DE1679737B2

DE1679737B2 - Brauchwasserbereiter

Info

Publication number: DE1679737B2
Application number: DE1679737A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Triesen Kunkel (Liechtenstein)
Original assignee: Hoval AG
Current assignee: Hoval AG
Priority date: 1965-11-11
Filing date: 1966-11-03
Publication date: 1975-11-27
Also published as: CH465183A; AT267136B; DE1954156U; NL6615906A; BE689494A; GB1114722A; LU49823A1; ES333188A1; FR1498845A; DE1679737A1

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen Brauchwasserbereiter mit einem Brauchwasser-Behälter, einer Zuleitung für Kaltwasser, einer Ableitung für Warmwasser und einem in dem Behälter angeordneten, von Heizwasser durchflossenen Wärmetauscher.

Derartige Brauchwasserbereiter nach dem Speicherprinzip finden beispielsweise in Verbindung mit Heizkesseln für Sammelh^izungsanlagen Anwendung, deren heißes Kesselwasser auch zum Aufheizen des Brauchwassers herangezogen wird. Das erwärmte Brauchwasser, das in dem Brauchwasser-Behälter hochsteigt, wird an der höchsten Stelle des Behälters entnommen, während gleichzeitig das zufließende Kaltwasser an der tiefsten Stelle des Behälters eingeleitet wird, damit keine unerwünschte Vermischung des gezapften Warmwassers mit dem zugeflossenen Kaltwasser eintritt. Man ist bestrebt, einen möglichst raschen Aufheizvorgang des eingeströmten Kaltwassers zu erzielen, was vor allem dann Schwierigkeiten bereitet, wenn plötzlich große Mengen an Warmwasser gezapft werden, da die Wärmeaustauschflache des Wärmetauschers mit Rücksicht auf den nutzbaren Speicherinhalt des Behälters nicht willkürlich groß bemessen werden kann. Auch kommt die größtmögliche Heizleistung des Wärmetauschers nicht von Anbeginn an zum Aufheizen des zufließenden Kaltwassers zur Auswirkung, da das unten in den Behälter eintretende Kaltwasser erst nach und nach mit der zur Verfugung stehenden gesamten Wärmeaustauschfläche des Wärmetauschers in Berührung gelangt. Ein weiteres Problem ist, daß sich auf den mit dem Brauchwasser in Berührung siehenden Heizflächen des Wärmetauschers Ablagerungen aus dem Brauchwasser absetzen, die den Wärmeübergang von den Heizflächen an das Brauchwasser beeinträchtigen und daher von Zeit zu Zeit entfernt werden müßten.

Es sind Brauchwasserbereiter bekannt (z. B. aus der DT-PS 6 37 027), bei denen in einem von dem Heizwasser durchflossenen behälterartigen Raum des Wärmetauschers eine einerseits an die Zuleitung für Kaltwasser angeschlossene und andererseits in den Innenraum des Brauchwasser-Behälters einmündende Rohrwendel od. dgl. angeordnet ist, so daß das Kaltwasser, welches entsprechend der Entnahme von Warmwasser diese Rohrwende! durchfließt, während der Durchströmung der Rohrwendel schon mit dem Heizwasser in Wärmeaustausch steht und vorgewärmt wird, bevor es in den Innenraum des Brauchwasser-Behälters einfließt.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, einen BrauchΛ-asserbereiter zu schaffen, dessen Wärmetauscher eine wesentlich intensivere Vorwärmung des zufließenden Kaltwassers vor dessen Eintritt in den Innenraum des Brauchwasserbehälters erzeugt und bei dem die von dem zufließenden Kaltwasser bespülten Wärmeaustauschflächen des Wärmetauschers bequem und gründlich an allen Stellen von Kalkablagerungen gereinigt werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Wärmetauscher zwei koaxial angeordnete, schraubenlinienförmige und in Wärmeaustausch miteinander stehende Kanäle aufweist, von denen der vom Heizwasser durchflossene Kanal an seiner Außenfläche mit dem Brauchwasser des Behälters in Wärmeaustausch steht, und der vom Kaltwasser im Gegenstrom durchflossene Kanal von einer abnehmbar ausgebildeten Außenfläche begrenzt ist.

