Querachse verläuft dabei in einer Ausgestaltung im Wesentlichen in Richtung der Erdanziehung. Somit wird vorzugweise warme Flüssigkeit in Richtung einer Decke und wird kalte Flüssigkeit in Richtung eines Bodens des Behälters eingebracht. Decke und Boden sind dabei in einer Ausgestaltung ein oberer bzw. ein unterer Abschnitt der Seitenwand des Behälters, wenn dieser bei der Anwendung auf der Seite liegt.
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Eine Ausgestaltung sieht vor, dass der Behälter ferner eine Stirnseite aufweist, und dass sich der Mediumseingang und/oder der Mediumsausgang und/oder der Zweitmediumseingang auf der Stirnseite befinden. In einer Ausgestaltung befinden sich drei Öffnungen in einer Stirnseite des Behälters, von der aus sich die Einbringvorrichtung, die Entnahmevorrichtung und die Zuflussvorrichtung in den Innenraum hinein erstrecken.
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Eine Ausgestaltung besteht darin, dass der Behälter ferner eine Stirnseite aufweist, und dass das freie Ende der Zuflussvorrichtung näher zur Stirnseite als das freie Ende der Einbringvorrichtung angeordnet ist. In dieser Ausgestaltung wird die Flüssigkeit von der Einbringvorrichtung weiter in einen Mittenabschnitt des Behälters eingebracht als die Flüssigkeit der Zuflussvorrichtung.
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Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die Wärmeübertragervorrichtung die von der Energieeinheit erzeugte thermische Energie auf die Flüssigkeit und auf Raumluft überträgt, dass die Vorrichtung einen Raumlufteingang, einen Raumluftausgang und ein Gebläse aufweist, und dass das Gebläse Raumluft von dem Raumlufteingang durch die Wärmeübertragervorrichtung zu dem Raumluftausgang befördert. In dieser Ausgestaltung dient die Vorrichtung dem Erwärmen von Raumluft und Flüssigkeit. Daher wird durch ein Gebläse die Raumluft durch die Vorrichtung und damit auch vorbei an der Wärmeübertragervorrichtung geführt und dadurch erwärmt.
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Eine Ausgestaltung besteht darin, dass der Behälter eine langgestreckte Form aufweist. So ist die Längsachse deutlich länger als einer Querachse. In einer Ausgestaltung ist der Behälter - z. B. in einem Gehäuse - so angeordnet, dass die Querachse entlang der Erdanziehung verläuft. Der Behälter verfügt dabei vorzugsweise über eine Seitenwand, die sich um die Längsachse herum erstreckt, und über zwei Stirnseiten, von denen die Seitenwand ausgeht bzw. auf welche sie mündet.
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Eine alternative oder ergänzende Ausgestaltung besteht darin, dass die Einbringvorrichtung im Wesentlichen rohr- oder schlauchförmig ausgestaltet ist. Eine alternative oder ergänzende Ausgestaltung besteht darin, dass die Entnahmevorrichtung im Wesentlichen rohr- oder schlauchförmig ausgestaltet ist. Eine alternative oder ergänzende Ausgestaltung besteht darin, dass die Zuflussvorrichtung im Wesentlichen rohr- oder schlauchförmig ausgestaltet ist. Die Flüssigkeit wird somit je nach Ausgestaltung über rohr- oder schlauchförmige Strukturen im Innenraum des Behälters geführt. Die freien Enden befinden sich dabei im Innenraum und die anderen Enden sind mit den entsprechenden Öffnungen, z. B. Flüssigkeitseingang, Flüssigkeitsausgang oder Zweitmediumseingang verbunden.
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Eine alternative oder ergänzende Ausgestaltung besteht darin, dass der Innenverteiler im Wesentlichen topfförmig ausgestaltet ist. Der Topf ist in einer beispielhaften Ausgestaltung kreiszylindrisch.
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Eine alternative oder ergänzende Ausgestaltung besteht darin, dass die Umlenkvorrichtung im Wesentlichen ring- oder topfförmig ausgestaltet ist. Dabei ist in einer Ausgestaltung eine kreiszylindrische Form vorgesehen. Verfügt die Umlenkvorrichtung nicht über eine eigene Bodenplatte, so ist sie vorzugweise an der Seitenwand des Behälters befestigt, sodass sich dadurch ein Boden der Umlenkvorrichtung ergibt.
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Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die Einbringvorrichtung und/oder die Entnahmevorrichtung und/oder die Zuflussvorrichtung im Wesentlichen zumindest abschnittsweise parallel zueinander geführt sind.
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Eine Ausgestaltung besteht darin, dass die Flüssigkeit Brauchwasser ist. Die einzelnen Komponenten und deren Verbindungen sind somit in dieser Ausgestaltung trinkwassergeeignet.
