DE2453268A1

DE2453268A1 - Preventing lime deposits in the tubes of multipoint heaters - continued flow after shut off prevents reaching critical temp

Info

Publication number: DE2453268A1
Application number: DE19742453268
Authority: DE
Inventors: Berecibar Luis Javier Arrieta
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-11-09
Filing date: 1974-11-09
Publication date: 1976-05-20

Abstract

A method of preventing the formation of lime deposits from hard water in straight through heaters giving instantaneous hot water; the deposits being caused by the momentary overheating of the residual water when the feed is cut off, uses a reserve vessel to create a continued greatly reduced circulation of water. Connections to the vessel are arranged so that, as it acts, when the through-flow control valve is closed and the gas feed to the main burners is cut off, the flow of water is continued for a definite short period in such a way that the safety valve for preventing dry running, is not opened. Prevents the formation of alkaline stone deposits tending to block the tubes, by preventing overheating of the remaining water in the coil when the flow is stopped.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Verhinderung von Kesselsteinansatz bei DurchlauSerhitzern für Wasser Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verhinderung von Kesselsteinansatz bei Durch lauferhitzern für Wasser.Method and device to prevent scale build-up in Continuous water heaters The present invention relates to a method and a device to prevent scale build-up in through-flow heaters for water.

Bei allen Wassererhitzungseinrichtungen, und insbesondere bei den vorbekannten Durcblauferhitzern für Wasser liegt ein Problem vor, das in der Möglichkeit besteht, daß sich in den Erhitzerrohren alkalische Substanzen absetzen, die einen Kesselsteinansatz hervorrufen Können, der sogar soweit gelangen kann, daß diese Rohre völlig verstopft werden. Der Ansatz von Kesselstein entsteht, wenn nach der Ablagerung der Kalkbestandteile im Wasser die Erhitzungstemperatur des Wassers ansteigt.With all water heating devices, and especially with the known water heater for water is a problem in the possibility there is that alkaline substances settle in the heater tubes, the one Can cause scale build-up, which can even get so far that this Pipes become completely clogged. The formation of scale occurs when after the Deposits of lime components in the water the heating temperature of the water increases.

Dieser Anstieg der Erhitzungstemperatur des Wassers wird vor allem in dem Augenblick erreicht, wo man den Wasserdurchlauf anhält, und unter der Gegebenheit, daß in diesem Augenblick das Wasser die gesamte Wärmeenergie der Erhitzungseinrichtung aufzunehmen hat, d.h., daß eine Übärhitzung auftritt, die den fraglichen Kesselsteinansatz zur folge hat.This increase in the heating temperature of the water is mainly reached at the moment when the flow of water is stopped and given the that at this moment the water uses the entire thermal energy of the heating device has to absorb, i.e. that overheating occurs which causes the scale in question has the consequence.

Dieser Ansatz von Kesselstein tritt dann nicht auf, wenn man nicht die Temperatur erreicht, bei welcher sich Kesselstein bildet, obgleich die Temperatur zur Kalkablagerung überschritten wird.This scale approach does not occur if one does not reaches the temperature at which scale forms, albeit the temperature for limescale deposits is exceeded.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nun, ein Verfahren und eine Vorrichtung für Erhitzungseinrichtungen der eingangs beschriebenen Art in der Weise zu schaffen, daß die Kesselsteinbildung im Wasser kreislauf verhindert wird.The object of the present invention is now to provide a method and a Device for heating devices of the type described at the outset in the manner to create that the scale formation in the water cycle is prevented.

Das zur Lösung der gestellten Aufgabe vorgeschlagene Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man mittels eines zusätzlichen Reservebehälters einen Wasserumlauf schafft, der derart angeordnet ist, daß beim Einwirken auf die Durchflußsteuervorrichtung für das Wasa.er im betreffenden Wasserumlauf zur Gewährleistung der Unterbrechung der Gaszufuhr zu den Hauptbrennern der betreffenden Wassererhitzungseinrichtung der Durchfluß des Wassers für eine bestimmte, kurze Zeit derart fortgesetzt wird, daß nicht das Sicherungsventil gegen Leerlaufen zur Öffnung veranlaßt wird.The proposed method for solving the problem posed is characterized in that one by means of an additional reserve container Creates water circulation, which is arranged such that when acting on the flow control device for the Wasa.er in the relevant water circuit to guarantee the interruption the gas supply to the main burners of the water heating device concerned the flow of water is continued for a specific, short period of time, that the safety valve is not caused to open to prevent it from running empty.

