DE19501320A1 - Offener Warmwasserspeicher - Google Patents
Offener WarmwasserspeicherInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
- F24H1/18—Water-storage heaters
- F24H1/188—Water-storage heaters with means for compensating water expansion
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- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
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- F24H9/00—Details
- F24H9/12—Arrangements for connecting heaters to circulation pipes
- F24H9/13—Arrangements for connecting heaters to circulation pipes for water heaters
- F24H9/133—Storage heaters
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Description
Die Erfindung betrifft einen offenen Warmwasserspeicher
nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Offene Warmwasserspeicher, auch Überlaufspeicher genannt,
zeichnen sich dadurch aus, daß beim Zapfen von Wasser
kaltes Wasser an der tiefsten Stelle des Wasserbehälters
einströmt, welches beim Einströmen entsprechende
Warmwassermengen aus dem Warmwasser-Überlauf, der an
höchster Stelle des Wasserbehälters angebracht ist, zur
Zapfstelle fördert. Nach beendetem Zapfvorgang ist der
Wasserbehälter nahezu vollständig mit Wasser gefüllt. Der
Wasserspiegel befindet sich etwa an der höchsten Stelle des
Warmwasser-Überlaufrohres. Erfolgt nun eine Aufheizung oder
ein Nachheizen des nachgefüllten kalten Wassers, so dehnt
sich dieses bei der Erwärmung aus und das Ausdehnungswasser
tropft aus der Zapfstelle ab. Die Abgabe von Tropfwasser
bei jedem Nachheizvorgang wird vom Benutzer als störend
empfunden und führt sogar dazu, daß die mit den Ursachen
des Tropfens nicht vertrautem Benutzer unfachmännisch in
die Armatur der Zapfstelle eingreifen wollen, um das
Tropfen zu unterbinden.
Aus der DE 42 25 827 A1 ist nun ein offener
Warmwasserspeicher bekannt, der mit einer ein Verändern des
Wasserbehälter-Volumens herbeiführenden Einrichtung
ausgerüstet ist. Diese Einrichtung soll verhindern, daß das
beim Aufheizvorgang entstehende Ausdehnungswasser im
Wasserbehälter über die Zapfarmatur austritt. Die genannte
Einrichtung besteht aus einer Hubventilvorrichtung und
einer mit dieser gekoppelten bodenseitigen membranartigen
Hubeinrichtung. Die Hubventilvorrichtung steht einerseits
mit dem Kaltwasserzulauf in Verbindung und ist andererseits
über ein den Wasserspeicher durchsetzendes
Kaltwasserzulaufrohr mit der bodenseitigen Hubeinrichtung
gekoppelt. Mit Öffnen der Warmwasserzapfstelle und damit
Zapfen von Warmwasser wird durch das zuströmende Kaltwasser
die Hubventilvorrichtung angehoben, wobei die daran
gekoppelte bodenseitige Hubeinrichtung zwangsläufig diese
Hubbewegung mitmacht. Dadurch erfolgt eine
Wasserverdrängung aus dem Wasserbehälter über den
geöffneten Warmwasserüberlauf. Nach Schließen der
Warmwasserzapfstelle wird die bodenseitige Hubeinrichtung
wieder in ihre Ausgangsstellung zurückgebracht. Durch das
Zurückgehen dieser Hubeinrichtung wird oben im
Wasserbehälter ein wasserfreier Raum eingestellt. Bei
diesem Warmwasserspeicher kann es bei Zusammentreffen
ungünstiger Faktoren zu ungewollter Steuerung der
Hubventilvorrichtung kommen, wenn Zapfarmaturen verwendet
werden, welche in sich in der reinen Kaltwasserstellung
nicht dicht sind, d. h., wenn beim Kaltwasserzapfen auch
Bypaßwasser aus dem Kaltwassereinlauf zum Behälter fließt.
Dadurch kann sich der vorher geschaffene Freiraum
auffüllen, so daß der Speicher beim Aufheizen tropfen
würde.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung
die Aufgabe zugrunde, die Einrichtung zur Veränderung des
Wasserbehälter-Volumens in der Bewegungs- bzw.
Schaltfunktion weiter zu verbessern. Die Lösung dieser
Aufgabe gemäß der Erfindung ist dem kennzeichnenden Teil
des Patentanspruchs 1 zu entnehmen.