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Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die Energieeinheit durch das Verbrennen eines Brennstoff-Luft-Gemischs und/oder durch die Umwandlung elektrischer Energie thermische Energie erzeugt. Die thermische Energie wird in dieser Ausgestaltung über das Verbrennen eines Brennstoffs, z. B. brennbares Gas oder in den gasförmigen Zustand überführter Dieselbrennstoff, oder über die Umwandlung von elektrischer Energie erzeugt.
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Im Einzelnen gibt es eine Vielzahl von Möglichkeiten, die erfindungsgemäße Vorrichtung auszugestalten und weiterzubilden. Dazu wird verwiesen einerseits auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche, andererseits auf die folgende Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung. Es zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung gemäß einer ersten Variante und
- 2 eine schematische Darstellung des Behälters als Teil der Vorrichtung gemäß einer zweiten Variante.
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Die 1 zeigt schematisch den Aufbau einer Vorrichtung zum Erwärmen einer Flüssigkeit und der Raumluft. Die thermische Energie für die Erwärmung wird von der Energieeinheit 1 in der dargestellten Variante durch die Verbrennung eines Brennstoff-Luft-Gemischs erzeugt und von der Wärmeübertragervorrichtung 2 auf die Flüssigkeit und die Raumluft übertragen. Die Raumluft wird dabei von einem Gebläse 12 von dem Raumlufteingang 10 durch die Wärmeübertragervorrichtung 2 zu dem Raumluftausgang 11 bewegt. Die Flüssigkeit gelangt zu dem Flüssigkeitseingang 20 der Wärmeübertragervorrichtung 2, um dort erwärmt zu werden. Anschließend verlässt die Flüssigkeit über den Flüssigkeitsausgang 21 die Wärmeübertragervorrichtung 2 und gelangt über den Mediumseingang 30 in den Behälter 3. Die erwärmte Flüssigkeit wird über die Einbringvorrichtung 4 tiefer hinein in den Innenraum eingebracht. Über eine Pumpvorrichtung 22 wird die Flüssigkeit dem Behälter 3 entnommen. Dabei gelangt die Flüssigkeit über die Entnahmevorrichtung 7 zu dem Mediumsausgang 31 und verlässt die Vorrichtung. In einer alternativen - hier nicht dargestellten - Ausgestaltung ist die Pumpvorrichtung vorgelagert und fördert kaltes Wasser hinein. Der Mediumseingang 30 und der Mediumsausgang 31 befinden sich in der dargestellten Ausführung auf unterschiedlichen Stirnseiten des Behälters.
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Bei der detaillierten Darstellung einer anderen Ausgestaltung des Behälters 3 der 2 sind der Mediumseingang 30 und der Mediumsausgang 31 auf der gleichen Stirnseite 34 angeordnet. Der Behälter 3 hat hier eine im Wesentlichen langgestreckte Grundform, an die sich zwei Stirnseiten anschließen. Der Behälter 3 ist so orientiert, dass die Querachse 33 in der Richtung des Schwerefelds bzw. der Erdanziehung verläuft.
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Die erwärmte Flüssigkeit wird von dem Mediumseingang 30 über die Einbringvorrichtung 4 in den Innenraum des Behälters 3 eingebracht. Dabei ist das freie Ende 40 der hier rohrförmigen Einbringvorrichtung 4 gegen eine Seitenwand - dies ist hier die Längsseite - des Behälters 3 gerichtet. Die Flüssigkeit wird somit in der dargestellten Ausgestaltung nach oben ausgebracht und fließt anschließend nach unten. Die im Wesentlichen gerade verlaufende rohrförmige Einbringvorrichtung 4 weist vor ihrem freien Ende 40 einen nach oben gerichteten Bogen aus.
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Damit die Flüssigkeit sich nicht zu weit entlang der Seitenwand 32 ausbreitet, ist hier eine deckelförmige Umlenkvorrichtung 6 an der Seitenwand 32 vorhanden. Deren Rand verhindert, dass die Flüssigkeit sich aus dem Innenraum 60 heraus seitlich ausbreiten kann, bevor sie durch die Schwerkraft herabströmt. Zu erkennen ist, dass der Innendurchmesser des Innenraums 60 der Umlenkvorrichtung 6 kleiner ist als der Innendurchmesser der offenen Seite 50 des Innenverteilers 5. Dabei sind in der gezeigten Ausführung die Umlenkvorrichtung 6 und der Innenverteiler 5 beispielhaft kreiszylindrisch ausgestaltet. Durch die aufeinander abgestimmten Innendurchmesser gelangt im Wesentlichen alle Flüssigkeit aus der Einbringvorrichtung 4 in den Innenraum des Innenverteilers 5.
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Aus der offenen Seite 50 des Innenverteilers 5 strömt die Flüssigkeit anschließend unmittelbar heraus in den Innenraum des Behälters 3.