Die zur Lösung der gestellten Aufgabe vorgeschlagene, erfindungsgemäße Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserumlauf mittels eines angebauten, seitlich angeordneten Rohres am Uberlaufrohr gebildet wird, daß das seitlich angeordnete Rohr mit einem Reservebehälter über eine Zutrittsöffnung in Verbindung st!eht, da3 dieser Reservebehälter mit einem Sicherungsventil versehen ist, das den Schutz gegeb die Verringerung oder das völlige Ausbleiben des Wasserzuflusses sicherstellt, daß der Durchmesser dieser Zutrittsöffnung ausreichend klein ist, damit der durch die Zutrittsöffnung durchtretende Wasserzufluß nicht die Öffnung des Sicherungsventils zur Folge hat, und daß das genannte Uberlaufrohr am Punkte seines seitlichen Abgang es zu dem zusätzlichen Reservebehälter ein Venturirohr aufweist, das den Austritt des Wassers aus dem Reservebehälter beim Sperren des Hahnes degWasserdurchlauferhitzers erleichtert.The proposed to solve the problem according to the invention Device is characterized in that the water circulation by means of an attached, laterally arranged pipe is formed on the overflow pipe that the laterally arranged The pipe is connected to a reserve tank via an access opening, since 3 this reserve tank is provided with a safety valve, that the protection gives the reduction or the complete absence of the water inflow ensures that the diameter of this access opening is sufficiently small, so that the water flow passing through the access opening does not close the opening of the safety valve and that said overflow pipe at the point its side outlet there is a venturi tube to the additional reserve tank has that the escape of the water from the reserve tank when locking the Hahnes deg water heater facilitated.

Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden im weiteren ausführlich anhand von Ausführungsbeispielen und anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert. Further features and advantages of the present invention are set out in US Pat further in detail on the basis of exemplary embodiments and on the basis of the attached Drawings explained.

Es zeigen: Fig. 1: eine seitliche Schnittansicht durch einen mit Gas betriebenen Durchlauferhitzer für Wasser, Fig. 2: eine schematische Darstellung der bei dem Durchlauferhitzer nach Fig. 1 eingesetzten erfindungsgeinäßen Vorrichtung, und Fig. 3 -.6 : verschiedene Ausführungsformen. des Gegenstandes der vorliegenden Erfindung.The figures show: FIG. 1: a side sectional view through a gas operated water heater for water, Fig. 2: a schematic representation the device according to the invention used in the water heater according to FIG. 1, and FIGS. 3-6: different embodiments. the subject of the present Invention.

Eine Einrichtung zur Erhitzung von Wasser, die beispielsweise mit Gas betrieben wird und aus einem sofort wirkenden Durchlauferhitzer besteht, umfaßt einen Körper oder eine Verbrennungskammer 1, und unterhalb dieser letzteren einen Brenner 2. ueber der Verbrennungskammer 1 und um diese herum ist ein Wasserdurchlaufrohr 3 angeordnet. Im oberen Teil der Verbrennungskammer 1 ist ein Organ zur Weiterleitung der Wärmeenergie ausgebildet, das durch das Wasserdurchlaufrohr 3 gebildet wird, an welchem in Querrichtung und allgemein parallel zueinander vèrlaufende Lamellen 4 angebracht sind, die einen Radiator oder Wärmeaustauscher 5 bilden. Das untere Ende 6 des Wasserdurchlaufrohres.3 ist mit einer Sicherung .vorrichtung'gegen das Ausbleiben des Wassers oder Leerlaufen verbunden, während das nach unten geführte obere Ende 8 des Wasserdurchlaufrohres durchein'Verbindungsstück 9 mit dem Ausgang verbunden ist. Die Sicherungsvorrichtung 7 ist an die Kaltwasser-Zuführungsleitung (nicht dargestellt) angeschlossen und steuert auf bekannte Weise das Zufuhrventil des Gasbrenners 2 in Abhängigkeit vom Durchfluß des Wassers durch den Durchlauf erhitz er.A device for heating water, for example with Gas is operated and consists of an instantaneous water heater, includes a body or a combustion chamber 1, and below the latter one Burner 2. Above and around the combustion chamber 1 is a water flow pipe 3 arranged. In the upper part of the combustion chamber 1 is an organ for transmission the thermal energy formed by the water flow pipe 3, on which slats running in the transverse direction and generally parallel to one another 4 are attached, which form a radiator or heat exchanger 5. The lower The end 6 of the water flow pipe. 3 is secured against the No water or emptying associated with the downward run upper end 8 of the water flow pipe through a connecting piece 9 to the outlet connected is. The safety device 7 is on the cold water supply line (not shown) connected and controls the supply valve in a known manner of the gas burner 2 as a function of the flow of water through the passage he heats.

