DE2917093A1

DE2917093A1 - HOT WATER HEATER

Info

Publication number: DE2917093A1
Application number: DE19792917093
Authority: DE
Inventors: Manfred Hahn
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1979-04-27
Filing date: 1979-04-27
Publication date: 1980-11-06
Also published as: EP0018488A1

Description

EBHZ-78/101 24.04.1979 EBHZ-78/101 04/24/1979

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Licentia-P atent-Verwaltungs-GmbH Frankfurt/MainLicentia-Patent-Verwaltungs-GmbH Frankfurt / Main

WarmwasserbereiterWater heater

Die Erfindung betrifft einen Warmwasserbereiter gemäß dem Oberbegriff des ersten Anspruchs.The invention relates to a water heater according to the preamble of the first claim.

Bei einem bekannten Warmwasserbereiter dieser Art (DE-OS 25 30 994) ist der Verdampfer einer Wärmepumpe einem Kühlgerät zugeordnet, während sich der Kondensator in einem Wasserkessel befindet. Um bei dieser Anordnung sicherzustellen, daß auch bei vollkommen erwärmtem Inhalt des Wasserkessels der Kondensationsdruck auf einem für die ausreichende Kühlung erforderlichen Wert gehalten wird, ist dem Kondensator ein Wärmeübertrager im Kältemittelkreislauf vorgeschaltet, der dann Wärme abgibt, wenn der Inhalt des Wasserkessels eine vorbestiramte Temperatur erreicht hat. Bei diesem Aufbau ist ein besondererIn a known water heater of this type (DE-OS 25 30 994) the evaporator is a heat pump assigned to a cooling device, while the condenser is in a kettle. To with this arrangement ensure that the condensation pressure on a The value required for sufficient cooling is maintained, the condenser is a heat exchanger in the refrigerant circuit upstream, which then gives off heat when the contents of the kettle a predetermined temperature has reached. This structure is special

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Wärmeübertrager im druckbeaufschlagten Kältemittelkreislauf sowie ein Motorgebläse notwendig, das dann eingeschaltet wird, wenn die aus dem Kühlprozess gewonnene Wärme nicht mehr an das Wasservolumen abgeführt werden kann.Heat exchanger in the pressurized refrigerant circuit and a motor fan are required, which are then switched on is when the heat gained from the cooling process can no longer be dissipated to the water volume can.

Dabei besteht auch die Gefahr, daß im Fehlerfalle Kältemittel aus dem Kondensator in das Wasservolumen strömt.There is also the risk that, in the event of a fault, refrigerant will flow from the condenser into the water volume.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei einem Warmwasserbereiter gemäß dem Oberbegriff des ersten Anspruchs Maßnahmen zu treffen, durch die auf einfache Weise eine Begrenzung des Kondensationsdruckes erreicht und im Fehlerfall aus dem Kondensator austretendes Kältemittel vom Warmwasser getrennt bleibt.The object of the invention is to provide measures in a water heater according to the preamble of the first claim to meet, through which a limitation of the condensation pressure is achieved in a simple way and in the event of a fault refrigerant escaping from the condenser remains separated from the hot water.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des ersten Anspruchs angegebenen Merkmale.This object is achieved according to the invention by what is stated in the characterizing part of the first claim specified features.

Bei dem erfindungsgemäßen Aufbau sind Hilfsmittel im Kältemittelkreislauf nicht erforderlich, um den Kondensationsdruck bei erwärmten Inhalt des Wasserkessels zu begrenzen. Es kann vielmehr die aus dem Kühlprozess anfallende Wärme unmittelbar durch die Flüssigkeit, die zwischen der Außenseite des Kondensators und der Innenfläche des Mantels vorgesehen ist, an den äußeren Wärmeübertrager und von dort an die Außenluft abgegeben werden. Gleichzeitig schirmt der Mantel den Kondensator gegenüber dem Brauchwasser ab, so daß bei einem FehlerIn the structure according to the invention, aids in the refrigerant circuit are not required to reduce the condensation pressure to limit when the contents of the kettle are heated. Rather, it can be that resulting from the cooling process Heat directly through the liquid between the outside of the condenser and the inside surface of the jacket is provided to the external heat exchanger and from there to the outside air. At the same time, the jacket shields the capacitor from the domestic water, so that in the event of a fault

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am Kondensator das Kältemittel vom Mantel aufgefangen und nach außen aus dem Kessel geleitet wird. Andererseits wird aber auch in diesem Fall verhindert, daß Wasser in den Kältemittelkreislauf gedrückt werden kann.the refrigerant is collected by the jacket at the condenser and directed to the outside of the boiler. on the other hand but also in this case prevents water from being forced into the refrigerant circuit.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen angegeben.Advantageous embodiments of the invention are specified in the further claims.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand der Zeichnung eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to the drawing of an exemplary embodiment.

