DE1125569B

DE1125569B - Electrically heated water heater

Info

Publication number: DE1125569B
Application number: DEF26818A
Authority: DE
Inventors: Paul Franz Forbach; Gerd Sabiers
Original assignee: Forbach GmbH and Co KG
Current assignee: Forbach GmbH and Co KG
Priority date: 1958-10-15
Filing date: 1958-10-15
Publication date: 1962-03-15

Description

Elektrisch beheizter Durchlauferhitzer Die Erfindung bezieht sich auf elektrisch beheizte Durchlauferhitzer, wie diese z. B. im Haushalt für die Bereitung der zum Baden und Duschen benötigten großen Warmwassermengen benutzt werden. Derartige Durchlauferhitzer sind an sich bekannt; sie sind in der Regel mit einem sogenannten Strömungsschalter ausgerüstet, der die Beheizung des Durchlauferhitzers beim Öffnen und Schließen der Zapfhähne selbsttätig ein- und ausschaltet. Grundsätzlich besteht infolgedessen die Möglichkeit, eine beliebige Zahl von Zapfstellen vorzusehen, beispielsweise außer der an der Badewanne und in der Duschecke im Badezimmer eine weitere am Waschbecken und eine oder mehrere in der Küche. In diesen Fällen macht sich jedoch die hohe Leistungsaufnahme des Durchlauferhitzers; die bei 9 bis 36 kW liegt" insofern unangenehm bemerkbar; als zum Händewaschen und in der Küche nur verhältnismäßig geringe Wassermengen benötigt werden, dieser Bedarf sich aber unter allen Umständen in kurzen Zeitabständen wiederholt. Da bei jedem Öffnen der Zapfhähne die Beheizung des Durchlauferhitzers eingeschaltet wird, tritt im Ergebnis eine stoßweise Belastung im Netz ein, die den Elektrizitätswerken nicht erwünscht ist.Electrically heated water heater The invention relates to on electrically heated water heaters, such as these z. B. in the household for the preparation the large amounts of hot water required for bathing and showering are used. Such Instantaneous water heaters are known per se; they are usually associated with a so-called Equipped with a flow switch that heats the water heater when it is opened and closing the taps automatically switches on and off. Basically there is consequently the possibility of providing any number of taps, for example in addition to the one at the bathtub and in the shower corner in the bathroom, another one at the sink and one or more in the kitchen. In these cases, however, makes the high Power consumption of the water heater; which lies at 9 to 36 kW "is uncomfortable in that respect noticeable; than for hand washing and in the kitchen only relatively small amounts of water are required, but under all circumstances this need increases at short intervals of time repeated. Since every time the taps are opened, the water heater is heated is switched on, the result is an intermittent load in the network, which is not wanted by the electricity companies.

Um diese Schwierigkeiten zu vermeiden, ist es bekannt, die Heizleistung des Durchlauferhitzers in eine Grundheizung mit 2 bis 3 kW für den sogenannten Kleinbedarf und in eine Zusatzheizung von 15 bis 18 kW oder mehr für den sogenannten Großbedarf zu unterteilen. Die Grundheizung wird hierbei durch einen Thermostaten geregelt, der in seiner Funktion vom Strömungsschalter unabhängig ist, so daß der letztere erst bei größeren Auslaufgeschwindigkeiten die Zusatzheizung einschaltet. Es wird also mit anderen Worten der Kleinbedarf mit der thermostatisch gesteuerten kleinen Heizleistung gedeckt, während zur Deckung des Großbedarfs die vom Strömungsschalter geschaltete hohe Heizleistung dient.In order to avoid these difficulties, it is known to increase the heating power of the water heater in a basic heating with 2 to 3 kW for the so-called small requirement and an additional heater of 15 to 18 kW or more for so-called large-scale needs to subdivide. The basic heating is regulated by a thermostat, which is independent of the flow switch in its function, so that the latter The additional heating only switches on at higher discharge speeds. It will In other words, the small requirement with the thermostatically controlled small one Heating capacity covered, while the flow switch to cover the large demand switched high heating power is used.

