DE2125972A1 - Kombinierte Warm- und Kaltwasserversorgungseinheit für Hauswasserver sorgungsanlagen - Google Patents

Description

DIPL.-ING. HARRO GRALFS

PATENTANWALT 2 1 ? ^ 9 7

33 BRAUNSCHWEIG

AM BÜRGERPARK 8 TELEFON (0531) 74798

24. Mai 1971 T 807 - G/Lie

Tarekdale Limited "Fairlight", Eimer Hoad, Middleton-on-Sea« Sussex ENGLAND

Kombinierte Warm- und Kaltwasserversorgungseinheit für Hauswas s ervers orgungsanlagen

Die Erfindung bezieht sich auf kombinierte Warm- und KaItwasserversorgungseinheiten für Hauswasserversorgungsanlagen, in denen getrennte Vorratsbehälter für Warmwasser- und Kaltwasser vorgesehen sind, wobei das Warmwasser zur Speisung des Warmwassernetzes und das Kaltwasser zur Speisung des Kaltwassernetzes oder zum Nachfüllen des Warmwasserbehälters dient· wenn aus dem Warmwasserbehälter Warmwasser abgezogen wird. Pur die Anordnung der Vorratsbehälter in einer solchen Kombination gibt es zahlreiche Möglichkeiten.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, den Warmwasservorratsbehälter aus glasfaserverstärktem Kunststoff (GVK) herzustellen und die Kaltwasservorratsbehälter aus Polyäthylen oder Polypropylen herzustellen. Die Zusammenfassung von Vorratsbehältern aus diesen Materialien in Kombination in einer Einheit, die von einem gemeinsamen Gehäuse eingeschlossen ist,

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das gleichfalls aus Polyäthylen hergestellt ist, hat sich ,jedoch als nicht durchführbar erwiesen, da Polyäthylen bereits bei Temperaturen von 70° 0 weich zu werden beginnt. Es ist daher nicht möglich, ein solches Material für das äußere Gehäuse in der Nähe des Warmwasserbehälters zu verwenden, in dem das Wasser eine Temperatur von annähernd 100° 0 erreichen kann und für längere Zeit auf dieser Temperatur verbleiben kann.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Lösung zu finden, bei der ohne die Gefahr der Erweichung ein äußeres, alle Behälter einschließendes Gehäuse aus Polyäthylen oder einem anderen Kunststoff mit niedrigem Erweichungspunkt verwendet werden kann.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß in einem einzelnen Gehäuse Kaltwasserbehälter aus Polyäthylen oder Polypropylen oder einem ähnlichen Material zusammen mit einem Warmwasserbehälter aus GVK, Kupfer oder einem ähnlichen Material angeordnet oder ausgebildet sind, daß einige oder alle Trennwände zwischen den Gehäuseabteilen oder Vorratsbehältern mit Polyurethan oder einem ähnlichen Material ausgeschäumt sind, wobei diese Ausschäumung sowohl als tragendes Element als auch als Wärme- und Schallisolierung wirkt.

In einer Ausführungsform der Erfindung ist eine kombinierte Warm- und Kaltwasserversorgungseinheit, dadurch gekennzeichnet, daß im Abstand voneinander Kaltwasservorratsbehälter aus Polyäthylen oder Polypropylen und Warmwa se ervorra tsb ehält er aus GVK (oder Kupfer) in einem gemeinsamen äußeren Gehäuse angeordnet sind, das gleichfalls aus Polyäthylen oder Polypropylen besteht, und daß die Bäume zwischen dem Warmwasservorratsbehälter und dem angrenzenden Kaltwasservorratsbehälter einerseits und die Zwischenräume zwischen den Behältern und den Wänden des Außenbehältere mit Polyurethan ausgeschäumt sind.

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Zweckmässig ist zwischen dem Boden des ausseren Behälters und dem Boden des Warmwasservorratsbehälters eine tragfähige Isolierplatte aus Kork, Asbest oder dergl. angeordnet.

