Warmwasserbereiter Der übliche gasbeheizte Warmwasserbereiter weist
ein zentrales Flammrohr bzw. einen zentralen Abzug 'auf, der sich durch den Behälter
nach oben erstreckt,-die Verbrennungsgase werden im Flammrohr nach oben geführt,
so daß die Wärme von den Verbrennungsgasen auf das innerhalb. des Behälters befindliche
Wasser übertragen wird. In einem Warmwasserbereiter neigt das erwärmte Wasser dazu,
sich schichtenartig abzusetzen, wobei die höchste Wassertemperatur oben zu finden
ist. Wird das Wasser hoher Temperatur oben vom Behälter abgezogen, so wird kaltes
Wasser gleichzeitig am Boden zugeführt und, während das kalte. Wasser eintritt,
fäll_t-die Temperatur im unteren -Teil des Behälters-erh:eblioh unter die Thermostateinstellung,
mit
dem Ergebnis, daB der Thermostat den Gasbrenner betätigt, so daß das Wasser innerhalb
des Behälters erwärmt wird. Hat die Temperatur des Wassers die Thermostatein- .
stellung wieder erreicht, so wird der Brenner abgeschaltet.' Es hat sich herausgestellt,
daß dann,'wenn intermittierend nacheinander über relativ kurze Zeiträume Warmwasser
entnommen wird, bei jeder Entnahme ein ausreichendes Kaltwasservolumen veranlaßt
wird, in den Behälter einzutreten und den Brenner zu betätigen; das erwärmte Wasser
am Kopf des Behälters wird hierdurch weiter durch die Verbrennungsgase erwärmt,
die das Flammrohr durchströmen, so daß Oin einigen Fällen das Wasser am Kopf des
Behälters um 16 - 220 über die Thermostateinstellung erwärmt wird (30 ; 400F). Wird
dieses übermäßig erwärmte Wasser aus dem Behälter entnommen, so besteht die Gefahr,
daß der Benützer sich verbrennt und verbrüht. Zusätzlich.weist der übliche Warmwasserbereiter
ein Druck- und Temperaturentlastungsventil auf und das übermäßig erwärmte Wasser
im Kopf des Behälters kann die Einstellung des Entlastungsventils überschreiten,
wodurch erwärmtes Wasser vom oberen Ende des Behälters abgegeben und die Übertemperatur
gemindert wird. Diese Kinderung des Wassers von hoher Temperatur bedeutet nicht
nur einen unsinnigen Verlust an warmen Wasser, sondern kann auch als Störfaktor
angesehen werden, wenn das Ettlastungs-
Ventil nicht an einen Ablauf
über ein Rohr angeschlossen ist. Erfindungsgemäß soll ein solcher gasbeheizter Warmwasserbereit-er
vorgeschlagen werden, bei dem das Problem der übermäßigen Erwärmung des Wassers
im oberen Teil des Behälters nicht auftritt. Erfindungsgemäß wird der obere Teil
des Flammrohres innerhalb des Behälters isoliert, wodurch der Wärmeübergang von
den das Flammrohr durchströmenden Verbrennungsgasen auf das Wasser im oberen Teil
des Behälters vermindert wird. Nach der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
ist eine röhrenförmige Buchse innerhalb des oberen Endes des Flammrohres unter Abstand
gegen das Innere des Flammrohres angeordnet, wodurch ein Ringraum oder Spalt hierzwischen
gebildet wird. Ein Umlenkblech ist innerhalb der Büchse angeordnet und steht nach
unten über die Büchse zum unteren Ende des Flammrohres vor. Das obere Ende des Umlenkbleches
innerhalb der Büchse ist im wesentlichen gerade ohne Oberflächenabweichungen, während
das andere Ende des Umlenkbleches, welches innerhalb des Flammrohres unterhalb der
Büchse vorgesehen ist, von spiralförmiger Gestalt ist während die Abgase nach oben
innerhalb des Flammrohres strömen, dient der spiralförmige untere Teil des Umlenkbleches
dazu, eine turbulente Strömung des Abgases hervorzurufen, wodurch der Grad des Wärmeüberganges
von
den Flammrohrgasen an das Wasser im unteren D2de des Behälters gesteigert wird.
Der obere gerade Teil .des Umlenkbleches setzt jedoch die Turbulenz der Verbrennungsgase
auf ein Minimum herab und versucht so, den Wärmeübergang zwischen den Verbrennungsgasen
und dem Wasser im oberen Teil des Behälters zu vermindern. Die Ausbildung des Umlenkbleches
trägt also zusammen mit dem "toten" Luftraum um das obere Ende des Flammrohres dazu
bei, einen isolierenden Effekt zu liefern, der den Wärmeübergang auf das Wasser
im oberen Teil des Behälters vermindert und hierdurch eine Überhitzung verhindert.
