DE1679796C - Schwimmbecken-Heizanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schwimmbecken-Heizanlage mit einem Gehäuse und darin angeordneter Heizeinrichtung mit oberhalb der Heizeinrichtung angeordneten, mit Rippen versehenen Wasserrohren, die aus koaxial zueinander liegenden Innen- und Außenrohren bestehen und fortlaufende innere und äußere Wasserwege bilden, wobei das Innenrchr über eine Einlaßkammer mit einem Kaltwasseranschluß verbunden ist, während das Außenrohr einen zu einem Schwimmbecken führenden Auslaß aufweist.

Nach der deutschen Auslegeschrift 1 093 539 ist bereits ein gasbeheizter Warmwasserbereiter bekannt, bei dem zwei koaxial zueinander liegende, gewendelte Rohre oberhalb eines eine Brennkammer darstellenden Gehäuses angeordnet sind, wovon das innere Rohr von sog. Primär- oder Brauchwasser und das äußere Rohr von sog. Sekundär- oder Heizwasser durchflossen wird, und bei dem die Rohre mit einer doppelwandigen Kammer derart verbunden sind, daß das innere Rohr von dem an den Kaltwassereinlauf angeschlossenen Innenraum der Kammer ausgeht und daß das äußere Rohr von dem Mantelraum der Kammer, an den der Rücklauf des Heizwassers angeschlossen ist, ausgeht. Bei dieser koaxialen Rohranordnung erfolgt eine indirekte Beheizung des einströmenden, zunächst kalten Primärwassers und des inneren Rohres durch Wärmeaustausch mit dem Sekundär- oder Heizwasser und dem äußeren, direkt beheizten Rohr.

Es ist ferner bei Wannwasserbereitern bekannt (schweizerische Patentschrift 64 422), das von Heizgasen beaufschlagte Rohr mit Rippen auszustatten, auf denen sich kondensiertes Wasser niederschlagen und verdampfen kann.

Die bekannten Ausführungen erweisen sich insbesondere dadurch als nachteilig, daß Wasserdampfniederschläge, die die Gase der Heizflamme auf Grund der durch die Verbrennung erzeugten Wasserdämpfe gewöhnlich hervorrufen, sich bei Anheizen der Warmwasserbereiter auf dem äußeren, zunächst kalten Rohrmantel absetzen, wodurch ein Warmeverlust entsteht, da das Kondensat getrocknet und verdampft werden muß; d. h., das kondensierte Wassei bildet so lange einen Widerstand gegen die Erwärmung des Wassers in dem äußeren Rohr, bis es entfernt worden ist. Ein sich infolge der Wasserkondensation ergebender weiterer Nachteil besteht darin, daß sich Niederschläge von Kalzium- und anderen Karbonatsalzen auf dem äußeren Rohr bilden, wodurch der Wirkungsgrad weiter reduziert wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schwimmbecken-Heizanlage der eingangs erwähnten Art derart auszubilden, daß unter Ausschaltung der Bildung von Wasserkondensation und der damit verbundenen Niederschlagsbildung von Kalzium- und anderen Karbonatsalzen auf dem Außenrohr Wärmeverluste vermieden und der Wirkungsgrad der Heizanlage erhöht werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen dem Ausladende des inneniolites und dem Einlaßende des Außenrohres zur Weiterführung der Wasserströmung ein Verbindungsstück angeordnet ist.

Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung besteht das Verbindungsstück aus einer herzförmigen Umlenkkammer.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß zum einen Wasserkondensation an den Flächen des Außenrohres, die der Heizeinrichtung ausgesetzt sind, nicht auftritt, da infolge des erfindungsgemäßen Verbindungsstückes zwischen dem Auslaßende des Innenrohres und dem Einlaßende des Außenrohres und der damit möglichen Weiterführung der sogenannten Primärwasserströmung des Innenrohres als sogenannte Sekundärwasserströmung des Außenrohres die Temperatur des der heißen Gasatmosphäre ausgesetzten Abschnitts der Sekundärwasserströmung stets über den Taupunkt angehoben ist. Das erhitzte Sekundärwasser in dem Außenrohr wärmt das Primärwasser in dem Innenrohr stets vor, so daß ein Betrieb der erfmdungsgemäßen Heizanlage ohne Wärmeve.iuste und verminderte Wärmeübertragung möglich ist. Zum anderen wird durch die Ausschaltung jeglicher Wasserkondensation auf dem Außenrohr die Bildung von Kalzium- und anderen Karbonatsalzniederschlägen ebenfalls eliminiert. Hinzu kommt, daß durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Verbindungsstückes zwischen dem Auslaßende des Innenrohres und dem Einlaßende des Außenrohres als herzförmige Umlenkkammer ein geeigneter Wärmeaustausch im Gcgenstromverfahren des fortlaufenden Wasserströmungspfades bei zweimaligem Erhitzen des letzteren, und zwar einmal direkt und einmal indirekt, möglich wird, was sich aus Sparsamkeitsgründen besonders zum Erhitzen großer Wasscrmengen, wie sie für Schwimmbecken benötigt weiden, als günstig erweist.

Die Erfindung wird an Hand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine teilweise ausgesparte perspektivische Ansicht einer Schwimmbecken-Heizanlage,

F i g. 2 eine perspektivische Ansicht eines mit Rippen versehenen, aus koaxial zueinander liegenden Innen- und Außenrohr bestehenden sog. Erhitzerelementes, teilweise verkürzt und teilweise im Querschnitt,

Fig. 3 ein teilweiser Querschnitt längs der Linie 3-3 aus Fig. 1 in bruchstückartiger Form,

Fig. 4 eine ins einzelne gehende Endansicht ein-s technmsoes Inneren der Heizanlage ,äng/der"

In Fig. 1, die eine Gesamtansicht einer Ausführungsform der Schwimmbecken-Heizanlage darstellt, ist das Gehäuse IO der Heizanlage mit Aussparungen 4,5 und 6 zur Darstellung seiner inneren Einzelheiten versehen. In der Aussparung 4 ist die Heizeinrichtung zu erkennen, bestehend aus einer Reihe von Brennern 30, auf dem gegabeltem Rohr 32 einer Gaszuleitung 31, welche mit einem Gasanschluß 33 außerhalb des Gehäuses 10 verbunden ist.

Über die Kaltwasserleitung 11 fließt Wasser in eine Einlaükammer 13, die in Fig. 3 im einzelnen dargestellt ist. Die Einlaßkammer 13 weist eine aus einem geraden und einem abgesetzten Teil besteheni¹·: Wandung 55 auf, welche zwischen den Seiiemvandungen 35 un.j 36 des Gehäuses 10 nächst ucr Stirnwandung 37 vc'Jüuft.

Di-: abgesetzte Wandungsteil 15 ut -_Λ]$ _cin Guß- ^u stück '■ ausgeführt und bildet mit einem Bodenleil 15c und einem Oberteil 15/ sowie den Seitenwandungen 35 und 36 und der Stirnwandung 37 die Einlaßküiimer 13 und eine AuslaCkammer 14. Die Einlciükammer 13 besieht aus der Seitenwandung 35, »5 der abgesetzten Wandung 15, mit Stirnwandung 37 sowie dem Oberteil 15/ und dem Bodenteil !5 c. Der gerade Wandungsteil 15, die Seitenwandung 36, zusammen mit dem Oberteil 15/ sowie dem Bodenteil 15 t' bilden die Auslaßkammer 14. Die gesamte Konstrukiion von Einlaßkammer 13 und Auslaßkammer 14 kann als Endkammer bezeichnet werden.

Die koaxial zueinander liegenden und durch ein Verbindungsstück verbundenen Innen- und Außenrohr·: bilden jeweils Erhitzerelemente 2, die, wie noch näher beschrieben wird, an sog. Einlaß- bzw. Auslaßabschnitten 42, 41 des Endkammergußstückes 7 durch dieses im Gehäuse IO der Heizanlage derart befestigt sind, daß sie kaltes Wasser von der Einlaßkanimer 13 aufnehmen und erhitztes Wasser über die 4" Auslaßkammer 14 abgeben.