Nach der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, daß der Wasserumlauf in der Weise ausgestaltet wird, daß der Wasserdurchlauf durch das Wasserdurchlaufrohr 3 fortgesetzt wird, wenn man - um eine Unterbrechung des Gaszuflusses zum Hauptbrenner 2 zu erzielen - auf den Hahn 10 für den Durchlauf des Wassers einwirkt, der in den Wasserumlauf eingeschaltet ist. Die Menge dieses zusätzlichen Wasserdurchflusses ist niedriger als die fir die Oeffnung der Sicherungsvorrichtung 7 erforderliche Wasserdurchflußrnenge.According to the present invention it is provided that the water circulation is designed in such a way that the water flow through the water flow pipe 3 is continued if - to interrupt the gas flow to the main burner 2 - acts on the faucet 10 for the passage of water entering the Water circulation is switched on. The amount of this additional water flow is lower than that for the opening of the safety device 7 required water flow rate.

Die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in Fig. 2 und in Fig. 3 dargestellt. Im Wasserumlauf ist ein zusätzlicher Reservebehälter 11 vorgesehen, der sich an jedem beliebigen Punkt des Wasserumlaufs, insbesondere zwischen dem Wärmeaustauscher 5 und dem als Abfluß- oder Uberlaufrohr dienenden Ende 8 befinden kann. Am Verbindungspunkt 11a es des Wasserdurchlaufrohres 3 und des Reservebehälters 11 ist beispielsweise ein Bauteil vorhanden, das als Venturirohr dient (Fig. 3). Dieser Reservebehälter 11 kann sich in dem Zufluß aus dem Wasserversorgungsnetz, außerhalb des Wasserdurchlauferhitzers, befinden.The preferred embodiments of the present invention are shown in Fig. 2 and in Fig. 3. There is an additional reserve tank in the water circulation 11 provided, which is at any point of the water circulation, in particular between the heat exchanger 5 and the serving as a drain or overflow pipe End 8 can be located. At the connection point 11a of the water flow pipe 3 and of the reserve container 11 is, for example, a component available as a Venturi tube serves (Fig. 3). This reserve tank 11 can be located in the inflow from the water supply network, outside of the water heater.

Wenn sich der WasserdurchlauSerhitzer in Ruhestellung befindet, d.h. wenn der Wasserabflußhahn oder die Wasserabflußhähne geschlossen sind, ist das noch in den Rohren des Wasserdurchlauferhitzers befindliche Wasser selbstverständlich dem Druck des Wassers im Versorgungsnetz unterworfen, und dies ist ebenfalls zutreffend für das in dem zusätzlichen Reservebehälter 11 enthaltene Wasser, dessen Spiegel weiterhin ansteigt, bis der Druck der in diesem Reservebehälter komprimierten Luft gleich dem Wasserdruck im Versorgungsnetz ist.When the continuous water heater is in the rest position, i.e. if the water drainage tap or taps are closed, that is still Of course, there is water in the pipes of the water heater subjected to the pressure of the water in the supply network, and this is also true for the water contained in the additional reserve tank 11, its level continues to rise until the pressure of the air compressed in this reserve tank is equal to the water pressure in the supply network.