Vorteilhafte weitere Ausgestaltungen des Gegenstandes der
Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Durch die vorgeschlagenen Maßnahmen wird das unerwünschte
kalte Bypaßwasser über einen Bypaßweg aus einer
Druckausgleichsquerbohrung und einem Entwässerungskanal am
Warmwasserspeicherbehälter vorbei in den Warmwasserüberlauf
zum Zapfhahn hin geleitet. Ein in den Überlauf eingesetztes
Rückschlagventil verhindert dabei den Einlauf dieses
Bypaßwassers in den Behälter. Zusätzlich wird
sichergestellt, daß das Hubventilelement gegendrucklos in
den Kolbenraum gedrückt werden kann wenn Kaltwasser in den
Speicherbehälter eingelassen wird, weil der Druckabbau im
Kolbenraum über den von dort in den Warmwasserüberlauf
führenden Entwässerungskanal frei erfolgen kann.
Gleichzeitig wird am Ende der Hubbewegung des
Hubventilelements durch das demselben zugeordnete Ventil
der Strömungsweg zwischen dem Kolbenraum und dem
Ventilkolben-Stauraum geschlossen, durch den sonst
Kaltwasser aus dem Stauraum in den Kolbenraum und weiter
durch den Entwässerungskanal in den Warmwasser führenden
Warmwasserüberlauf fließen könnte. Dies würde zu einer
Minderung der Temperatur des abfließenden Warmwassers
führen. Dabei ist dieser Strömungsweg aber nötig, damit
nach dem Absperren der Kalltwasserzufuhr das aus dem dann
wieder geschlossenen Stauraum beim Zurückführen des
Hubventilelements in die Ausgangslage zu verdrängende
Wasser in den sich entsprechend vergrößernden Stauraum
entweichen kann. Das im Warmwasserüberlauf vorgesehene
Rückschlagventil verhindert ein Zurückfließen von Wasser in
den Wasserbehälter, so daß der darin geschaffene Luftraum
nicht verkleinert wird, sondern voll für die bei der
Wassererwärmung auftretende Volumenvergrößerung zur
Verfügung steht. Dabei dient ein im oberen Bereich des
Wasserbehälters angeordnetes Belüftungsventil für die
Zufuhr von Außenluft, wenn nach einem Zapfvorgang sich das
Hubventilelement mit der daran befestigten Dichtungsmembran
wieder in die das Behältervolumen vergrößernde Ausgangslage
zurückbewegt. Das Belüftungsventil ist dabei vorzugsweise
als Schwimmerventil ausgebildet, das selbsttätig schließt,
wenn das Wasserniveau im Behälter durch Wärmedehnung des
Wassers oder manuell gesteuerten wasserzulauf ansteigt.
Außerdem wird sichergestellt, daß mit Öffnen der
Warmwasserzapfstelle immer sofort warmes Wasser aus dem
Wasserbehälter entnommen werden kann, ohne daß bei diesem
Vorgang das im oberen Bereich des Wasserbehälters
befindliche Luftpolster im dort geschaffenen Freiraum
ungebremst abgebaut bzw. mit dem abfließenden Warmwasser
ein Luftwassergemisch aus diesem Bereich mitgerissen wird,
nachdem das Wasserüberlaufrohr nach unten verlängert ist
und in das Wasser eintaucht.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung
dargestellt und wird anhand dieser nachfolgend näher
beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 einen elektrisch beheizten offenen bzw.
drucklosen Warmwasserspeicher im Schnitt mit
einer Einrichtung zum Verändern des
Wasserbehältervolumens in Ruhe bzw.
Ausgangsstellung,
Fig. 2 diesen Warmwasserspeicher mit Funktionsstellung
der genannten Einrichtung,
Fig. 3 diesen Warmwasserspeicher mit einem
Entlüftungsventil für den Wasserbehälter,
Fig. 4 in Einzeldarstellung die
Kolbenhubventilvorrichtung für die
genannte Einrichtung.