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Somit gelangt die erwärmte Flüssigkeit aus der Einbringvorrichtung 4 zunächst in die Umlenkvorrichtung 6 und damit mittelbar in den Innenraum des Behälters 3, damit eine Art Fokussierung des Flüssigkeitsstrahls bewirkt wird. Von dort gelangt die Flüssigkeit in den Innenraum des Innenverteilers 5 und damit wieder mittelbar in den Innenraum des Behälters 3. ist der Innenverteiler 5 ausreichend gefüllt oder hat die Flüssigkeit ausreichend Bewegungsenergie, so gelangt die Flüssigkeit aus dem Innenverteiler 5 unmittelbar in den Innenraum des Behälters 3.
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Durch den Innenverteiler 5 ergeben sich zumindest zwei Vorteile: In dem Innenverteiler 5 ist weniger Flüssigkeit vorhanden, mit der sich die neu eingebrachte Flüssigkeit vermischt. Daher ist eine geringere Temperaturdifferenz bzw. Maß der Abkühlung durch die vorhandene Flüssigkeit zu erwarten. Weiterhin wird so die Bewegungsenergie der neu eingebrachten Flüssigkeit reduziert. Dies reduziert die Gefahr, dass sich unterschiedliche Flüssigkeitsschichten miteinander verbinden oder dass die neu eingebrachte und gerade erwärmte Flüssigkeit bis zu einer kalten Flüssigkeitsschicht gelangt.
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Die Flüssigkeit wird über die - gerade verlaufende, rohrförmige - Entnahmevorrichtung 7 und den Mediumsausgang 31 aus dem Behälter 3 entnommen. Dabei ist das freie Ende 70 der Entnahmevorrichtung 7 mit dem Innenraum des Innenverteilers 5 verbunden. Die Flüssigkeit gelangt somit mittelbar aus dem Innenraum des Behälters 3, indem sie einem Teil-raum - nämlich dem Innenraum des Innenverteilers 5 - entnommen wird. Dabei besteht zwischen dem Innenverteiler 5 und der - hier im Wesentlichen rohrförmigen - Entnahmevorrichtung 7 eine Lücke oder ein Spalt, der als Flüssigkeitspassage 71 dient. Damit kann Flüssigkeit austreten und es wird dem Risiko eines Frostschadens begegnet.
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Insgesamt ist zu erkennen, dass sich die Umlenkvorrichtung 6, das freie Ende 40 der Einbringvorrichtung 4 und der Innenverteiler 5 koaxial untereinander entlang der Querachse 33 befinden. Damit wird hier insbesondere die Flüssigkeit in einen mittleren Bereich des Innenraums des Behälters 3 eingebracht und von dort entnommen.
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Entlang der Längsachse 36 mündet die - hier ebenfalls im Wesentlichen rohrförmige - Zuflussvorrichtung 8 mit ihrem freien Ende 80 so, dass sie dem mittleren Bereich des Behälters 3 vorgelagert ist. Damit mündet die Zuflussvorrichtung 8 auch vor der Einbringvorrichtung 4. Das freie Ende 80 ist hier nach einem Bogen der Zuflussvorrichtung 8 gegen die Seitenwand 32 gerichtet und bringt dabei in der gezeigten Ausgestaltung kalte Flüssigkeit von dem Zweitmediumseingang 35 in den Behälter 3 ein. Durch die Orientierung des Behälters 3 bildet sich somit eine untere kalte Flüssigkeitsschicht aus. Der Zweitmediumseingang 35 befindet sich dabei auch auf der Stirnseite 34, die schon den Mediumseingang 30 und den Mediumsausgang 31 trägt.
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Zu erkennen ist, dass die Bögen von Einbringvorrichtung 4 und Zuflussvorrichtung 8 so ausgerichtet sind, dass die zugehörigen freien Enden 40, 80 einander entgegengerichtet sind. Dies für den hier gezeigten Anwendungsfall, dass der Behälter auf seiner Längsseite liegt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Energieeinheit
- 2
- Wärmeübertragervorrichtung
- 3
- Behälter
- 4
- Einbringvorrichtung
- 5
- Innenverteiler
- 6
- Umlenkvorrichtung
- 7
- Entnahmevorrichtung
- 8
- Zuflussvorrichtung
- 10
- Raumlufteingang
- 11
- Raumluftausgang
- 12
- Gebläse
- 20
- Flüssigkeitseingang
- 21
- Flüssigkeitsausgang
- 22
- Pumpvorrichtung
- 30
- Mediumseingang
- 31
- Mediumsausgang
- 32
- Seitenwand
- 33
- Querachse
- 34
- Stirnseite
- 35
- Zweitmediumseingang
- 36
- Längsachse
- 40
- freies Ende der Einbringvorrichtung
- 50
- offene Seite des Innenverteilers
- 60
- Innenraum der Umlenkvorrichtung
- 70
- freies Ende der Entnahmevorrichtung
- 71
- Flüssigkeitspassage
- 80
- freies Ende der Zuflussvorrichtung