Neben seiner Wirkung als Wärmeisolierung wirkt das Wärmeisoliermaterial gleichzeitig als mechanische Verstärkung, wodurch die Stabilität und Festigkeit der kombinierten Einheit verbessert wird, so daß es nicht notwendig ist, die Vorratsbehälter zu verstärken oder den Behältern eine solche Wandstärke und Wandausbildung zu geben, daß die Kunststoffbehälter selbsttragend sind. Es können daher dünnwandige Behälter verwendet werden, die keine zusätzlichen Vorkehrungen zum Schutz gegen unbeabsichtigte Beschädigung benötigen.

Die Verwendung von Polyäthylen ist deswegen besonders zweckmäßig, weil es mit diesem Material möglich ist, die Kaltwasserbehälter und das äußere Gehäuse sehr billig herzustellen. Es kann jedoch auch Polypropylen in Betracht gezogen werden, obwohl es teurer ist, die Behälter aus diesem Material herzustellen.

Gemäß der Erfindung werden die Vorratsbehälter und das äußere Gehäuse auch gegen negative Einwirkungen der Wärme geschützt, die in Rohren oder metallischen Anschlußteilen auftreten können, die in direkter wärmeleitender Verbindung mit dem Warmwasserbehälter aus GVK oder Kupfer oder einem anderen geeigneten Material stehen.

Die Erfindung ist inder Zeichnung in verschiedenen Ausführungsformen veranschaulicht und im Nachstehenden im einzelnen anhand der Zeichnung beschrieben.

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Fig. 1 bis 9 zeigen im senkrechten Längsschnitt verschiedene Ausführungsformen von kombinierten Warmund Kaltwasserversdrgungseinheiten gemäß der Erfindung.

Fig. 10 und 11 zeigen Versorgungseinheiten, bei denen das äußere Gehäuse und die Kaltwasserbehälter jeweils in einem Stück hergestellt sind.

Fig. 12 zeigt ein Konstruktionsdetail.

P Fig. 13 zeigt eine weitere Abwandlung der Konstruktion einer erfindungsgemäßen Versorgungseinheit.

Bei den in den Fig. 1, 2 und 3 dargestellten Ausführungsformen weisen die Versorgungseinheiten,die für die Warm- und Kaltwasserversorgung einer Hauswasserversorgungsanlage bestimmt sind, jeweils einen Kaltwasserbehälter 1 und einen Warmwasserbehälter 2 auf. Der Kaltwasserbehälter 1 besteht aus Polyäthylen oder Polypropylen, während der Warmwasserbehälter aus GVK (glasfaserverstärktem Kunststoff), Kupfer oder einem anderen geeigneten Material besteht. Die Behälter 1 und 2 sind in einem äußeren Gehäuse 3 untergebracht, das aus PoIy- ^ äthylen oder Polypropylen besteht. Zwischen den beiden Be-

haltern 1 und 2 sowie zwischen den Behältern und dem äußeren Gehäuse ist jeleils ein Zwischenraum vorgesehen, der mit einem Wärmeisoliermaterial 10, beispielsweise geschäumtem Polyurethan* gefüllt ist. Die Dicke der Isolierschicht ist so gewählt, daß. die aus Polyäthylen oder Polypropylen bestehenden Wandungen des Kaltwasservorratsbehälters 1 und des äußeren Gehäuses 3 durch die Wärme des Wassers im Warmwasservorratsbehälter nicht nachteilig beeinflußt werden.