In einem Wasserkessel 1 mit einer ihn umgebenden Wärmeisolierschicht 2 ist ein in mehreren Windungen geführtes Mantelrohr 3 angeordnet. Im Inneren des Mantelrohres 3 verläuft als Kondensator eine Rohrschlange 4, wobei zwischen der Außenseite der Rohrschlange 4 und der Innenseite des Rohrmantels 3 ein Zwischenraum belassen ist. Das Mantelrohr 3 ist mit der darin geführten Rohrschlange 4 wasserdicht durch den Wasserkessel 1 nach außen geführt. Die Anschlüsse 5 der Rohrschlange 4 sind außerhalb des Wasserkessels 1 flüssigkeitsdicht aus der Rohrschlange 3 herausgeführt und verlaufen von dort weiter zu einem nicht dargestelltem Kältemittelkreislauf einer Wärmepumpe. Die Rohrschlange 4 bildet hierbei einen Kondensator der Wärmepumpe. Außerhalb des Wasserkessels 1 ist ein Abschnitt 6 über ein Magnetventil 7 nach oben geführt und dabei in die Wärmeisolierschicht 2 eingebettet. An seinem oberen Ende ist der Abschnitt 3 des Mantelrohres in einen Wärmeübertrager 8 geleitet, an dessen unteres Ende das zweite Anschlußrohr 9 des Mantelrohres 3 angeschlossen ist. Im Anschlußrohr 9 befindet sich ein Sicherheitsventil 10. Das Mag-In a kettle 1 with a heat insulating layer surrounding it 2, a tubular jacket 3 guided in several turns is arranged. Inside the jacket pipe 3 runs as a condenser a coil 4, with between the outside of the coil 4 and the inside of the pipe jacket 3 is left a gap. The jacket pipe 3 is watertight with the pipe coil 4 guided therein passed through the kettle 1 to the outside. The connections 5 of the coil 4 are outside the kettle 1 led out of the coil 3 in a liquid-tight manner and continue from there to a refrigerant circuit, not shown, of a heat pump. The pipe snake 4 here forms a condenser of the heat pump. Outside the kettle 1, a section 6 is above a solenoid valve 7 is guided upwards and is embedded in the heat insulating layer 2. At its top is the section 3 of the jacket pipe is passed into a heat exchanger 8, at the lower end of which the second connecting pipe 9 of the jacket pipe 3 is connected. A safety valve 10 is located in the connection pipe 9.

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netventil 7 wird über einen Meßfühler 11 gesteuert, der wie die Windungen des Mantelrohres 3 im unteren Bereich des Wasserkessels 1 angeordnet ist.netventil 7 is controlled by a sensor 11, which like the turns of the jacket tube 3 in the lower area of the kettle 1 is arranged.

Das Mantelrohr 3 und der Wärmeübertrager 8 sind mit einer gut wärmeleitenden Flüssigkeit gefüllt, die zudem physiologisch unbedenklich ist. Diese Flüssigkeit leitet die im normalen Betrieb am Kondensator 4 entstehende Wärme an das Mantelrohr weiter, das unmittelbar in dem zu erwärmenden Wasser liegt. Wird dem Wasserkessel 1 jedoch über längere Zeit kein warmes Wasser entnommen und folglich kein Kaltwasser zugeführt, dann erwärmt sich das Wasservolumen auch im unteren Bereich, in dem das Mantelrohr 3 mit der Rohrschlange 4 angeordnet ist. Dadurch kann der Kondensator 4 nicht mehr die für die Aufrechterhaltung des notwendigen Kühlprozesses erforderliche Wärme abgeben, so daß als Folge davon der Kondensationsdruck des Kältemittels ansteigt. Um dabei einen vorbestimmten Wert nicht zu überschreiten, wird über den Meßfühler 11 das Magnetventil 7 oberhalb einer vorbestimmten Wassertemperatur geöffnet. Hierdurch wird der Kreislauf im Mantelrohr 3 freigegeben, wobei der geringfügig vorgewärmte Abschnitt 6 die gewünschte Schwerkraftzirkulation in Gang setzt. Es fließt dann die Flüssig·«· keit im Mantelrohr 3 aus den im Wasserkessel verlegten Windungen in den Wärmeübertrager 8, von wo es abgekühlt zurück in die Windungen läuft. Hierdurch wird die am Kondensator erzeugte Wärme unmittelbar nach außen geführt und dementsprechend der Kondensationsdruck im Kältemittelkreislauf der Wärmepumpe auf einen geforderten Wert begrenzt. Ist dagegen eine ausreichende Kühlung durchThe jacket tube 3 and the heat exchanger 8 are filled with a highly thermally conductive liquid, which also is physiologically harmless. This liquid conducts the liquid that arises at the condenser 4 during normal operation Heat on to the jacket pipe, which is located directly in the water to be heated. If the kettle 1 However, no warm water is taken for a long time and consequently no cold water is supplied, then it will heat up Water volume also in the lower area, in which the jacket pipe 3 with the pipe coil 4 is arranged. Through this the condenser 4 can no longer provide the necessary cooling process Dissipate heat, so that the condensation pressure of the refrigerant rises as a result. In order to achieve a predetermined Value not to be exceeded, via the sensor 11, the solenoid valve 7 is above a predetermined Water temperature open. As a result, the circuit in the jacket tube 3 is released, with the slight preheated section 6 sets the desired gravity circulation in motion. The liquid then flows · «· speed in the jacket tube 3 from the windings laid in the water boiler into the heat exchanger 8, from where it is cooled running back into the winds. As a result, the heat generated at the condenser is directly led to the outside and accordingly the condensation pressure in the refrigerant circuit of the heat pump to a required Limited value. If on the other hand there is sufficient cooling