Durch die erfindungsgemäße Maßnahme ist es möglich geworden, daß das Wasser im oberen
Teil des Behälters nicht übermäßig erwärmt wird, selbst wenn kurze intermittierende
Entnahmen vorgenommen werden. Dadurch, daß die Neigung zum Überhitzen vermindert
wird, wird die Gefahr eines Verbrennens oder Verbrühen® eliminiert und die unnötige
Entlastung von Wasser hoher Temperatur durch das Druck-und Temperaturentlastungsventil
fällt fort. Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung soll nun anhand der
beiliegenden Zeichnungen näher erläutert werden, in denen
Figur
1 ein Vertikalschnitt durch einen üblichen gasbeheizten Warmwasserbereiter nach
der Erfindung ist; Figur 2 ist ein Querschnitt längs der Linie 2-2 in Figur 'I ;
und Figur 3 ist ein Querschnitt längs der Linie 3-3 in Figur 1. Die Zeichnungen
zeigen einen üblichen gasbeheizten Warmwasserbereiter mit einem Behälter 1, der
sich innerhalb eines Außenmantels 2 befindet; eine Zage aus wärmeisolierendem Material
3 ist innerhalb des Raumes zwischen dem Behälter 1 und dem Außenmantel 2 angeordnet.
Der Behälter 1 besteht aus einem im wesentlichen zylindrischen Mantel 4, wobei das
obere Ende des Mantels durch einen oberen Kesselboden 5 und das untere Ende des
Mantels durch einen im wesentlichen konvexen unteren Kesselboden 6 abgeschlossen
ist. Vom unteren Kesselboden 6 nach unten steht eine im wesentlichen zylindrische
Schürze 7 ab, die eine Brennkammer 8 bildet und das untere Ende der Brennkammer
wird durch eine auf Füßen 10 getragene Grundplatte 9 abgeschlossen. Das im Behälter
1 enthaltene Wasser wird durch einen üblichen gaabefeuerten Brenner 11 erwärmt,
der innerhalb der Brennkammer 8 angeordnet ist. Gas wird dem Brenner 11 durch
eine
Gasleitung 12 zugeführt, die Strömung des Gases innerhalb der Zeitung 12 wird durch
ein solenoidbetätigtes Gasventil 13 gesteurt. Ein Thermostat 14 ist im unteren Teil
des Behälters 1 angeordnet und spricht auf die Temperatur des darin befindlichen
Wassers an.@Der Thermostat 14 ist wirksam mit dem Ventil 13 verbunden und dient
dazu, die Gasströmung zum Brenner 11 abhängig vom Wärmebedarf zu modulieren oder
die Gasströmung abhängig vom Wärmedorf ein- oder auszuschalten, je nachdem, welche
Bauart für den Heizkessel benutzt wird. Die Verbrennungsgase werden nach oben durch
ein Flammrohr bzw.-einen "Kamin" 15 geleitet, der zentral zum Behälter 1 angeordnet
und:innerhalb von Öffnungen im oberen Kesselboden 5 und im unteren Kesselboden 6
angeordnet ist. Erwärmtes Wasser im oberen Endteil des Behälters wird durch eine
Auslaßleitung 16 ausgelassen, die in einen Stutzen 17 eingeschraubt ist, welcher
in eine Öffnung im oberen Kesselboden 5 eingeschweißt ist. Um kaltes Wasser dem
Behälter zuzuführen, ist ein Einlaßrohr 18 in einen Stutzen 19 im oberen Kesselboden
5 eingeschraubt und ein Tauchrohr 20 steht mit der Einlaßleitung 18 in Verbindung
und erstreckt sich nach unten bis kurz oberhalb des unteren Kesselbodens 6-.
Das
erwärmte Wasser im Behälter 1 neigt dazu, sich schichtenartig abzusetzen, wobei
das Wasser im oberen Endteil des Behälters sich auf der höchsten Temperatur befindet.