Mit 1 ist ein mit einer elektrischen Heizeinrichtung 2
versehener Wasserbehälter für einen sogenannten offenen
bzw. drucklosen Warmwasserspeicher bezeichnet, der beim
dargestellten Ausführungsbeispiel vorzugsweise aus
Kunststoff hergestellt ist. Der Wasserbehälter 1 ist unten
durch eine mit diesem flüssigkeitsdicht verbundene
Bodenplatte 4 verschlossen. Der Wasserbehälter 1 hat einen
Warmwasserüberlauf 5, in dem ein Rückschlagventil 6
integriert ist. Der Warmwasserüberlauf 5 führt zu einer
nicht dargestellten Zapfstelle, die Bestandteil einer
Zapfarmatur ist. Ein mit dem Leitungsnetz verbindbarer
Kaltwasserzulauf ist mit 7 bezeichnet. Zwischen dem
Warmwasser-Überlauf 5 und dem Kaltwasser-Zulauf 7 ist am
Wasserbehälter 1 ein rohrstutzenartiges Hubventilgehäuse 8
angeformt, in welchem ein Hubventilelement 9 (Fig. 4) axial
verschiebbar untergebracht ist. Das Hubventilgehäuse 8 hat
eine dichte Abdeckung 10. Das Hubventilelement 9 besteht
aus einem den Innendurchmesser des rohrstutzenartigen
Ventilgehäuses 8 einnehmenden Ventilteller 12 und einem
senkrecht dazu stehenden rohrartigen Kolben 13. In einer
Einschnürung am rohrartigen Kolben 13 ist ein hutartiger
Dichtkörper 14 aus elastischem Material angebracht, der den
Ventilkolben-Stauraum 16 des Hubventilgehäuses 8 nach außen
hin flüssigkeitsdicht abdichtet. Der Ventilkolben-Stauraum
16 unterhalb des Dichtkörpers 14 im Hubventilgehäuse 8 ist
über einen Wasserzutritt 18 und einen am Wasserbehälter 1
an- bzw. ausgeformten Wasserkanal 19 mit dem geräteseitigen
Kaltwasserzulauf 7 in Verbindung gebracht. Das
Hubventilgehäuse 8, der zugehörige Wasserkanal 19 und der
Kaltwasserzulauf 7 sind als einstückige Anformung am
Wasserbehälter 1 ausgebildet. Der Kolbenraum 15 des
Hubventilgehäuses 8 ist über einen waagrechten
Entwässerungskanal 20 mit dem Warmwasser-Überlauf 5
verbunden. Der rohrartige Kolben 13 des Hubventilelementes
9 ist mit einer mit dem Ventilkolben-Stauraum 16 in
Verbindung bringbaren Kaltwasserzulauf-Querkanalbohrung 21
versehen. Oberhalb und unterhalb dieser Kaltwasserzulauf-
Querkanalbohrung ist je ein den Kolben 13 abdichtender
Dichtungsring 22 und 23 in entsprechende Ringnute 24, 25
angebracht. Der rohrartige Kolben 13 ist durch einen
Quersteg 26 oberhalb der Kaltwasserzulauf-Querkanalbohrung
21 in zwei voneinander getrennte Rohrabschnitte 27, 28
aufgeteilt. Durch den Quersteg 26 im rohrartigen Kolben 13
ist der Wasserbehälter 1 vom Kolbenraum 15 des
Hubventilgehäuses 8 und damit vom gesamten Hubventilsystem
getrennt. Der obere Rohrabschnitt 28 mündet in den
Kolbenraum 15 und hat eine im Ventilkolben-Stauraum 16
endende Druckausgleichs-Querbohrung 29. Mit dem Kolben 13
des Hubventilelementes 9 ist ein den Wasserbehälter 1 in
axialer Richtung durchsetzendes Kaltwasserzuführungsrohr 30
verbunden, das als Hubstange für das Hubventilelement 9
dient. Das entgegengesetzte Ende dieses
Kaltwasserzuführungsrohres 30 ist mit einer sich auf der
Bodenplatte 4 abstützenden pilzartigen Kappe 31 über ein
Verbindungsstück 32 gekoppelt. Über der pilzartigen Kappe
31 ist eine membranartige Dichtungsplatte 33 gelegt, deren
Rand zusammen mit der den unteren Abschluß des
Wasserbehälters 1 bildenden Bodenplatte 4 mit dem
Wasserbehältermantel 1′ dicht verspannt ist, was mit Hilfe
eines Spannringes 34 oder ähnlicher Einrichtungen
vorgenommen werden kann. Das bodenseitige Ende des
Kaltwasserzuführungsrohres 30 hat eine in den
Wasserbehälter mündende Kaltwasseraustrittsöffnung 35, die
vom Mantel eines Prallelementes 36 umgeben ist, das
wiederum mehrere Wasser-Durchtrittsöffnungen 37 aufweist.
Das Prallelement 36 ist am Kaltwasserzuführungsrohr 30
befestigt und kann in Anlagekontakt mit der membranartigen
Dichtungsplatte 33 oberhalb der pilzartigen Kappe 31
liegen.
An der Deckenseite des Wasserbehälters 1 ist noch ein
Luftventilgehäuse 38 mit Ventil 39 angeformt, das
bodenseitig über eine Öffnung 40 mit dem Wasserfreiraum 41
im Wasserbehälter 1 in Verbindung steht. Es öffnet, wenn
der Wasserfreiraum vergrößert wird und schließt durch seine
Ausbildung als Schwimmerventil, wenn der Wasserstand
entsprechend steigt.