In der hinteren Stirnwandung 39 des Gehäuses i0 sind Befestigungsschellen 3 zur Abstützung der Enden 19 der Erhitzerelemente 2 angeordnet.

In Fig. 2 und 3 und teilweise in Fig. 4 sind Einzelhcitcn eines der Erhitzetelciiiente 2 zu sehen. Jedes Erhilzerelcment 2 besteht aus einem Innenrohr 17, vorzugsweise aus Kupfer, mit einem Einlaß 16 im Mittelpunkt des Einlaßabschnittes 42 des Erhitzerelementes 2 in dem abgesetzten Wandungsteil 15 und einem Auslaß in einer herzförmigen Umlenkkammer am Ende 19 des Erhitzereleincntes 2. Die herzförmige Unilenkkammer 18 bildet den Einlaß eines Außenrohres 20, das ebenfalls aus Kupfer bestehen kann, koaxial mit dem fnnenrohr Π verläuft und dessen Auslaß kurz vor dem Einlaß 16 des Inncnrohrcs im Mittelpunkt des Auslaßabschniiies 41 in dem geraden Wandungsteil 15 endet. Das Außenrohr 20 ist zwischen der herzförmigen Umlenkkammer 18 am Ende 19 und seiner Anschlußstelle 50 an dem Auslaßabschnitt 41 mit konzentrischen Rippen 21 versehen. Der Auslaßabschnitl 41 in dem geraden Wandungsteil 15 wird mittels eines C)-Ringes 43 abgedichtet. Ein ähnlicher O-Ring 51 dichtet den Einlaßabschnitt 42 gegen das abgesetzte Wandungsteil 15 ab. Die O-Ringe 43 und 51 verhindern den Eintritt von Wasser in eine die Heizeiniichtiing aufnehmende Kammer 52 des Gehäuses 10 oder das Durchsickern zwischen der Einlaßkammer 13 und der Auslaßkammer H. Wie aus allen Figuren ersichtlich ist, ist das Gußstück 7 mittels Schrauben 46, die von Gewindebohrungen 45 aufgenommen werden, an der Stirnwandung 37 befestigbar. Die Stirnwandung 37 ist mit einer Aussparung 52 α versehen, so daß sie mit dem Gußstück 7 zusammenpaßt und eine Dichtung 44 aufnimmt, welche das Gußstück 7 an der Stirnwandung 37 gegen das Durchsickern nach außen oder < anderweitig abdichtet.

Das Innenrohr 17 jedes Erhitzerelementes 2 mündet mit seinem Einlaß 16 in den entsprechenden Einlaßabschnitt 42 und damit in die Einlaßkammer 13, um über eine Kaltwasserleitung 11, die mit einer nicht dargestellten, aber durch den Pfeil 54 angedeuteten Schwimmbeckenwasseranschluß verbunden ist, kaltes Wasser aufzunehmen. Der Auslaß des Innenrohres 17 mündet in die herzförmige Umlenkkammer 18 am Ende 19 jedes Erhitzerelementes 2, die die Wasserströmung in das das Innenrohr 17 umgebende Außenrohr 20 umlenkt, wodurch ein koaxialer, zylindrischer Wasseistrum um den Mantel des Innenrohres 17 erzeugt wird. Dieser Wasserstrom fließt durch die Mittelöffnung55 im Auslaßabschnitt 41 jedes Erhitzerelementes 2 in die Auslaßkammer 14. Leitstege 47 zwischen den Aus- und Einlaßabschnitten 41 und 42 des Gußstücks 7 bilden einen Durchlaß für das Wasser, wie durch Pfeile 40 angedeutet, welche den Weg des Wassers von der Einlaßkammer 13 über den Einlaß 16 des Innenrohres 17, durch letzteres in die herzförmige Umlenkkammer 18, durch das Außenrohr 20 und zu der Auslaßkammer 14 zeigen.