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In allen beschriebenen Ausführungsformen ist der Boden 2a des Warmwasservorratsbehälters vom Boden des äußeren Gehäuses 5 im Abstand angeordnet. Der Zwischenraum ist mit Kork oder alternativ mit Asbest 2b oder einem anderen wärmeisolierenden Material gefüllt, das das Gewicht des gefüllten Warmwasservorratsbehälters aufnehmen kann.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 verbindet ein mit einem "Ventil versehenes, U-förmiges Rohr die beiden Vorratsbehälter 1 und 2 und zwar Jeweils am Boden der beiden Behälter. Das Rohr erstreckt sich in den Warmwasserbehälter bis zu einem Abstand oberhalb des Bodens und ist mit einem Krümmer versehen, mit dem das Kaltwasser in den unteren Teil des Warmwasservorratsbehälters 2 geleitet wird. Es sind weitere Rohrleitungen und Fittings, auf die sich die Erfindung nicht bezieht, vorgesehen, beispielsweise Zufluß- und Abflußleitungen, die zu einem Kessel oder zu einer anderen Wärmequelle für das Aufheizen des Wassers führen.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ist ein Heizelement 5 unmittelbar in dem Warmwasservorratsbehälter 2 angeordnet. Dieses Heizelement kann ein an die Zentralheizung angeschlossener Wärmetauscher sein. In diesem Fall kann der Wärmetauscher 5 über eine kurze Anschlußleitung 6 mit der Verbindungsleitung 4- zwischen den beiden Behältern verbunden sein, über das ein Nachfüllen des Heizungssystems möglich ist.

Bei der abgewandelten Ausführungsform nach Fig. 3 ist ein Ausdehnungsgefäß 7 in dem Kaltwasservorratsbehälter untergebracht, aus dem Wasser in den Wärmetauscher 5 in. dem Warmwasservorratsbehälter 2 nachgefüllt wird. Das Ausdehnungsgefäß 7 wird mit Kaltwasser aus dem Kaltwasservorratsbehälter über ein Schwimmerventil 7a nachgefüllt, das den Zufluß von Kaltwasser in das Ausdehnungsgefäß steuert.

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Die Ausführungsformen nach den Fig. 4-, 5 und 6 entsprechen denen nach den Fig. 1 bis 3 mit der Ausnahme, daß ein dritter Vorratsbehälter 8 vorgesehen ist, der mit einem Auslaß 8b versehen ist. Dieser Vorratsbehälter dient dazu, Kaltwasser zu speichern, das direkt in das Kaltwassernetz eingespeist werden soll, über das Wasserverbraucher wie die wasserbehälter von WCs und Kaltwasserhähne aller Art versorgt werden. Bei diesen Ausführungsformen dient der Kaltwasservorratsbehälter 1 ausschließlich dazu, den Warmwasservorratsbehälter 2 nachzufüllen.

Die Ausführungsformen nach den Fig. 7» 8 und 9 entsprechen wiederum den Aus führungs formen nach den Fig. 4-, 5 und 6 mit der Ausnahme, daß ein zusätzliches, U-förmiges Rohr 8a mit einem Rückschlagventil 9 vorgesehen ist, das vom Boden des Kaltwasservorratsbehälters 8 in den Kaltwasservorratsbehälter 1 führt.

Bei allen Aus führungs formen ist, soweit notwendig, ein Überlauf- und Aus dehnungsrohr 0 vorgesehen und zwar gerade oberhalb des vorgesehenen oberen Wasserspiegels.

Einzelheiten der Gehäuse-ausführung sollen nun anhand der Fig. 10 und 11 beschrieben werden. Wie in diesen Fig. dargestellt, sind die senkrechten Zwischenräume zwischen dem äußeren Gehäuse 3 und den Kalt- und Warmwasservorratsbehältern 1 und 2 vollständig mit Polyuretim 1O ausgeschäumt. Auch die senkrechten Zwischenräume zwischen den Kaltwasservorratsbehältern 1 und 8 sowie zwischen dem Kaltwasservorratsbehälter 1 und dem Warmwasservorratsbehälter 2 sind mit PolyareHi an ausgeschäumt. Der Polyureihanschaum erstreckt sich nicht unter den Boden irgendeines der" Vorratsbehälter.