Zweckmäßig ist der Warmwasser-Überlauf 5 in das Innere des
Wasserbehälters 1 hinein so verlängert ausgebildet, daß
diese Verlängerung 42 den luftgefüllten Wasserfreiraum 41
im Wasserbehälter 1 durchsetzt und die Warmwasser-
Zutrittsöffnung 43 innerhalb des Wasserinhalts des
Wasserbehälters, d. h. etwas unterhalb des den
Wasserfreiraum 41 begrenzende Wasserbehälter-Füllstandes
endet. Damit wird in vorteilhafter Weise vermieden, daß mit
Beginn eines Warmwasser-Zapfvorganges keine Luft aus dem
Wasserfreiraum 41 im Wasserbehälter 1 über die geöffnete
Zapfarmatur abgeführt und der Warmwasserzapfvorgang nicht
gestört wird.
Die Arbeitsweise des beschriebenen Warmwasserspeichers mit
einer Einrichtung zum Verändern des Wasserbehältervolumens
bzw. Schaffung eines Wasserfreiraumes im Wasserbehälter, um
das während des Aufheizvorganges entstehende
Ausdehnungswasser aufnehmen zu können und ein Austreten von
Ausdehnungswasser über die Zapfstelle (Armatur) während des
Aufheizvorganges zu vermeiden ist folgende:
Zur Entnahme von Warmwasser an der nicht dargestellten Warmwasserzapfstelle, an welcher der geräteseitige Warmwasser-Überlauf 5 endet, wird der Kaltwasserzulauf über einen Wasserhahn der Armatur zum Wasserbehälter 1 freigegeben. Der dann frei werdende Druck des zufließenden Kaltwassers wirkt im Ventilkolben-Stauraum 16 des Hubventilgehäuses 8 gegen den Ventilteller 12 des Kolbens 13. Dies hat zur Folge, daß der Ventilteller 12 mit dem Kolben 13 und damit das mit diesem verbundene, den Wasserbehälter 1 durchsetzende Kaltwasserzuführungsrohr 30 mit der daran gekoppelten Kappe 31 gegen das Wassergewicht angehoben werden. Der Ventilteller 12 bewegt sich im Kolbenraum 15 des Hubventilgehäuses 8 nach oben und verdrängt dabei im Kolbenraum 15 vorhandenes Wasser über den Entwässerungskanal 20 in den geöffneten Warmwasser- Überlauf 5, von wo es mit dem abströmenden Warmwasser aus dem Wasserbehälter 1 zur Zapfstelle mitgerissen wird. Die über die Kappe 31 gespannte membranartige Dichtungsplatte 33 wird bei diesem Hubvorgang zwangsläufig ebenfalls mit angehoben und drückt bzw. verdrängt dabei eine bestimmte volumenabhängige Wassermenge (etwa 4% des Wasserbehälterinhalts) über den Warmwasser-Überlauf 5 zur Warmwasserzapfstelle hin. Zwischen der membranartigen Dichtungsplatte 33 und der ortsfesten Wasserbehälter- Bodenplatte 4 stellt sich danach ein luftgefüllter Leerraum 45 ein (Fig. 2), dessen Volumen etwa 4% vom Rauminhalt des Wasserbehälters 1 beträgt. Hat der Ventilteller 12 mit Kolben 13 im Hubventilgehäuse 8 seine Endstellung erreicht (Fig. 2), ist der Kaltwasserzulauf vom Ventilkolben-Stauraum 16 über die Kaltwasserzulauf-Querkanalbohrung 21 im Kolben 13 zum Kaltwasserzuführungsrohr 30 und damit zum Wasserbehälter 1 freigegeben. Solange nun die Warmwasserzapfstelle geöffnet ist, wird in Folge der ständigen Kaltwasserzufuhr über das Kaltwasserzuführungsrohr 30 und seiner unteren Kaltwasseraustrittsöffnung 35 in den Wasserbehälter 1 Warmwasser über den Warmwasser-Überlauf 5 zur Zapfstelle gedrückt. Mit Schließen der Warmwasserzapfstelle und damit Unterbinden der Kaltwasserzufuhr zum Wasserbehälter 1 wird der Ventilteller 12 mit Kolben 13 und das axial bewegliche Kaltwasserzuführungsrohr 30 mit der angekoppelten Kappe 31 durch das auf der Dichtungsplatte 33 lastende Wassergewicht wieder in die Ausgangsposition gemäß Fig. 1 zurückgedrückt, wobei über die in den Ventilkolben- Stauraum 16 endende Querbohrung 29 im Rohrabschnitt 28 des Kolben 13 die im Stauraum 16 befindliche Wassermenge in den Kolbenraum 15 des Hubventilgehäuses 8 überströmt. Die membranartige Dichtungsplatte 33 folgt zwangsläufig dem Rückgang des Hubventilelementes 9 mit