Während des Betriebs wird die Schwimmbecken-Heizanlage mit Gas oder einem anderen geeigneten Brennstoff durch einen Gasanschluß 33 über die Gasztileitungen 31-32 versorgt, um die Brenner 30 in der Kammer 52 zur Erwärmung der Erhitzerelemente 2 auf eine hohe Temperatur zu betreiben. Ein Abzug 56 zieht die überschüssigen Gase in die umgebende Atmosphäre ab.

In der Kammer 52 ist eine Reihe von Erhitzerelementen 2, die am Ende 19 von den Befestigerschelleu 3 und am anderen Ende von den Wandungsteilen IS des Gußstückes 7 gelagert werden, so angeordnet, daß sich eine Anzahl von Rippen 21, die jeweils einen koaxialen Wasserströmungspfad 17-18-20 umgeben, in der von den Brennern 30 in der Kammer 52 erzeugten Wärmezone befindet.

Nach Eintritt des aus der Einlaßkummer 13 kommenden kalten Wassers in den Einlaß 16 des Innenrohies 17 jedes Erhitzerelements 2 und nach Durchströmen des Innenrohrs 17 tritt das Wasser sowohl in die herzförmige. Umlenkkammer 18 als a«jch in das mit Rippen versehene und das Innenrolir 17 umgebende Außenrohr 20 und fließt über dem Inneniohr 17 zurück zur Auslaßkammer 14 im Gußstück 7. Die von den Brennern 30 in der Kammer 52 ausgestrahlte Warme wird von den Rippen 21 aufgenommen und von diesen auf das Wasser im zylindrischen Außenrohr 20 übertragen, wobei die Wassertemperatur auf eine gewünschte Höhe mittels thermostatischer Steuerelemente gebracht wird, wie sie bei Heizungsanlagcn hinlänglich bekannt sind. Kaltes Wasser oder sogenanntes Primärwasser, das frisch in das Innenrohr 17 einströmt, wird von dem über letzterem befindlichen und auf die gewünschte Temperatur gebi achten Warm- oder sog. Sekimdänvassei mantel vorgewärmt und wird nach Umlenken in das Außen-

rohr 20 mittels der herzförmigen Umlenkkammer 18 tu Sekundärwasser, wobei es bereits bei seiner Umlenkung eine so hohe Temperatur aufweist, daß die bei der Verbrennung der aus den Brennern 30 strömenden Gase in der Kammer 52 entstehenden Wasserdämpfe keine Fläche auf den Außenrohren 20 vorfinden, die zur Kondcnsierung von Wasserdampf kalt genug ist. Die gesamte, von den Brennern 30 erzeugte Wärme kann nun allein zur Erwärmung des Wassers im Außenrohr 20 verwendet werden, da kein Wärmciuitcil zur Verdampfung von Wasserdampfkondensator! auf den Wasserrohren in der Kammer 52 benötigt wird, womit der Wirkungsgrad der crliiidungsgemäßcn Heizanlage gegenüber den bereits bekannten Warmwasserbereitern erhöht wird.

Das erhitzte Wasser wird von der Auslaßkammer 14, wie durch Pfeil 58 angedeutet, über die Abflußleitung 12 dem Schwimmbecken zugeführt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Schwimmbecken-Heizanlage mit einem Gehäuse und darin angeordneter Heizeinrichtung mit oberhalb der Heizeinrichtung angeordneten, mit Rippen versehenen Wasserrohren, die aus koaxial zueinander liegenden Innen- und Außenrohren bestehen und fortlaufende innere und äußere Wasserwege bilden, wobei das Innenrohr über eine Einlaßkammer mit einem Kaltwasseranschluß verbunden ist, während das Außenrohr einen zu einem Schwimmbecken rührenden Auslaß aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Auslaßende des Innenrohres (17) und dem Einlaßende des Außenrohres (20) zur Weiterführung der Wasserströmung ein Verbindungsstück (18, 19) angeordnet ist.

2. Schwimmbecken-Heizanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsstück aus einer herzförmigen Umlenkkammer (18) besteht.