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Praktisch können das äußere Gehäuse 3 und die Kaltwasservo rratsb ehält er 1 und 8,soweit durchführbar, in einem Arbeitsgang geformt werden, wobei der Boden des äußeren Gehäuses 3 gleichzeitig den Boden der Kaltwasservorratsbehälter bildet. Eine solche Ausführung ist im einzelnen in den Fig. 10 und 11 dargestellt. Fig. 10 zeigt dabei eine Einheit, wie sie bei den Ausführungsformen nach den Fig. 1 bis 3 Verwendung findet, während Fig. 11 eine praktische Ausführung zeigt, wie sie bei den Ausführungsformen nach den Fig. 4 bis 9 Verwendung findet.

Der aus GVK oder Kupfer hergestellte Varmwasservorratsbehälter 2 wird gesondert hergestellt und in die übrige, einstückig ausgebildete Einheit eingesetzt. Bevor dieser Behälter eingesetzt wird, wird eine Kork- oder Asbestplatte 2 auf den Boden des für die Aufnahme des Warmwasservorratsbehälters vorgesehenen Raumes der Einheit aufgelegt. Durch diese Isolierplatte wird eine Wärmeisolierung zwischen dem Boden 2a des Warmwasservorratsbehälters 2 und dem darunter befindlichen Bodenabschnitt des äußeren Gehäuses 3 hergestellt. Falls das äußere Gehäuse aus Polyäthylen hergestellt wird, ist die Isolierplatte 2b wegen der niedrigen Erweichungstemperatur des Polyäthylens unbedingt notwendig. Bei Verwendung von Polypropylen als Material für das äußere Gehäuse ist diese Isolierplatte nicht unabdingbar.

Um Komplikationen zu vermeiden, die dadurch entstehen könnten, daß Rohrleitungen an die Seitenwände des Warmwasservorratsbehälters 2 angeschlossen werden, wird es bevorzugt, sämtliche Verbindungen durch den Boden dieses Behälters hindurchzuführen und zwar einschließlich der Anschlüsse für den Wärmetauscher 5-

Es ist wesentlich, jede Wärmeübertragung über Rohrleitungen zu vermeiden, die sich zwischen dem Boden 2a des Warmwasservorratsbehälters 2 und dem Boden des aus Polyäthylen oder

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Polypropylen bestehenden äußeren Gehäuses 3 erstrecken.

Fig. 12 zeigt, wie eine solche Wärmeübertragung vermieden werden kann und wie eine Messingbuchse 11 durch eine vergrößerte öffnung 12 im Boden des äußeren Gehäuses hindurch- · geführt wird und zwar derart, daß um die Buchse 11 an diesem Punkt ein Luftspalt entsteht. Die äußere Haltemutter 13 der Buchse 11 wird gegen eine direkte Berührung mit dem Boden desjaußeren Gehäuses durch eine zusammengesetzte Scheibe 14 aus einem wärmeisolierenden Material geschützt.

Die innenliegende Haltemutter 13d der Buchse 11 wird in ähnlicher Weise gegen eine Berührung mit dem Boden des Warmwasservorratsbehälters durch eine zusammengesetzte Scheibe 14a geschützt. Falls gewünscht, kann auch ein Abzweiger vorgesehen werden, an dem die Buchse 11 ausgebildet ist. Einem Lichteintritt durch den Boden der Einheit kann dadurch entgegengewirkt werden, daß eine Abstützung aus Holz, Metall oder einem ähnlichen Material vorgesehen wird, das gleichzeitig so ausgelegt werden kann, daß die Belastung der Böden der Vorratsbehälter durch das in den Behältern enthaltene Wasser aufgenommen und so eine Verformung in dem relativ dünnen Material verhindert wird.

Es ist aber selbstverständlich möglich, den Boden hinreichend dicht auszubilden oder hinreichend zu versteifen, so daß keine wesentliche Verformung auftritt. In diesem Fall kann ein schwarzer Kunststoffüberzug vorgesehen sein, der entweder auf der Innenseite oder auf der Außenseite des Bodens anbringbar ist.