Die Zutrittsöffnung 14 des Reservebehälters 11 weist einen Durchmesser auf, der hinreichend klein ist, damit die durchtretende Durchilußnonge nicht die Öffnung des Sicherungsventils zur Folge hat, das die Erhitzungseinrichtung gegen einen unzureichenden Durchfluß oder gegen das völlige Ausbleiben des Wassers oder das Leerlaufen schützt, und das gleichzeitig das Ventil darstellt, das das Durchströmen des Gases zu den Brennern freigibt, Sobald man irgend einen der Hähne für den Abfluß des Heißwassers öffnet, sinkt der Druck im zusätzlichen Reservebehälter 11, und die bisher komprimierte Luft zeigt die Tendenz, das Wasser aus dem Reservebehälter 11 zu verdrängen, was bewirkt, daß sich der Reservebehälter 11 fast völlig entleert. Diese Wirkung kann ebenfalls mittels des Venturirohres 12 erzielt werden, das sich oberhalb des als Uberlauf dienenden Endes 8 des Wasserdurchlaufrohres der Verbrennungskammer 1 befindet, in diesem Fall ist es erforderlich, daß der Reservebehälter 11 mit einem mit der atmosphärischen Luft in Verbindung stehenden Ventil versehen ist, so daß Luft in den Reservebehälter 11 dann eintreten kann, wenn der Innendruck dieses letzteren niedriger ist als der atmosphärische Luftdruck, sei es infolge eines durch das Venturirohres 12 hervorgerufenen Unterdrucks, wenn sich der Reservebehälter entleert, oder sei es, daß sich im Wasser ein Teil der Luft am Ende einer gewissen Betriebszeit des Durchlauferhitzers aufgelöst hat.The access opening 14 of the reserve container 11 has a diameter which is small enough to allow the penetrating Durchilußnonge does not result in the opening of the safety valve, which the heating device against insufficient flow or against the complete absence of water or protection from idling, and which at the same time represents the valve that the The gas flows through to the burners as soon as one of the taps is opened opens for the hot water to drain, the pressure in the additional reserve tank drops 11, and the previously compressed air shows the tendency to remove the water from the reserve tank 11 to displace, which has the effect that the reserve container 11 is almost completely emptied. This effect can also be achieved by means of the Venturi tube 12, which above the end 8 of the water flow pipe of the combustion chamber serving as an overflow 1 is located, in this case it is necessary that the reserve container 11 with a is provided with the atmospheric air in communication valve so that Air can then enter the reserve container 11 when the internal pressure of the latter is lower than atmospheric pressure, be it as a result of a venturi 12 caused negative pressure when the reserve tank empties, or is it is that some of the air in the water at the end of a certain operating time of the Has dissolved the water heater.

Fig. 4 stellt eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Der zusätzliche Reservebehälter 11 ist dabei mit einer dehnbaren Membrane 15 versehen, die den Eintritt von Wasser in das Innere des Reservebehälters 11 gestattet.Fig. 4 illustrates another embodiment of the present invention The additional reserve container 11 is included with a stretchable Membrane 15 is provided, which allows the entry of water into the interior of the reserve tank 11 permitted.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sieht vor, wenn sie auch weit komplizierter als die vorhergehenden Ausführungsformen ist, daß der zusätzliche Reservebehälter 11 an das Wasserdurchlaufrohr 3 über zwei Absperrventile 15 und 16 angeschlossen wird. In einem dieser Ventile, 15, ward das Wasser oder ein Teil des Wassers , das im Inneren des Reservebehälters 11 enthalten ist, durch eine Vorrichtung in der Art eines Venturirohrs aufgenommen, während das andere Absperrventil, 16, sich automatisch schließen oder öffnen kann, wenn man den Hahn für den Wasserabfluß der Erhitzungseinrichtung betätigt (Fig. 5).Another advantageous embodiment of the present invention provides albeit far more complicated than the previous embodiments is that the additional reserve tank 11 to the water flow pipe 3 via two Shut-off valves 15 and 16 is connected. In one of these valves, 15, it was Water or part of the water contained in the interior of the reserve container 11 is received by a venturi-type device, while the other shut-off valve, 16, can automatically close or open when one actuated the tap for the water drain of the heating device (Fig. 5).

Schließlich ist bei einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Brfindung ein Wasserhahn 17 vorgesehen, mit dem eine Absperrvorrichtung 18 für den Gaszufluß zu dem Brenner verbunden ist (Fig. 6).Finally, in a further embodiment of the present invention Brfindung a faucet 17 provided with which a shut-off device 18 for the Gas flow is connected to the burner (Fig. 6).

Wenn man den Wasserhahn 17 betätigt, wird der Durchfluß des Wassers durch den Wärmeaustauscher nicht sofort unterbrochen, sondern das Wasser fließt weiterhin durch diesen hindurch.When the faucet 17 is operated, the flow of water becomes not immediately interrupted by the heat exchanger, but the water flows continue through this.

Die fortschreitende und völlige Sperrung des Wasserdurchflusses hat selbstverständlich die Schließung des Sicherungsventils 7 zur Folge.The progressive and complete blocking of the water flow has of course, the closing of the safety valve 7 result.