Kaltwasserzuführungsrohr 30. Der Wasserspiegel im Wasserbehälter 1 senkt sich entsprechend dem vorher verdrängten Volumen ab. Dadurch stellt sich im Wasserbehälter 1 oben ein Wasserfreiraum 41 entsprechend dem vorherigen Rauminhalt des Leerraumes 45 ein, der dann das während des Aufheizvorganges des Wasserbehälterinhaltes entstehende Ausdehnungswasser aufnehmen kann, so daß ein Austropfen von Wasser über die Warmwasserzapfstelle beim Aufheizvorgang unterbunden ist. Damit ggf. während der Warmwasserentnahme fast kein oder nur sehr kurze Zeit eine geringe Kaltwassermenge aus dem Kolbenraum 15 über den Entwässerungskanal 20 in den Warmwasserüberlauf 5 überströmen kann, weil in diesem Betriebsfall durch die für das Rückstellen des Hubventilelements 9 erforderliche Druckausgleichs-Querbohrung 29 Bypaßwasser direkt vom primären Kaltwasserpfad 7, 16 zum sekundärseitigen Warmwasserüberlauf 5 strömen kann, ist noch ein vom Hubventilelement 9 gesteuertes Ventil 50, 51 vorgesehen, das den Strömungsweg des Bypaßwassers bei Erreichen der Endstellung des betätigten Hubventilelements 9 absperrt. Dadurch wird eine Mischwasserbildung aus Kalt- und Warmwasser unterbunden. Das Ventil ist in einfacher Weise einerseits durch den freien stirnseitigen Rand 50 des oberen Rohrabschnitts 28 gebildet, der im Kolbenraum 15 liegt und als Ventilsitz ausgebildet ist. An der Abdeckung 10 im Kolbenraum 15 befindet sich im Verstellweg des Ventilsitzes 50 ein Ventilverschließstück 51, welches erst bei in Arbeitsposition gedrückten Hubventilelement 9 (Fig. 2) die freie Öffnung des Rohrabschnittes 28 verschließt und damit den Bypaßwasserweg unterbricht. Das Warmwasser behält damit am Auslauf die volle im Speicherbehälter 1 vorgegebene Temperatur. Das Rückschlagventil 6 verhindert im übrigen, daß nach einem Warmwasserzapfvorgang das im Überlaufrohr 5 enthaltene Wasser zurück in den geschaffenen Freiraum 41 fließt. Das Ventilverschließstück 51 aus gummielastischem Material kann eine Scheibe oder Stift sein und ist vorliegend als zentral gelochter Kugelkörper ausgebildet, der auf einen an die Abdeckung 10 angeformten ortsfesten Zapfen 52 aufgesteckt ist. Beim Schließvorgang des Ventils 50/51 taucht dieser Zapfen in den Rohrabschnitt 28 ein, so daß er als Führung wirkt und für eine paßgenaue Zentrierung des Verschließstücks 51 gegenüber dem Ventilsitz 50 sorgt.
Zur Entnahme von Warmwasser an der nicht dargestellten Warmwasserzapfstelle, an welcher der geräteseitige Warmwasser-Überlauf 5 endet, wird der Kaltwasserzulauf über einen Wasserhahn der Armatur zum Wasserbehälter 1 freigegeben. Der dann frei werdende Druck des zufließenden Kaltwassers wirkt im Ventilkolben-Stauraum 16 des Hubventilgehäuses 8 gegen den Ventilteller 12 des Kolbens 13. Dies hat zur Folge, daß der Ventilteller 12 mit dem Kolben 13 und damit das mit diesem verbundene, den Wasserbehälter 1 durchsetzende Kaltwasserzuführungsrohr 30 mit der daran gekoppelten Kappe 31 gegen das Wassergewicht angehoben werden. Der Ventilteller 12 bewegt sich im Kolbenraum 15 des Hubventilgehäuses 8 nach oben und verdrängt dabei im Kolbenraum 15 vorhandenes Wasser über den Entwässerungskanal 20 in den geöffneten Warmwasser- Überlauf 5, von wo es mit dem abströmenden Warmwasser aus dem Wasserbehälter 1 zur Zapfstelle mitgerissen wird. Die über die Kappe 31 gespannte membranartige Dichtungsplatte 33 wird bei diesem Hubvorgang zwangsläufig ebenfalls mit angehoben und drückt bzw. verdrängt dabei eine bestimmte volumenabhängige Wassermenge (etwa 4% des Wasserbehälterinhalts) über den Warmwasser-Überlauf 5 zur Warmwasserzapfstelle hin. Zwischen der membranartigen Dichtungsplatte 33 und der ortsfesten Wasserbehälter- Bodenplatte 4 stellt