Von dem weder an sich noch in Verbindung mit Durchlauferhitzern - genauer gesagt: Durchlauferhitzem mit Speicherbehälter - neuen Prinzip der Unterteilung der Heizleistung und deren Steuerung durch Thermostat und Strömungsschalter macht der der Erfindung zugrunde liegende Vorschlag gleichfalls Gebrauch. Gegenüber den bisherigen Lösungen. bei denen beim Öffnen der Zapfstellen für den Großbedarf die Zusatzheizung immer dann eingeschaltet wird, wenn die Strömungsgeschwindigkeit des Wassers bei der Entnahme hinreichend groß ist, es also geschehen kann, daß das Netz mit der vollen Leistung zu einer Tageszeit belastet wird, in der dies aus irgendwelchen Gründen unerwünscht ist, wird eine Anordnung vorgeschlagen, die erfindungsgemäß durch folgende Merkmale gekennzeichnet ist.Of which neither in itself nor in connection with water heaters - more precisely: instantaneous water heater with storage tank - new principle of subdivision the heating power and its control by thermostat and flow switch the proposal on which the invention is based is also used. Compared to the previous solutions. in which when opening the dispensing points for large-scale demand the Auxiliary heating is always switched on when the flow rate of the Water is sufficiently large when it is removed, so it can happen that the network is charged with the full performance at a time of day in which this is due to any Reasons is undesirable, an arrangement is proposed according to the invention is characterized by the following features.

Der Thermostat des elektrischen Schalters der Grundheizung verriegelt den von dem Flüssigkeits-Strömungsschalter gesteuerten Schalter der Zusatzheizung, solange der Inhalt des Speicherbehälters Gebrauchstemperatur aufweist; das selbsttätige Einschalten der vom Strömungsschalter und Thermostaten gesteuerten Zusatzheizung ist mit einem auf die Hebelmechanik der elektrischen Schalter der Grundheizung und der Zusatzheizung einwirkenden mechanischen Handschalter zur an sich bekannten Begrenzung der Netzbelastung vorzugsweise zu Zeiten hoher Belastungsspitzen verhinderbar.The thermostat of the electrical switch of the basic heating is locked the auxiliary heater switch controlled by the liquid flow switch, as long as the contents of the storage container are at use temperature; the automatic Switching on the auxiliary heating controlled by the flow switch and thermostat is with one on the lever mechanism of the electrical switch of the basic heating and the mechanical manual switch acting on the auxiliary heating for the per se known limitation the network load can preferably be prevented at times of high load peaks.

Geht man beispielsweise davon aus, daß der Kleinbedarf in der Küche am Spülbecken eintritt, der Großbedarf im Badezimmer in der Duschecke bzw. an der Wanne, so kann also in der Stellung »Kleinbedarf« des mechanischen Handschalters dem Durchlauferhitzer lediglich die Wassermenge entnommen werden, die dem Warmwasservorrat im Speicherbehälter entspricht. Sobald hierbei die Temperatur den am Thermostaten eingestellten Wert unterschreitet, wird die Grundheizung mit beispielsweise 2 bis 3 kW eingeschaltet, da die Zusatzheizung blockiert ist, aber auch nur diese. Wird dagegen der Handschalter in die Stellung »Großbedarf« gebracht; so kann zusätzlich zu der Grundheizung auch die Zusatzheizung mit beispielsweise 15 bis 18 kW wirksam werden, was aber auch erst dann der Fall ist, wenn der Warmwasservorrat im Behälter unter die durch den Thermostaten vorgegebene Temperatur sinkt.Assume, for example, that the small needs in the kitchen occurs at the sink, the large demand in the bathroom in the shower or at the Tub, so in the "small requirement" position of the mechanical hand switch the water heater only the amount of water that is taken from the hot water supply in the storage tank. As soon as the temperature reaches the thermostat falls below the set value, the basic heating with, for example, 2 to 3 kW switched on because the additional heating is blocked, but only this. Will on the other hand, the hand switch is set to the “large demand” position; so can In addition to the basic heating, there is also the additional heating with, for example, 15 to 18 kW become effective, but this is only the case when the hot water supply in the container falls below the temperature set by the thermostat.

Bei elektrischen Durchlauferhitzern. und ähnlichen Geräten ist es an sich nicht neu, mit dem Wasserhahn bzw. -ventil auf die Funktion eines elektrischen Schalters einzuwirken. Der Zweck, der hiermit verfolgt wird, ist aber ein anderer als bei der Erfindung, nämlich der, ein Einschalten der Beheizung zu verhindern, solange der Wasserzutritt nicht oder nicht genügend geöffnet ist.With electric water heaters. and similar devices it is In itself not new, with the faucet or valve on the function of an electric To act on the switch. The purpose that is hereby pursued, however, is different than with the invention, namely that of preventing the heating from being switched on, as long as the water inlet is not or not sufficiently open.