Eine letzte, besonders vorteilhafte Ausführungsform des Gegenstandes der *orliegene.en Erfindung kann bei Wasser durchlauferhitzern, die mit einer Wähl- und einer Mischvorrichtung für das Wasser versehen sind, durch den Einbau eines Hahnes mitoverzögerter Sperrung erzielt werden. Bei der Betätigung dieses Hahnes allein nimmt auf diese Weise der Durchfluß des Wassers durch den Wasserumlauf ab und und sperrt und unterbricht den Zufluß von Gas zum Hauptbrenner, und hat anschließend, nach kurzer Verzögerung, die völlige Sperrung des Wasserumlaufs zur Folge. Dieser zusätzliche WasserdurchSluß bewirkt, daß sich das Wasser nicht übermäßig erhitzt, und beseitigt demzufolge das Problem des Kesselsteinansatzes.A last, particularly advantageous embodiment of the Subject the * orgende.en invention can be used in water heaters with a dial and a mixing device for the water are provided by incorporating a Hahnes can be achieved with delayed locking. When operating this cock only in this way the flow of water through the water circulation decreases and and blocks and interrupts the flow of gas to the main burner, and then has, after a short delay, the water circulation is completely blocked. This additional water flow prevents the water from heating up excessively, and consequently eliminates the problem of scale build-up.

Diese Ausführungsformen gestatten, den hauptsächlichen Gegenstand der vorliegenden Erfindung auszugestalten, der darin besteht, daß ein WasserumXauf eingebaut wird, in welchem ein zusätzlicher Wasserdurchfluß auftritt, der die Abkühlung des Wassers in dem Wärmeaustauscher 5 zur Folge hat, wenn man: a) die Steuervorrichtung für den Wasserdurchlauf betätigt, die die sofortige Sperrung oder die fortschreitende Sperrung dieser Vorrichtung bestimmen kann, b) die Unterbrechung der Gaszufuhr zum Hauptbrenner vornimmt, entweder über das Absperrventil selbst, oder die Sicherungsvorrichtung gegen das Ausbleiben des Wassers im Durchlauferhitzer, oder über eine zusätzliche Sperrvorrichtung.These embodiments allow the main subject matter of the present invention, which consists in the fact that a water around Xauf is installed, in which an additional water flow occurs, the cooling of the water in the heat exchanger 5 by: a) the control device actuated for the flow of water, the immediate blocking or the progressive Blocking this device can determine b) the interruption of the gas supply to the Main burner makes, either via the shut-off valve itself, or the safety device against the lack of water in the flow heater, or via an additional Locking device.

Es ist selbstverständlich, daß der Fachmann verschiedene Abänderungen an den soeben lediglich beispielsweise beschriebenen Verfahren oder Vorrichtungen vornehmen kann, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that various modifications can be made by those skilled in the art to the methods or devices just described, merely as examples can make without departing from the scope of the present invention.

- Patentansprüche -- patent claims -

Claims

P A T E N g A N S P R t C H E 1. Procedure to prevent scale build-up with instantaneous water heaters with immediate heating effect for water, therefore k e n z e i c h n e t that by means of an additional reserve container (11) a Creates water circulation, which is arranged such that when acting on the flow control device (10.17) for the water in the relevant water circulation to ensure the interruption the gas supply to the main burners (2) of the water heating device concerned the flow of water is continued for a specific, short period of time, that the safety valve (7) is not caused to open to prevent it from running empty.

2. Device for installation in water heater for water with immediate Heating effect for carrying out the method according to claim 1, characterized in that it is n -z e i c h n e t that the water circulation by means of a built-on, laterally arranged Pipe (11a) on the t; overflow pipe (8) from the heat exchanger (5) is formed that the Laterally arranged pipe (11a) via an access opening (14) with a reserve container (11) that this reserve tank has a safety valve (7) is provided, which provides protection against reduction or complete absence of the water inflow ensures that the diameter of this Access opening (14) is sufficiently small that the passage through the access opening (14) Water inflow does not result in the opening of the safety valve (7), and that said overflow pipe (8) at the point of its lateral outlet (11a) to the additional reserve container (11) has a Venturi tube (12), which the outlet of the water from the reserve tank (11) when the tap (10) of the water heater is blocked relieved.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the water circulation also by arranging a side pipe (11a) on the overflow pipe (8) of the heat exchanger (5) can be formed that the lateral Pipe (11a) with an additional reserve container (11) is in communication with a stretchable membrane (13) is equipped, which the reserve container (11) in divided into two zones, one of which is filled with air or another gas is, and the other zone is attached directly to the overflow pipe (8) via the additional q and the side pipe (11a) filled with water is in communication.

L e r s e i t e