Mit dieser Ausbildung wird erreicht, daß einerseits der für das Heizwasser gebildete schraubenlinienförmige Kanal von dem Heizwasser mit hoher Geschwindigkeit durchströmt wird und andererseits, sobald große Mengen an Warmwasser gezapft werden, auch der für das zufließende Kaltwasser gebildete schraubenlinienförmige Kanal von dem Kaltwasser mit hoher Geschwindigkeit durchströmt wird, wodurch ein außerordentlich intensiver Wärmeübergang an das zufließende Kaltwasser vor dessen Eintritt in den Innenraum des Brauchwasser-Behälters eintritt und sich dadurch die Diirchlaufleistung des Brauchwasserbereiters schlagartig erhöht, und es wird ferner erreicht, daß der für das zufließende Kaltwasser gebildete schraubenlinienförmige Kanal durch Abnehmen seiner Außenbegrenzungsfläche, die ein einfacher und bequem von dem Wärmetauscher abziehbarer Blechzylinder sein kann, völlig freigelegt werden kann und an allen Stellen gut zugänglich ist und daher mühelos und gründlich entkalkt bzw. von anderweitigen Ablagerungen gereinigt werden kann.

Die Erfindung wird anhand verschiedener Ausführungsbeispiele nachstehend beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine erste Ausführungsform in einem vertikalen Längsschnitt durch den Brauchwasserbereiter,

F i g. 2 eine zweite Ausführungsform in einem vertikalen Längsschnitt durch den Brauchwasserbereiter,

Fig. 3 einen Querschnitt nach der Linie 111-111 in Fig-2.

Fig.4 einen Querschnitt nach der Linie IV-IV in

Der Brauchwasserbereiter nach Fig. 1 besteht aus einem etwa zylindrischen Eiehälter 1, dessen eine Stirnwand 2 am unteren Bereich des Brauchwasserbereiters mit einer von einem Flansch 3 umgebenen Öffnung versehen ist. Auf dem Flansch I ist en die öffnung verschließender Flanschdeckel JO lösbar befestigt. Bei dem Brauchwasserbereiter nach F i g. 1 besteht der auf der Innenseile des Flanschdeckels"^ angeordnete Wärmetauseher aus zwei gleichachsig zueinander angeordneten, einen radialen Abstand voneinander aufweisenden zylindrischen Außenflächen 20 und 21. Die Außenfläche 20 ist auf dem Flanschdeckel IS befestigt. Die Außenfläche 21, die, wie anhand der Fig.3 und 4 noch erlauten wird, in Längsrichtung unterteilt ist, ist lose und kann nach Abnehmen eines auf den Flanschdeckels 19 dicht aufgesetzten Reinigungsdeckel 22 herausgezogen werden. In dem Zwischenraum zwischen den beiden Außenflächen 20 und 21 ist ein Einbau angeordnet, der aus einem mit Spiralsicken versehenen Wellrohr-Blechzylinder 23 besteht. Dieser Blechzylinder 23 ist an seinen Stirnrändern dicht mit der äußeren Außenfläche 20 verschweißt und bildet mit der äußeren Außenfläche 20 einen abgeschlossenen, vom Heizwasser durchflossenen schraubenlinienförmigen Kanal 24, der mit einer Vorlaufleitung 25 und einer Rucklaufleitung 26 für das Heizwasser verbunden ist. Der Blechzylinder 23 bildet mit der verschiebbar an dem Blechzylinder anliegenden inneren Außenfläche 21 gleichfalls einen schraubenlinienförmigen Kanal 27. der an seinem zum Flanschdeckel 19 weisenden L^:nde mit einem in den Reinigungsdeckel 22 eingesetzten Zulaufstutzen 28 für Kaltwasser in Verbindung steht und an seinem anderen, offenen F.ndc in das Innere des Brauehwasserbereiters einmündet. Die Kanäle 24 und 27 werden also vom Heizwasser bzw. vom Kaltwasser im Gegenstrom durchflossen. Damit das in dem von der inneren Außenfläche 21 umschlossenen Raum erwärmte Brauchwasser leichter im Brauchwasserbcrcitcr hochsteigen kann, ist in der Nähe des Flanschdeckels 19 ein beide Außenflächen 20 und 21 durchdringender, an der äußeren Außenfläche 20 befestigter Rohrstutzen 29 _4S angeordnet. Die im Brauchwasserbereitet· angeordnete Verlängerung 30 der Entnahmeleitung für Warmwasser ist an einer federnden Halterung 31 befestigt und rastet mit ihrem unteren, konischen Ende lose und mit ausreichender Dichtheit in eine konische Öffnung der äußeren Außenfläche 20 ein Der gesamt-; Wärmetauscher kann somit nach Lösen des Flanschdeckels 19 aus dem Brauchwasserbereiter herausgezogen werden. wobei die im Brauchwasserbereiter verbleibende Verlängerung der Entnahmeleitung federnd aus der konischen Öffnung der äußeren Außenfläche 20 ausrastet. Die Verlängerung 30 der Entnahmeleitung mündet zwar in den Zwischenraum zwischen den beiden Außenflächen 20 und 21 ein, wie anhand der F i g. 3 und 4 noch näher beschrieben wird, es ist jedoch von diesem 6c Zwischenraum durch Trennwände eine Kammer abgeteilt, die die Verlängerung 30 ausschließlich mit einer im Reinigungsdeckel 22 angeordneten Ableitung 32 verbindet. Nach Abnahme des Reinigungsdeckels 22 vom Flanschdeckel 19 kann die innere Außenfläche 21 herausgezogen und der vom Kaltwasser durchflossenc Kanal 27 gereinigt werden.