Bei der konstruktiven Ausgestaltung des Vorschlages der Erfindung kann man unter Verwendung an sich bekannter Bauelemente beispielsweise so vorgehen, daß für das (Offnen und Schließen der Heizstromkreise Quecksilberschaltröhren verwendet werden, von denen die der Grundheizung zugeordnete Röhre am Ende eines zweiarmigen Bügels befestigt ist, an dessen freiem Ende der Bezugsstab eines Ausdehnungs-Thermostaten angreift, während die Schaltröhre bzw. die Schaltröhren für die Zusatzheizung von einem gleichartigen, durch das Steuerorgan des Strömungsschalters verschwenkbaren Bügel getragen sind, der unter dem ersten Bügel angeordnet und z. B. durch eine Stellschraube mit diesem in der Weise gekuppelt ist, daß in der Stellung »Großbedarf« der zweite Bügel den ersten Bügel mitzunehmen vermag und umgekehrt, in der Stellung »Kleinbedarf« jedoch lediglich der erste Bügel frei für sich beweglich ist. Die z. B. über einen Nocken am Handschalter und eine Stoßstange auf den zweiten Bügel des Schaltgestänges einwirkende Hebelmechanik, die in der Stellung »Kleinbedarf« die Zusatzheizung gesperrt hält, wird man in diesem Falle an dem den Schaltröhren abgekehrten Bügelende angreifen lassen. Die gleiche Bauweise empfiehlt sich für eine eventuell vorhandene Sperre des ersten Bügels, die in einer Schaltstellung »Aus« des mit einem entsprechenden Nocken versehenen Handschalters vermöge der Kupplung der beiden Bügel die gesamte Beheizung auszuschalten gestattet.In the structural design of the proposal of the invention can, for example, proceed as follows using components known per se, that mercury interrupter tubes are used for (opening and closing the heating circuits of which the tube assigned to the basic heating is at the end of a two-armed Bracket is attached, at the free end of the reference rod of an expansion thermostat attacks, while the interrupter or interrupter for the auxiliary heating of a similar, pivotable by the control member of the flow switch Brackets are worn, which is arranged under the first bracket and z. B. by a Adjusting screw is coupled with this in such a way that in the position "large requirement" the second bracket is able to take the first bracket with it and vice versa, in the position "Small requirement", however, only the first bracket can move freely. the z. B. via a cam on the hand switch and a bumper on the second bracket the lever mechanism acting on the shift linkage, which in the "small requirement" position the auxiliary heating keeps locked, you will in this case at the switch tubes Allow the turned end of the temple to attack. The same construction is recommended for a possibly existing lock of the first bracket, which is in a switching position "Off" the manual switch provided with a corresponding cam by means of the clutch the two brackets to switch off the entire heating.

Die Erfindung und deren Einzelheiten werden im folgenden an Hand der Zeichnung für ein Ausführungsbeispiel näher erläutert, die in Abb.1 den neuen Durchlauferhitzer im Schnitt zeigt; in Abb.2 bis 4 sind die verschiedenen Lagen des Schaltgestänges in den Stellungen »Aus«, »Küche« und »Bad« des Handschalters dargestellt, dessen Nockenanordnung in Abb. 5 nochmals für sich in einem Ausschnitt gezeigt ist.The invention and its details are in the following with reference to Drawing for an exemplary embodiment explained in more detail, the new water heater in Fig.1 shows in section; in Fig. 2 to 4 are the different positions of the shift linkage shown in the positions »Off«, »Kitchen« and »Bathroom« of the handset, its Cam arrangement in Fig. 5 is shown again in a cutout.