sich danach ein luftgefüllter Leerraum 45 ein (Fig. 2), dessen Volumen etwa 4% vom Rauminhalt des Wasserbehälters 1 beträgt. Hat der Ventilteller 12 mit Kolben 13 im Hubventilgehäuse 8 seine Endstellung erreicht (Fig. 2), ist der Kaltwasserzulauf vom Ventilkolben-Stauraum 16 über die Kaltwasserzulauf-Querkanalbohrung 21 im Kolben 13 zum Kaltwasserzuführungsrohr 30 und damit zum Wasserbehälter 1 freigegeben. Solange nun die Warmwasserzapfstelle geöffnet ist, wird in Folge der ständigen Kaltwasserzufuhr über das Kaltwasserzuführungsrohr 30 und seiner unteren Kaltwasseraustrittsöffnung 35 in den Wasserbehälter 1 Warmwasser über den Warmwasser-Überlauf 5 zur Zapfstelle gedrückt. Mit Schließen der Warmwasserzapfstelle und damit Unterbinden der Kaltwasserzufuhr zum Wasserbehälter 1 wird der Ventilteller 12 mit Kolben 13 und das axial bewegliche Kaltwasserzuführungsrohr 30 mit der angekoppelten Kappe 31 durch das auf der Dichtungsplatte 33 lastende Wassergewicht wieder in die Ausgangsposition gemäß Fig. 1 zurückgedrückt, wobei über die in den Ventilkolben- Stauraum 16 endende Querbohrung 29 im Rohrabschnitt 28 des Kolben 13 die im Stauraum 16 befindliche Wassermenge in den Kolbenraum 15 des Hubventilgehäuses 8 überströmt. Die membranartige Dichtungsplatte 33 folgt zwangsläufig dem Rückgang des Hubventilelementes 9 mit Kaltwasserzuführungsrohr 30. Der Wasserspiegel im Wasserbehälter 1 senkt sich entsprechend dem vorher verdrängten Volumen ab. Dadurch stellt sich im Wasserbehälter 1 oben ein Wasserfreiraum 41 entsprechend dem vorherigen Rauminhalt des Leerraumes 45 ein, der dann das während des Aufheizvorganges des Wasserbehälterinhaltes entstehende Ausdehnungswasser aufnehmen kann, so daß ein Austropfen von Wasser über die Warmwasserzapfstelle beim Aufheizvorgang unterbunden ist. Damit ggf. während der Warmwasserentnahme fast kein oder nur sehr kurze Zeit eine geringe Kaltwassermenge aus dem Kolbenraum 15 über den Entwässerungskanal 20 in den Warmwasserüberlauf 5 überströmen kann, weil in diesem Betriebsfall durch die für das Rückstellen des Hubventilelements 9 erforderliche Druckausgleichs-Querbohrung 29 Bypaßwasser direkt vom primären Kaltwasserpfad 7, 16 zum sekundärseitigen Warmwasserüberlauf 5 strömen kann, ist noch ein vom Hubventilelement 9 gesteuertes Ventil 50, 51 vorgesehen, das den Strömungsweg des Bypaßwassers bei Erreichen der Endstellung des betätigten Hubventilelements 9 absperrt. Dadurch wird eine Mischwasserbildung aus Kalt- und Warmwasser unterbunden. Das Ventil ist in einfacher Weise einerseits durch den freien stirnseitigen Rand 50 des oberen Rohrabschnitts 28 gebildet, der im Kolbenraum 15 liegt und als Ventilsitz ausgebildet ist. An der Abdeckung 10 im Kolbenraum 15 befindet sich im Verstellweg des Ventilsitzes 50 ein Ventilverschließstück 51, welches erst bei in Arbeitsposition gedrückten Hubventilelement 9 (Fig. 2) die freie Öffnung des Rohrabschnittes 28 verschließt und damit den Bypaßwasserweg unterbricht. Das Warmwasser behält damit am Auslauf die volle im Speicherbehälter 1 vorgegebene Temperatur. Das Rückschlagventil 6 verhindert im übrigen, daß nach einem Warmwasserzapfvorgang das im Überlaufrohr 5 enthaltene Wasser zurück in den geschaffenen Freiraum 41 fließt. Das Ventilverschließstück 51 aus gummielastischem Material kann eine Scheibe oder Stift sein und ist vorliegend als zentral gelochter Kugelkörper ausgebildet, der auf einen an die Abdeckung 10 angeformten ortsfesten Zapfen 52 aufgesteckt ist. Beim Schließvorgang des Ventils 50/51 taucht dieser Zapfen in den Rohrabschnitt 28 ein, so daß er als Führung wirkt und für eine paßgenaue Zentrierung des Verschließstücks 51 gegenüber dem Ventilsitz 50 sorgt.