Ein Lichteintritt von oben in die Einheit kann dadurch verhindert werden, daß der Deckel aus einem schwarz eingefärbten Polyäthylen oder Polypropylen hergestellt wird.

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In den Pig. 4- bis 9 ist ein senkrechter Zwischenraum zwischen den JCaltwasservorratsbehältern 8 und 1 vorgesehen, der mit Polyureifcan ausgeschäumt ist. Eine solche isolierende Ausbildung dieser Trennwand ist nicht wesentlich. Wie in Pig. 13 dargestellt, kann auch eine einzige Wand 15 mit einer Wandstärke entsprechend der Wandstärke der übrigen Wände vorgesehen sein, um die Behälter 8 und 1 voneinander zu trennen. Die Temperatur des Wassers in den Vorratsbehältern 8 und 1 ist im wesentlichen die gleiche und die Wand 15 braucht daher nur so verstärkt oder mit Rippen versehen zu sein, daß eine Durchbiegung der Wand verhindert wird, wenn der Vorratsbehälter 8 leer und der Vorratsbehälter 1 voll gefüllt ist. Dieser lall könnte auftreten, wenn das Kugelventil unwirksam würde und der Vorratsbehälter über den Kaltwasseranschluß 8b leer läuft, während gleichzeitig aus dem Warmwasservorratsbehälter 2 kein Wasser abgezogen wird, so daß der Kaltwasservorratsbehälter 1, über den der Warmwasserbehälter gespeist wird, voll ist. Die Trennwand 15 zwischen den Behältern 8 und 1 kann in der Jorm eines Wehrs ausgebildet sein. Die Höhe der Trennwand 15 würde dann so gewählt sein, daß die Oberkante in der gleichen Höhe wie das Überström/Ausdehnungsrohr 0 in der Trennwand 10, das heißt grade oberhalb des statischen Wasserspiegels, liegt.

Die Vorteile für die Verwendung von geschäumtem Polyurethan in der beschriebenen Weise bei kombinierten Warm- und KaItwasserversorgungseinheiten sind im wesentlichen die folgenden:

a) Die Verwendung von geschäumtem Polyurethan ermöglicht es, die Einheit billiger herzustellen als andere bekannte Einheiten, die im wesentlichen aus Kupfer gefertigt sind, wobei gleichzeitig eine Stabilität im Verkaufspreis möglich ist.

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b) Es ist weiter möglich, die Einheit sehr kompakt auszubilden und der Einheit ein gefälliges Aussehen zu geben. Durch die Verwendung von gefärbten Kunststoffen ist es möglich, eine Einheit zu fertigen, die im Aussehen wesentlich attraktiver ist als Einheiten, wie sie gegenwärtig im Handel sind.

c) Die Einheit hat auf ihrer Außenseite eine glatte Oberfläche, die leicht abwaschbar ist und damit leicht sauber gehalten werden kann, wobei keine vorspringenden Flächen vorhanden sind, auf denen sich Staub ablagern kann.

d) Durch die bei solchen Einheiten neue Sandwich-Beuweise können dünnere Wandstärken verwendet werden, als sie normalerweise bei Kunststoffbehältern vorgesehen sind. Es ist weiter möglich, eine kubische Form für die Einheit zu wählen, wodurch an Installationsraum gespart wird.

e) Die Sandwich-Bauweise durch Ausschäumen der Zwischenräume zwischen den äußeren und inneren Wänden und den Warm- und Kaltwasser-Vorratsbehältern mit PoljureUianoder ähnlichem Material erhöht nicht nur die mechanische Festigkeit, sondern bewirkt gleichzeitig eine Wärme- und Schallisolierung. Die Schallisolierung erleichtert die Anwendung innerhalb des Hauses, während die Wärmeisolierung der Einheit das Risiko des Einfrierens bei Anordnung der Einheit im Dachraum wesentlich herabsetzt.