Bei dem Brauchwasserbereiter nach Fig. 2 besteht der Wärmetauscher im Prinzip ebenso wie beim Brauchwasserbereiter nach Fig. 1 aus zwei gleichachsig zueinander angeordneten, einen radialen Abstand voneinander aufweisenden, im wesentlichen zylindrischen Wandungen und einem in dem Zwischenraum /wischen den beiden Wandungen angeordneten Einbau. Hier besteht jedoch der Einbau aus einem schraubenlinienförmigen Rohr 34, dessen in einem Abstand voneinander stehende Windungen auf der Innenseite mit Kragen 35 derart hinreichend dicht aneinanderliegen, daß sie selbst auf der Innenseite eine durchgehende innere Wandung bilden. Das Rohr 34 ist an einem Ende mittels eines Verlängerungszylinders 36 mit einem abnehmbaren Flanschdeckel 33 verbunden. Das Rohr 34 v. ird vom Heizwasser durchflossen, und zwar sind die Enden des Rohres 34 mit einer Vorlaufleitung 37 bzw. einer Rücklaufleitung 38 für das Heizwasser verbunden, die beide innerhalb des Rohres 34 bzw. des Verlängerungszylinder 36 verlaufen. Die äußere Wandung des Wärmetausehers wird von einem das Rohr 34 außen umgebenden Zylinder 39 gebildet, der mit dem Rohr 34 einen zwischen den Windungen des Rohres liegenden sehraubenlinienförmigen Zwischenraum 40 einschließ¹.. Dieser von den Zwischenräumen 40 gebildete Kanal wird im Gegenstrom vom Kaltwasser durchflossen, und /war steht er an seinem einen Ende mit einem ZulaufsHitzen 41 des Fianschdeckels 37 in Verbindung und mündet mit seinem anderen oflenen Ende in das Innere des Brauehwasserbereiters ein. Der vom Rohr 34 umschlossene Raum steht in der Nähe des Flanschdckkels 33 durch einen den Verlängerungszylinder 36 und den Zylinder 39 durchdringenden, am Verlängerungs/ylinder 36 befestigten Ablaufstutzen 42 mit dem Innenraum des Biauchwasserbereiters in Verbindung. Die Verlängerung 43 der Brauchwassercninahmcleiumg wird auch hier von einer federnden Halterung 44 getragen und raste; mit ihrem unteren konischen Ende in eine konische Öffnung des Zylinders 39 lose und hinreichend dicht ein. Wie F i g. 3 zeigt, sind in dem ringförmigen Zwischenraum zwischen dem Verlängerungszylinder 36 und dem Zylinder 39 zwei auf dem Verlängerungszylinder 36 befestigte Trennwände 45 angeordnet, die bis an die erste Windung des Rohres 34 heranreichen und so von dem ringförmigen Zwischenraum eine Kammer 46 abteilen, welche die Verlängerung 43 der Lninahmeleitung mit einer Ableitung 47 des Flanschdeckels 33 verbindet. Solche Trennwände sind in analoger Weise auch bei dem Ausführuiigsbeispiel nach F i g. 1 angeordnet. Wie F i g. 4 zeigt, ist der das Rohr 34 umgebende Zylinder 39 an seiner höchsten Stelle in der Längsrichtung durchgeschnitten, wobei sich die Längskanten des Zylinders 39 entlang der Trennfuge überlappen. Die sich überlappenden Längskanten werden durch drei über die Länge des Zylinders 39 verteilte Keilverschlüsse 48 zusammengehalten. Eine Reinigung der das Kaltwasser führenden Zwischenräume 40 wird in folgender Weise vorgenommen. Zunächst wird der Flanschdcckcl 33 gelöst und der Wärmetauscher aus dem Brauchwasserbereiter herausgezogen, wobei die Verlängerung 43 der Entnahmeleitung aus ihrem konischen Sitz in dem Zylinder 39 federnd ausrastet. Sodann werden die Keilverschlüsse 48 gelöst, so daß der Zylinder 39 aufgeweitet und an dem Ablaufstutzen 42 vorbei vom Rohr 34 abgezogen werden kann. In analoger Weise ist die an ihrer höchsten Stelle in Längsrichtung unterteilte innere Außenfläche 21 bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 durch Keilverschlüsse an ihrer Trennfuge