In der Abb.1 ist mit 1 der Speicherbehälter des Durchlauferhitzers bezeichnet, der mit einer wärmedämmenden Auskleidung 2 aus Steinwolle od. dgl. versehen ist. Der Zulauf zum Speicher, dessen Mündungsöffnung 4 in der Nähe des Behälterbodens liegt, ist in der Abbildung mit 3 bezeichnet, der bis dicht an den oberen Rand des Behälters geführte Auslauf für die Zapfstellen im Bad (Großbedarf), dem ein Strömungsschalter 6 zugordnet ist, mit 5 und der für diejenigen in der Küche (Kleinbedarf) reit 7. Zur Beheizung des Speicherinhaltes dienen fünf Heizelemente 8 bis 12, von denen das über eine Quecksilber-Schaltröhre 13 geschaltete Element 8 mit einer Leistungsaufnahme von 2 bis 3 kW die Grundheizung darstellt, während die Elemente 9 bis 12 mit einer Leistungsaufnahme von etwa insgesamt 18 kW, denen vier Quecksilber-Schaltröhren 14 zugeordnet sind, als Zusatzheizung gedacht sind. Die Schaltröhre 13 ist von einem durch eine Zugfeder 15 belasteten zweiarmigen Bügel 16 getragen, an dessen freiem Ende der Bezugsstab 17 eines Ausdehnungs-Thermostaten 18 angreift. Ein gleichartiger, ebenfalls durch eine Zugfeder 20 vorgespannter Bügel 19, der mit einer Stellschraube 21 den Bügel 16 mitzunehmen vermag, bildet den Träger der Quecksilber-Schaltröhren 14. Zwischen dieser Stellschraube und dem Achslager des Bügels liegt der Angriffspunkt für das mit einer Druckfeder 22 belastete und sich gegen eine Stellschraube 23 am Bügel 19 abstützende Steuerglied 24 des Strömungsschalters 6. Der Bügel 19 steht fernerhin unter der Einwirkung einer durch eine Feder 26 vorgespannten Stoßstange 25, die von dem Nocken 28 eines Handschalters 27 über einen Hebel 29 zu verschieben ist. Hinter dem Hebel 29 befindet sich ein zweiter Hebel 30, der, von einem entsprechenden Nocken 31 des Handschalters gesteuert (vgl. Abb. 5), eine durch eine Feder 33 gespannte Stoßstange 32 zu verschieben gestattet, die an dem Bügel 16 angreift.In Fig.1, 1 denotes the storage tank of the water heater, which is provided with a heat-insulating lining 2 made of rock wool or the like. The inlet to the reservoir, the mouth of which 4 is close to the bottom of the tank, is indicated by 3 in the figure, the outlet for the taps in the bath (large demand), which is connected to a flow switch 6, which extends right up to the upper edge of the tank, with 5 and the one for those in the kitchen (small requirements) riding 7. Five heating elements 8 to 12 are used to heat the contents of the storage tank, of which element 8, which is connected via a mercury interrupter 13 and has a power consumption of 2 to 3 kW, represents the basic heating, while the elements 9 to 12 with a power consumption of about 18 kW in total, to which four mercury interrupters 14 are assigned, are intended as additional heating. The switching tube 13 is carried by a two-armed bracket 16 loaded by a tension spring 15, on the free end of which the reference rod 17 of an expansion thermostat 18 engages. A similar bracket 19, also pretensioned by a tension spring 20, which is able to take the bracket 16 with an adjusting screw 21, forms the carrier of the mercury interrupter 14 and the control member 24 of the flow switch 6, which is supported against an adjusting screw 23 on the bracket 19. Behind the lever 29 is a second lever 30 which, controlled by a corresponding cam 31 of the manual switch (see FIG. 5), allows a push rod 32 which is tensioned by a spring 33 and which engages the bracket 16 to be moved.

In der Stellung »Aus« des Handschalters 27 (vgl. Abb. 2) gelangen die Hebel 29, 30 der Form der Nocken 28, 31 entsprechend in eine Lage, in der die Stoßstangen 25, 32 durch die Federn 26, 33 so weit angehoben werden, daß die Bügel 19, 16 und damit auch die von diesen getragenen Schaltröhren 13, 14 nach links kippen, womit der Stromkreis der Heizelemente 8 bis 12 unterbrochen wird.Move to the "Off" position of the hand switch 27 (see Fig. 2) the levers 29, 30 of the shape of the cams 28, 31 in a position in which the Bumpers 25, 32 are raised so far by the springs 26, 33 that the bracket 19, 16 and thus also the interrupters 13, 14 carried by them tilt to the left, whereby the circuit of the heating elements 8 to 12 is interrupted.