f) Durch die Sandwich-Bauweise wird gleichzeitig ein das Wachstum von Algen begünstigender Lichteintritt verhindert. Sie ermöglicht es ferner, gefärbte Materialien zu verwenden.

g) Das äußere Gehäuse wird durch die Wärme im Warmwas servo r ratsbehälter nicht beeinflußt und zwar dadurch, daß in der erfindungsgemäßen Weise eine Isolierschicht unterhalb des Warmwasser-

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vorratsbehälters angeordnet ist, während gleichzeitig die Warmwasseranschlußleitungen mit einem Luftspalt und isolierenden Scheiben so durch den Boden geführt sind, daß keine wesentliche Wärme auf den Boden des äußeren Gehäuses übertragen wird.

h) Die kombinierte Wasserversorgungseinheit kann weiter leicht in Übereinstimmung mit amtlichen Vorschriften hergestellt werden.

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Claims (1)

1. Ansprüche

   MJ Kombinierte Warm- und Kaltwasserversorgungseinheit für Hauswasserversorgungsanlagen und dergleichen, dadurch gekennzeichnet, daß in einem einzelnen Gehäuse Kaltwasserbehälter aus Polyäthylen oder Polypropylen oder einem ähnlichen Material zusammen mit einem Warmwasserbehälter aus GVK, Kupfer oder einem ähnlichen Material angeordnet oder ausgebildet sind, daß einige oder alle Trennwände zwischen den Gehäuseabteilen oder Vorratsbehältern mit Polyurethan oder einem ähnlichen Material ausgeschäumt sind, wobei diese Ausschäumang sowohl als tragendes Element als auch als Wärme- und Schallisolierung wirkt.

   2. Versorgungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Abstand voneinander Kaltwasservorratsbehälter aus Polyäthylen oder Polypropylen und Warawasservorratsbehälter aus GVK (oder Kupfer) in einem gemeinsamen äußeren Gehäuse angeordnet sind, das gleichfalle aus Polyäthylen oder Polypropylen besteht, und daß die Räume zwischen dem Warmwasservorratsbehälter und dem angrenzenden Kaltwasservorratsbehälter einerseits und die Zwischenräume zwischen den Behältern und den Wänden des Außenbehälters mit Polyurethan ausgeschäumt sind.

   3>. Versorgungseinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Boden des äußeren Behälters und dem Boden des Warmwasservorratsbehälters eine Isolierplatte mit ausreichender Druckbelastbarkeit, insbesondere eine Isolierplatte aus Kork oder Asbest, angeordnet ist.

   4-, Versorgungseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einheit mit swei Vorratsbehältern für Kaltwasser verAen ist.

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   5. Versorgungseinheit nach Anspruch 4·, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kaltwasservorratsbehälter durch eine einfache Kunststoffwand voneinander getrennt sind.

   6. Versorgungseinheit nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe der Wand so bemessen ist, daß die Oberkante kurz oberhalb des statischen Wasserspiegels liegt und ein Wehr bzw* ein Überlauf zwischen den beiden Kaltwasserbehältern bildet.

   7. Versorgungseinheit nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, mit denen eine Wärmeübertragung von den Rohrleitungen, die vom Boden des Warmwasserbehälters ausgehen, auf den Boden des äußeren Gehäuses aus Polyäthylen oder Polypropylen verhindert wird, wobei diese Mittel einen Bohrstutzen aufweisen, der durch die feste Isolierschicht unterhalb des Bodens des Warmwasserbehälters hindurchführt, und im Boden des äußeren Gehäuses eine Öffnung mit größerem Durchmesser vorgesehen ist, so daß der Rohrstutzen an der Durchführung durch den Boden von einem Luftraum umgeben ist.

   8. Versorgungseinheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Verschraubung des Rohrs tut zens über eine wärmeisolierende Scheibe gegen die Unterseite des Bodens des äußeren i Gehäuses abstützt.

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