verschlossen, so daß auch hier nach Knifernen des Reinigungsdeckcls 22 und nach Lösen der Keilverschlüsse die innere Außenfläche 2t so vcrformi werden kann, daß sie ohne Behinderung durch den Rohrstutzen 29 aus dem Wärmetauscher herausgezogen werden kann.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Brauchwasserbereiter mit einem Brauchwasser-Behälter, einer Zuleitung für Kaltwasser, einer Ableitung für Warmwasser und einem in dem Behälter angeordneten, von Heizwasser durchflossenen Wärmetauscher, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher zwei koaxial angeordnete, schraubenlinienförmige und in War- <° meaustausch miteinander stehende Kanäle (24, 27) aufweist, von denen der vom Heizwasser durchflossene Kanal (24) an seiner Außenfläche (20) mit dem Brauchwasser des Behälters (1) in Wärmeaustausch steht, und der vom Kaltwasser im Gegenstrom durchflossene Kanal (27) von ^iner abnehmbar ausgebildeten Außenfläche (21) begrenzt ist.

2. Brauch wasserbereiter nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher aus einem vom Heizwasser durchflossenen. schraubenlinienförmigen Rohr (34) besteht, dessen einzelne Windungen auf der Innenseite mit an dem Rohr angeordneten Kragen (35) aneinanderliegen, und daß die einen Kanal für das Kaltwasser bildenden Zwischenräume (40) zwischen den Windungen auf *5 der Außenseite von einem lose und abnehmbar auf den Windungen aufliegenden Zylinder (39) abgedeckt sind.

3. Brauchwasserbereiter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ableitung (32, 47) für Warmwasser durch einen Flanschdeckel (19, 33) des Behälters (1) geführt ist, und daß sich die Ableitung (32,47) mit einer Verlängerung (30, 43) im Inneren des Behälters (1) bis zu dessen höchsten Stelle erstreckt, wobei die Verlängerung (30, 43) in dem Behälter an einer Halterung (31,44) befestigt ist und lösbar mit der Ableitung (32, 47) in Vorbindung steht.