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zufließendes Kaltwasser gegeben, dann wird über den Meßfühler 11 das Magnetventil wieder geschlossen und ein unerwünschter Wärmeverlust an die Umgebung vermieden.inflowing cold water is given, then the solenoid valve is closed again via the sensor 11 and on unwanted heat loss to the environment is avoided.

Durch die Umhüllung des Kondensators 4 mit dem Mantelrohr 3 wird neben einer steuerbaren Wärmeabfuhr vom Verdampfer 4 an die Außenatmosphäre auch ein Schutz gegen Korrosion, insbeondere bei aggresiven Wässern erreicht. Außerdem bildet das Mantelrohr 3 eine Sicherung gegen den Eintritt von Kältemittel in das Wasservolumen, wenn im Fehlerfalle Kältemittel austritt. Dieses mit erheblichem Druck im Kondensator 4 anstehende Kältemittel wird dann innerhalb des Mantelrohres 3 aufgefangen so daß ein Übertritt in das Wasservolumen sicher verhindert ist. Der dabei entstehende Überdruck im Mantelrohr 3 kann dann durch das Sicherheitsventil 10 entweichen, wobei diesem Sicherheitsventil 10 eine akustische oder optische Anzeigevorrichtung zugeordnet sein kann.By enclosing the capacitor 4 with the jacket tube 3, in addition to a controllable heat dissipation from Evaporator 4 to the outside atmosphere also provides protection against corrosion, especially in the case of aggressive water achieved. In addition, the jacket pipe 3 forms a safeguard against the entry of refrigerant into the water volume, if in the event of a fault, refrigerant escapes. This refrigerant, which is present at considerable pressure in the condenser 4, is then caught within the jacket pipe 3 so that a passage into the water volume is reliably prevented. The resulting overpressure in the jacket pipe 3 can then escape through the safety valve 10, whereby this Safety valve 10 can be assigned an acoustic or optical display device.

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Claims

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Expectations

(l ·) Water heater with a kettle in which a condenser of a heat pump through which refrigerant flows is arranged and with a heat exchanger, characterized in that the capacitor (4) is provided with a jacket (3) that between the Condenser (4) and the jacket (3) a gap filled with a liquid is provided and that on the jacket (3) is connected via pipes (6, 9) to the heat exchanger (8) arranged outside the water boiler is.

2. Water heater according to claim 1, characterized in that the condenser (4) is designed as a coil is, which is surrounded by a concentric jacket tube (3).

3. Water heater according to claim 1 or 2, characterized in that the capacitor connections (5) within of the jacket pipe (3) are passed through the wall of the kettle (1).

4. Water heater according to claim 3, characterized in that the capacitor connections (5) outside of the kettle (l) liquid-tight from the jacket pipe are brought out.

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5. Water heater according to claim 1 or one of the following, characterized in that the kettle (l) is surrounded by a thermal insulation layer (2), in which a part (6) of the jacket tube to the spatial is guided above the condenser (4) arranged heat exchanger (8).

6. Water heater according to claim 1 or one of the following, characterized in that in the jacket pipe (3) a solenoid valve (7) is placed, which is controlled by a sensor arranged in the area of the capacitor (4) (ll) is controlled.

7. Water heater according to claim 1 or one of the following, characterized in that in the jacket tube (3) a safety outlet valve (10) is placed outside the kettle Cl).

8. Water heater according to claim 1 or one of the following, characterized in that the jacket pipe (3) a pressure sensor is connected which controls a display element.

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