Wird das erwärmte Wasser durch die Auslaßleitung 16 abgezogen, so wird ein entsprechendes
Volumen kalten Wassers dem Behälter durch das Tauchrohr 20 zugeführt und, wenn die
Temperatur im unteren Endteil des Behälters bis unter die Einstellung des Thermostaten
14 fällt, öffnet das Gasventil 13 und läßt Gas in den Brenner 11 ein. Im Bren- .
nerbetrieb werden die Verbrennungsgase nach oben im Plamm-. rohr 15 geführt und
werden das Wasser innerhalb des Behälters erwärmen. Es hat sich herausgestellt,
daß dann, wenn kurze intermittierende Wasserentnahmen vorgenommen werden, das Wasser
im oberen Endteil des Behälters. sich leicht übermäßig aufgrund des Wärmeüberganges
von den Abgasen erwärmt, wenn der Brenner während der Entnahme periodisch betrieben
wird. Um diese übermäßige Erwärmung zu verhindern, ist eine Büchse 21 innerhalb
des oberen Teiles des Flammrohres 15 angeordnet und das obere Ende der Büchse 21
ist mit einem Flansch 22 versehen, der gegen das obere Ende des Flammrohres befestigt
ist. Die Büchse 21 ist unter Innenabstand zum Flammrohr 15 angeordnet und bildet
einen Ringraum 23 zwischen den Elementen. Während der Raum 23 am oberen Ende
aufgrund der Verbindung zwischen Büchse und Flammrohr verschlossen ist, entsteht
keine merkliche
Gasströmung innerhalb den Raumes und der Raum dient
als trennende Wärmeisolierung zwischen den Flammrohrgasen und dem Wasser. im oberen
Endteil des Behälters 1. Die Büchse 21 kann aus-irgendeinem gewünschten Material
geformt sein, das beständig gegen die in Frage kommenden Temperaturen ist, und besteht
beispielsweise aus-Asbest, Keramikmaterialien, Metall oder dgl. Zusätzlich zur Büchse
21 ist ein Umlenkblech 24 innerhalb des Flammrohres 15 angeordnet. Das obere Ende
25 des Umlenkhleches ist gegen das obere Ende der Büchse 19 be- a festigt, so daB
Büchse und Umlenkblech als eine integrale Einheit eingeführt und von dem Flammrohr
15 abgezogen werden können. Wie in Figur 1 dargestellt, ist das obere Ende -25 des
Umlenkbleches innerhalb der Büchse 21 im wesentlichen gerade ohne irgendwelche Oberflächenabweichungen,
während das untere Ende 26 des Umlenkbleches, das -"ünterhalb der Buchse ,21 angeordnet
ist, apiralförmIge Ausbildung besitzt. Während die Verbrennungsgase innerhalb des
Flammrohres 15 nach oben strömen, versucht der Spiralteil 26 des Umlenkbleches eine
relativ turbulente Gasströmung hervorzurufen, wodurch der Grad des Wärmeüberganges
zwischen den Verbrennungsgasen und dem Wasser im unteren Endteil des Behälters gesteigert
wird. Der obere gerade Teil 2.5
des Umlenkbleches 24 setzt jedoch
die Turbulenz des Gases herab und versucht hierdurch, den Wärmeübergang von den
Verbrennungsgasen auf die Büchse 21 sowie auf das Wasser im oberen Teil des Behälters
zu vermindern. Das UmlenkblechJ24 wirkt so mit der Büchse 21 zusammen und steigert
den Grad des`Wärmeübergangs auf das Wasser im unteren Teil des Behälters, während
der Grad des Wärmeübergangs auf das Wasser im oberen Teil des Behälters vermindert
wird. Durch die erfindungsgemäße Konstruktion wird das Wasser im oberen Endteil
des Behälters nicht überhitzt, selbst wenn kurze intermittierende Entnahmen vorgenommen
werden. Indem so die Neigung zum Überhitzen vermindert wird, wird die potentielle
Gefahr eines Verbrühens und Verbrennens durch den Benützer herabgesetzt. Darüberhinaus
wird, da das Wasser im oberen Endteil des Behälters nicht übermäßig erwärmt wird,
die überflüssige Entlastungsabgabe von Wasser hoher Temperatur durch das Druck-
und Temperaturentlastungsventil vermieden. Während erfindungsgemäß die Verwendung
einer Büchse 21 im oberen Endteil des Plammrohrea 15 zeigt, um eine wärmeisolierende
Trennung Uerzwischen zu schaffen, so können auch andere Isoliermittel am oberen
Ende des Flammrohren
vorgesehen sein. So kann beispielsweise ein
gegen hohe Temperaturen isolierendes Material, das sich nicht versetzt oder verschlechtert,
wenn es hohen Temperaturen des Wassers oder der Abgase ausgesetzt ist, als Überzug
entweder auf die Innen- oder Außenfläche des oberen Endes des Flammrohres oder auf
beide Flächen aufgebracht sein. Im Hinblick auf eine knappe Darstellung wurde die
Erfindung nur anhand einer einzigen Ausführungsform beschrieben; Änderungen und
Abänderungen liegen im Rahmen der Erfindung.