Daneben bringt der Entwässerungskanal in Verbindung mit der
Druckausgleichs-Querbohrung 29 auch noch den Vorteil mit
sich, daß bei Zapfarmaturen, bei welchen in der reinen
Kaltwasserzapfstellung dennoch eine geringe Kaltwassermenge
zum Wasserbehälter 1 strömt, diese Kaltwassermenge als
Bypaßwasser durch die Querbohrung 29 abströmt, ohne die
Hubventilvorrichtung 8, 9 zu betätigen und in den
Wasserbehälter 1 einzufließen. Dabei verhindert das
zwischen dem im Wasserbehälter 1 liegenden Ende 42 des
Überlaufrohres 5 und der Einmündung des Entwässerungskanals
20 in das Überlaufrohr 5 angeordnete Rückschlagventil 6 das
Einfließen des Bypaßwassers in den Wasserbehälter 1.
Dadurch wird der Freiraum 41 auch in diesem Betriebsfall
nicht aufgefüllt. Das Rückschlagventil 6 öffnet nur, wenn
Wasser bei geschlossener Luftventileinrichtung 38, 39 aus
dem Wasserbehälter 1 herausgedrückt wird; es öffnet also in
Strömungsrichtung vom Wasserbehälter 1 weg. Damit bei
Anwendung eines schnell schließenden Kaltwasser-
Zulaufventils und sich dann vergrößerndem Freiraum 41
infolge einer beim vorangegangenen Zapfvorgang
aufgetretenen Komprimierung der Luft im Freiraum kein
ruckartiges Entweichen der Luft eintritt, wird zweckmäßig
in der Verlängerung 42 des Warmwasserüberlaufs 5 z. B. ein
Schlitz 42a vorgesehen, der vom freien unteren Ende aus
nach oben verläuft oder eine kleine Öffnung am höchsten
Punkt der Verlängerung. Sinkt der Flüssigkeitsspiegel unter
die Schlitzoberkante 42b bzw. die Öffnung, dann entweicht
die noch komprimierte Luft relativ langsam durch den
Schlitz 42a und führt nicht zu einem verpuffungsartigen
Anstoß eines Luft-Wassergemisches, sondern gebremst in
einzelnen Luftblasen durch den Warmwasserüberlauf 5. Das
Hubventilelement 9 verschließt in keiner Stellung den
Entwässerungskanal. Die Luftventileinrichtung 38, 39 öffnet
jeweils beim Absenken der Dichtungsplatte 33 und läßt
Außenluft in den Freiraum 41 nachströmen.
Claims (13)
1. Offener Warmwasserspeicher mit einer
Warmwasserzapfstelle und einem Wasserbehälter (1) mit einem
Warmwasserüberlauf (5) und einer Einrichtung zum Verändern
des Wasserbehälter-Volumens, die aus einer
Hubventilvorrichtung (8, 9) mit Kaltwasserzulauf (7) und
Kaltwasserzuführungsrohr (30) und einer von dieser
betätigbaren bodenseitigen Hubeinrichtung (31, 33) besteht,
wobei mit Öffnen der Warmwasserzapfstelle durch die
bodenseitige Hubeinrichtung (31, 33) eine Wasserverdrängung
aus dem Wasserbehälter (1) über den Warmwasserüberlauf (5)
erfolgt und nach Schließen dieser durch Zurückgehen der
Hubeinrichtung (31, 33) ein Wasserfreiraum (41) im
Wasserbehälter (1) eingestellt wird, und das
Kaltwasserzuführungsrohr der Hubventilvorrichtung (8, 9) als
Verbindungselement zwischen dieser und der bodenseitigen
Hubeinrichtung (31, 33) ausgebildet ist, dadurch
gekennzeichnet, daß das Hubventilgehäuse (8) bzw. der
Kolbenraum (15) der Hubventilvorrichtung (9) über einen
Entwässerungskanal (20) mit dem Warmwasserüberlauf (5) in
Verbindung gebracht ist und daß der Kolbenraum (15) des
Hubventilgehäuses (8) über eine Druckausgleichsbohrung (29)
mit dem Ventilkolben-Stauraum (16) der Hubventilvorrichtung
(9) in Verbindung gebracht ist.