Wird der Handschalter um 90° im Uhrzeigersinn geschwenkt, d: h. in die Stellung »Küche« gebracht, die dem sogenannten Kleinbedarf entspricht (vgl. Abb. 3), so bleibt die Stellung des Hebels 29 erhalten. Etwaige Bewegungen des Steuerorgans 24 des Strömungsschalters 6 sind daher nach wie vor ohne Einfluß auf den Bügel 19 und die Schaltröhren 1.4. Hingegen wird der Bügel 16 durch den Nocken 31 über den Hebel 30 und die Stoßstange 32 freigegeben (vgl. Abb. 5). Beim Unterschreiten der durch den Thermostaten 18 vorgegebenen Temperatur kann daher der Stromkreis des Heizelementes 8 über die Schaltröhre 13 geschlossen werden, aber auch nur dieser.If the handset is swiveled 90 ° clockwise, i. E. in brought the "kitchen" position, which corresponds to the so-called small requirement (cf. Fig. 3), the position of the lever 29 is retained. Any movements of the control organ 24 of the flow switch 6 are therefore still without any influence on the bracket 19 and the interrupters 1.4. In contrast, the bracket 16 by the cam 31 on the Lever 30 and the bumper 32 released (see. Fig. 5). When falling below the by the thermostat 18 predetermined temperature can therefore the circuit of the Heating element 8 are closed via the interrupter 13, but only this.

Bei einer weiteren Verstellung des Handschalters 27 um 180° in die Stellung »Bad« [Großbedarf] (vgl. Abb. 4) kommt auch der Bügel 19 frei, so daß nunmehr zusätzlich zu der Schaltröhre 13 die vom Strömungsschalter 6 gesteuerten Schaltröhren 14 wirksam zu werden vermögen. Ein Schließen des Stromkreises tritt mit Rücksicht auf die Kupplung der beiden Bügel durch die Stellschraube 21 aber erst dann ein, wenn das Heizelement 8 allein nicht in der Lage ist, den Leistungsbedarf zu decken, da der Bügel 16 andernfalls als Anschlag für die Schraube 21 wirkt. Ebenso werden sämtliche Schaltröhren gleichzeitig vom Thermostaten her ausgeschaltet, wenn die Temperatur im Speicherinneren den Sollwert erreicht hat.With a further adjustment of the hand switch 27 by 180 ° in the In the "bathroom" position [large demand] (see Fig. 4), the bracket 19 is also free, so that now in addition to the switching tube 13, the switching tubes controlled by the flow switch 6 14 are able to take effect. Closing the circuit occurs with consideration on the coupling of the two brackets by means of the adjusting screw 21 but only then if the heating element 8 alone is not able to meet the power requirement, since the bracket 16 otherwise acts as a stop for the screw 21. Likewise be all switching tubes are switched off simultaneously by the thermostat when the Temperature inside the storage tank has reached the setpoint.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Electric instantaneous water heater with storage tank and thermostat-controlled basic heating for the supply of small demand draw-off points and, in the case of liquid withdrawal at a large demand draw-off point intended for larger throughputs, with the help of a liquid flow switch, switching on additional heating, characterized by the following features: The thermostat of the electrical switch of the Basic heating locks the electrical switch of the auxiliary heating, which is controlled by the liquid flow switch, as long as the contents of the storage container are at use temperature; The automatic switching on of the auxiliary heating controlled by the flow switch and thermostat can be prevented with a mechanical manual switch acting on the lever mechanism of the electrical switches of the basic heating and the auxiliary heating for the known limitation of the network load, preferably at times of high load peaks.

2. Water heater according to claim 1, in which for opening and closing mercury interrupters are used in the heating circuits, characterized in that that the interrupter associated with the basic heating is at the end of a two-armed bracket is attached, at the free end of the reference rod of an expansion thermostat attacks, while the interrupter or interrupter for the auxiliary heating of a similar, pivotable by the control member of the flow switch Bracket are carried, which is arranged under the first bracket and z. B. by a The adjusting screw is coupled to this in such a way that in the position "large demand" the second bracket is able to take the first bracket with it and vice versa, in the position "Small requirement", however, only the first bracket can move freely.

3. Instantaneous water heater according to claim 2, characterized in that the z. B. via a cam on the hand switch and a lifting mechanism acting on the second bracket on the one of the switch tubes Attacks facing away temple end.

4. Water heater according to claim 2 or 3, characterized characterized in that an additional cam is provided on the hand switch, which in a switch position »off« of the hand control the first bracket and over the first Bracket is able to pivot the second bracket so far that basic heating and additional heating turned off. Publications considered: German patent specification No. 827 684; German Auslegeschrift No. 1020 743; German utility model no. 1733 401, 1734 719; Swiss patent specification No. 277 568.