2. Warmwasserspeicher nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Hubventilvorrichtung (9) aus einem
rohrartigen Kolben (13) besteht, der durch einen oberhalb
seiner mit dem Ventilkolben-Staumraum (16) in Verbindung
bringbaren Kaltwasserzulauf-Querkanalbohrung (21)
ausgebildeten Quersteg (26) in zwei voneinander getrennte
Rohrabschnitte (27, 28) unterteilt ist.
3. Warmwasserspeicher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der Strömungsweg (28, 29) zwischen dem
Stauraum (16) und dem Kolbenraum (15) in der Endstellung
der betätigten Hubventilvorrichtung (9) durch diese
verschlossen und der Strömungsweg zwischen dem Kolbenraum
(15) und dem Entwässerungskanal (20) offen ist.
4. Warmwasserspeicher nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß zum Verschließen des Strömungswegs
(28, 29) ein von der Hubventilvorrichtung (9) gesteuertes
Ventil vorgesehen ist.
5. Warmwasserspeicher nach Anspruch 1 oder einem der
folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die
Druckausgleichsbohrung (29) in einen senkrechten zentralen,
oben offenen Rohrabschnitt (28) mündet, der im Kolbenraum
(15) endet und dessen freie Stirnseite einen Ventilsitz
(50) bildet, dem ein ortsfestes Ventilschließstück (51)
gegenübersteht.
6. Warmwasserspeicher nach Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, daß das Ventilschließstück (51) ein
gummielastischer Körper ist.
7. Warmwasserspeicher nach Anspruch 5 oder 6, dadurch
gekennzeichnet, daß das Ventilschließstück (51) ein zentral
gelochter Kugelkörper ist, der auf einen ortsfesten Zapfen
(52) dicht aufgesteckt ist und daß der Zapfen (52) in der
Schließstellung des Ventils (50, 51) in den Rohrabschnitt
(28) eintaucht.
8. Warmwasserspeicher nach Anspruch 1 oder einem der
folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß an der Deckenseite
des Wasserbehälters (1) eine Luftventileinrichtung (38, 39)
für den Wasserbehälter-Wasserfreiraum (41) vorgesehen ist.
9. Warmwasserspeicher nach Anspruch 1 oder einem der
folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die
Warmwasserzutrittsöffnung (43) zum Warmwasserüberlauf (5)
unterhalb des den Wasserfreiraum (41) im Wasserbehälter (1)
begrenzenden Wasserstandes gelegt bzw. angeordnet ist.
10. Warmwasserspeicher nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der Warmwasserüberlauf (5) mit einer
Verlängerung (42) versehen ist, die unterhalb des den
Wasserfreiraum (41) im Wasserbehälter (1) begrenzenden
Wasserstandes endet.
11. Warmwasserspeicher nach Anspruch 1 oder einem der
folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß in der Mantelfläche
der nach unten gerichteten Verlängerung (42) des
Warmwasserüberlaufs (5) eine kleine Öffnung oder ein
Schlitz (42a) vorgesehen ist, der vom freien unteren Ende
nach oben verläuft.
12. Warmwasserspeicher nach Anspruch 11, dadurch
gekennzeichnet, daß der Schlitz (42a) zum höchsten Punkt
der Verlängerung (42) führt.
13. Warmwasserspeicher nach Anspruch 1 oder einem der
folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß im
Warmwasserüberlaufrohr (5) zwischen dem Wasserbehälter (1)
und der Einmündung des Entwässerungskanals (20) ein
Rückschlagventil (6) angeordnet ist, das in
Strömungsrichtung vom Wasserbehälter (1) weg öffnet.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19501320A DE19501320A1 (de) | 1995-01-18 | 1995-01-18 | Offener Warmwasserspeicher |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19501320A DE19501320A1 (de) | 1995-01-18 | 1995-01-18 | Offener Warmwasserspeicher |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19501320A1 true DE19501320A1 (de) | 1996-07-25 |
Family
ID=7751722
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19501320A Withdrawn DE19501320A1 (de) | 1995-01-18 | 1995-01-18 | Offener Warmwasserspeicher |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19501320A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2607811A3 (de) * | 2011-12-21 | 2015-12-23 | BSH Hausgeräte GmbH | Warmwasserspeicher mit Druckentlastungseinrichtung |
-
1995
- 1995-01-18 DE DE19501320A patent/DE19501320A1/de not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2607811A3 (de) * | 2011-12-21 | 2015-12-23 | BSH Hausgeräte GmbH | Warmwasserspeicher mit Druckentlastungseinrichtung |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |