DE2919809A1 - HOT WATER HEATER FOR MOBILE SYSTEMS - Google Patents
HOT WATER HEATER FOR MOBILE SYSTEMSInfo
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Description
SIEGAS-METALLWARENFABRIK WILHEIM LOH GMBH & CO. KG D-5900 SiegenSIEGAS METALWARE FACTORY WILHEIM LOH GMBH & CO. KG D-5900 Siegen
Warmwasserbereiter für mobile AnlagenWater heater for mobile systems
Die Erfindung betrifft einen Warmwasserbereiter für mobile Anlagen, insbesondere für Wohnwagen od. dgl., mit einer vom Wasser durchströmten Rohrschlange, mit einer über Leitungen mit der Rohrschlange verbundenen Förderpumpe für eine gesonderte Warm- und Kaltwasserförderung aus einem gemeinsamen Behälter heraus und mit einer Anschlußleitung zwischen der Rohrschlange und einem Wasserhahn.The invention relates to a water heater for mobile systems, in particular for caravans or the like., With a pipe coil through which the water flows, with a feed pump connected to the pipe coil via pipes for separate hot and cold water pumping out of a common container and with one Connection line between the pipe coil and a water tap.
Bekannte Warmwasserbereiter arbeiten grundsätzlich nach zwei unterschiedlichen Funktionsprinzipien. Bei den sog. Heißwasserboilern sind in einem Behälter von vorgegebenem Volumen elektrische Heizschlagen, Heizpatronen od. dgl. angeordnet. Der Behälter ist ständig mit Heißwasser gefüllt und die Heizeinrichtungen sind über geeignete Schaltkreise mit Thermostaten so an das Stromnetz angeschlossen, daß bei Absinken der Wassertemperatur unter einen vorbestimmten, z. B. einstellbaren Wert die Heizeinrichtung eingeschaltet wird, bis das Wasser wieder auf eine Maximaltemperatur erwärmt worden ist. Derartige Geräte haben den Vorteil, daß ständig eine vorgegebene Menge an Heißwasser Mit dem Moment des Aufdrehens des Wasserhahns zur Verfügung steht. NachteiligKnown water heaters basically work according to two different functional principles. In the so-called Hot water boilers are electric heating elements, heating cartridges or the like in a container of a given volume. arranged. The container is constantly filled with hot water and the heating devices are via suitable circuits connected to the power supply with thermostats so that when the water temperature drops below a predetermined, z. B. adjustable value the heater is switched on until the water returns to a maximum temperature has been heated. Such devices have the advantage that a predetermined amount of hot water with the moment of turning on the tap is available. Disadvantageous
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ist jedoch bei diesen Geräten, daß bereits nach relativ geringen Entnahmemengen die Temperatur von ursprünglich z. B. ca 80 0C stark abfällt. Dies ist darauf zurückzuführen, daß bei an ein Druckwasser-Netz angeschlossenen Geräten mit dem öffnen des WasserhahnsHowever, with these devices, the temperature of originally z. B. about 80 0 C drops sharply. This is due to the fact that with devices connected to a pressurized water network with the opening of the water tap
kaltes Wasser in den Behälter nachströmt. Es tritt eine Vermischung der noch im Behälter enthaltenen Warmwassermenge mit dem zufließenden Kaltwasser ein, was naturgemäß zu einer Temperatursenkung führt. Sobald auch dieses Gemisch-Wasser entnommen ist, fließt nahezu kaltes Wasser nach. Bei der Anwendung derartiger Heißwasserboiler in mobilen Anlagen, z. B. in Wohnwagen, Wohnmobilen od. dgl., bei denen kein Druckwasser über fest installierte Leitungen zur Verfügung steht, wird die Aufgabe des Druckventils von einer Förderpumpe übernommen, die das Kaltwasser aus einem geeigneten Speicher nach einem bestimmten Schaltimpuls in den Boiler pumpt. Ein weiterer, für die Praxis wesentlicher Nachteil dieses Gerätetyps liegt in der Gefahr von Einfrierung. Häufig werden Wohnwagen längere Zeit auf bestimmten Standplätzen als Ferienhäuser abgestellt und nur an den Wochenenden bewohnt. Um bei plötzlich eintretendem Frost Beschädigungen des Boilers und des Leitungssystems zu verhindern, muß daher vor dem Verlassen des Wohnwagens der Boiler mit dem Leitungssystem und der Pumpe durch gesonderte Ventile od. dgl. entleert werden. Dieses Entleeren der Warmwasserbereiter wird relativ oft vergessen, was bei entsprechenden Temperaturabfällen zum Einfrieren und ggf. zur Zerstörung des Gerätes führt.cold water flows into the container. The amount of hot water still in the tank is mixed with the incoming cold water, which naturally leads to a temperature reduction. As soon as this mixture-water is removed, almost cold water flows in. When using such hot water boilers in mobile systems, e.g. B. od in caravans, mobile homes. Like. In which no pressurized water via permanently installed lines is available, the task of the pressure valve is taken over by a feed pump that draws the cold water pumps a suitable storage tank into the boiler after a certain switching pulse. Another one that is essential for practice The disadvantage of this type of device is the risk of freezing. Caravans are often left on certain sites for a long time parked as holiday homes and only inhabited on the weekends. To avoid damage in the event of sudden frost To prevent the boiler and the pipe system, the boiler must therefore be included before leaving the caravan the pipe system and the pump od through separate valves. The like. Be emptied. This emptying the water heater is relatively often forgotten, which in the event of a corresponding drop in temperature can lead to freezing and possibly destruction of the device.
Das andere eingangs erwähnte Funktionsprinzip wird bei sog. Durchlauferhitzern angewandt und besteht darin, wasserführende Rohrschlangen von außen durch die heißen VerbrennungsgaseThe other functional principle mentioned at the beginning is used in so-called flow heaters and consists in water-bearing Coils from the outside through the hot combustion gases
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einer Gas- oder Heizölflamme zu erwärmen. Das durch das Rohrschlangensystem mit dem Öffnen des Ablaufhahns durcha gas or fuel oil flame. That through the By opening the drain cock
z. B. eine Pumpe geförderte Wasser wird bei diesen Geräten erwärmt. Bis zum Erreichen einer maximalen Wassertemperatur verstreicht jedoch eine gewisse Anlaufzeit, was z. B.z. B. a pump pumped water is heated in these devices. Until a maximum water temperature is reached However, a certain start-up time elapses, which z. B.
beim Spülen von wenigen Geschirr-Einzelteilen nachteilig ist.is disadvantageous when washing a few individual dishes.
Bekannte Geräte dieser Art für mobile Anlagen sind in erster Linie zur Gasbeheizung ausgelegt, da eine Erwärmung nur während des Wasserdurchlaufes stattfindet, in dieser Zeit aber relativ hohe Heizleistungen erforderlich sind.Known devices of this type for mobile systems are primarily designed for gas heating, as heating only takes place during the flow of water, but relatively high heating outputs are required during this time.
Elektrische Stromnetze in Campingplätzen sind jedoch häufig zu schwach ausgelegt und können insbesondere im Stoßbetrieb die notwendigerweise hohen Stromleistungen nicht liefern. Da ferner bei diesem Gerätetyp die Rohrschlangen in jedem Falle ständig mit Wasser gefüllt sein müssen, um überhitzungen der Rohre selbst beim Anfahren zu vermeiden, besteht die Gefahr von Einfrierungen mit einer frühzeitigen Zerstörung der Rohrschlangen.However, electrical power grids in campsites are often designed too weakly and can, especially in burst operation, the does not necessarily deliver high power outputs. Since, furthermore, in this type of device, the pipe coils in each The trap has to be constantly filled with water in order to avoid overheating of the pipes even when starting up Risk of freezing with premature destruction of the pipe coils.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Warmwasserbereiter für mobile Anlagen, insbesondere für Wohnwagen, Wohnmobile, Ferienhäuser, Bauhütten od. dgl., der eingangs genannten Gattung zu schaffen, bei dem auch bei relativ kleinen Abmessungen und Volumen jederzeit größere Heißwassermengen zur Verfügung stehen.The object of the invention is to provide a water heater for mobile systems, in particular for caravans, mobile homes, holiday homes, construction huts or the like, of the ones mentioned above To create a species in which larger amounts of hot water are always available, even with relatively small dimensions and volumes be available.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Rohrschlange in einem geschlossenen, mit einem Wärmeträger gefüllten Behälter angeordnet ist und daß der Wärmeträger ständig auf einer vorbestimmten Temperatur gehalten wird.This object is achieved according to the invention in that the coil is arranged in a closed container filled with a heat carrier and that the heat carrier is constantly kept at a predetermined temperature.
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Der erfindungsgemäße Warmwasserbereiter hat den Vorteil einer geringen Leistungsaufnahme, so daß er z.3. auch an ein elektrisches Netz von geringer Leistung, wie sie auf Campingplätzen häufig vorhanden sind, angeschlossen werden kann. Es hat sich gezeigt, daß im Bereitschaftsbetrieb, d.h. ohne Wasserentnahme eine Heizdauer von ca. 30 s pro Stunde bei einem 5 1-Bereiter ausreichte, um den Wärmeträger im Behälter auf dem vorbestimmten Niveau zu halten. Die Sntnahmeleistung betrug 600 Watt.The water heater according to the invention has the advantage a low power consumption, so that he z.3. also at a electrical network of low power, as they are often available on campsites, can be connected. It it has been shown that in standby mode, i.e. without Water withdrawal with a heating time of approx. 30 s per hour a 5 liter heater was enough to keep the heat transfer medium in the container at the predetermined level. The power consumption was 600 watts.
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Diese Lösung hat gegenüber beiden der oben erläuterten Gerätetypen eine Reihe von Vorzügen. Es kann beispielsweise eine elektrische Heizung von relativ geringer Leistungsfähigkeit, z. B. einigen 100 Watt, eingesetzt und an den jeweils wärmetechnisch günstigsten Positionen in den mit dem Wärmeträger gefüllten Behälter angeordnet werden. Die Temperatur des Wärmeträgers wird durch einen Thermostaten überwacht, der die elektrische Heizung bei Erreichen eines unteren Temperaturwertes einschaltet. Mit dem Aufdrehen des Wasserhahns wird eine Pumpe eingeschaltet, die Kaltwasser in das auf dem bestimmten Temperaturniveau gehaltene Rohrsystem einspeist. Da der Wärmeträger über die Heizung das Rohr. Schlangensystem auf einen vorbestimmten Temperaturwert hält, wird das einströmende Wasser auf diese Temperaturen aufgeheizt. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Warmwasserbereiters liegt darin, daß bei vergleichsweise geringem !.Energieverbrauch Warmwassermengen erhalten werden, die erheblich über dem Volumen des verwendeten Behälters liegen. Zwar tritt nach einiger Zeit ebenfalls eine Temperaturabnahme des Warmwassers ein - und zwar aufgrund der dem Wärmeträger entzogenen Wärmeenergiemengen - diese erfolgt jedoch allmählich,da bei geeigneter Wahl eines Wärmeträgermediums dieses gleichzeitig eine beträchtliche Speicherfunktion ausübt.This solution has a number of advantages over both of the device types explained above. It can for example an electric heater of relatively low efficiency, e.g. B. some 100 watts, used and to the each thermally most favorable positions are arranged in the container filled with the heat transfer medium. The temperature of the heat transfer medium is monitored by a thermostat, which activates the electric heating when a the lower temperature value switches on. When the tap is turned on, a pump is switched on, the cold water feeds into the pipe system, which is kept at the specific temperature level. Because the heat transfer medium is via the heater the pipe. If the snake system maintains a predetermined temperature value, the incoming water is set to this temperature heated up. Another advantage of the water heater according to the invention is that in comparatively low! .energy consumption hot water quantities can be obtained that are considerably higher than the volume of the used The container. After a while, the temperature of the hot water also drops - and this is due to the amount of heat energy withdrawn from the heat transfer medium - but this occurs gradually, as it is suitable Choosing a heat transfer medium that also has a considerable storage function.
Als besonders günstig haben sich als Wärmeträgermedium frostbeständige, ungiftige Flüssigkeiten von hoher Wärmekapazität und Wärmeleitfähigkeit erwiesen, die z.B. Calciumchlorid und Natriumnitrit enthalten können. Als Wärmeträger sind jedoch auch feinkörnige Schüttgüter, wie z. B.Frost-resistant, non-toxic liquids with a high thermal capacity have proven to be particularly advantageous as the heat transfer medium and thermal conductivity, which may contain calcium chloride and sodium nitrite, for example. As a heat transfer medium however, fine-grained bulk materials, such as. B.
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ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED
. P. P.
Sande, fein zerkleinerte Keramik-Materialien, Metallspäne od. dgl. verwendbar, die gleichzeitig hohe Wärmekapazitäten und gute Wärmeleitfähigkeiten aufweisen sollten.Sands, finely crushed ceramic materials, metal chips or the like can be used, which at the same time have high heat capacities and should have good thermal conductivity.
Eine weitere zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß das Rohrschlangensystem bei stillstehender Förderpumpe selbstätig entleert ist, was z. B. durch eine geeignete Ausgestaltung der Förderpumpe mit einem Rücklauf, durch Bypaß-Leitungen mit Ventilen od. dgl. möglich ist. Durch diese Maßnahmen werden die bei bisherigen gattungsgleichen Warmwasserbereitern auftretenden Einfrier-Gefahren beseitigt.Another advantageous embodiment of the invention is that the pipe coil system at a standstill Feed pump is automatically emptied, which z. B. by a suitable design of the feed pump with a return, by bypass lines with valves or the like. Is possible. Through these measures, those of the previous generic Freezing hazards occurring in water heaters eliminated.
Je nach der Formgebung des Behälters und der Art des verwendeten Wärmeträgers können als elektrische Heizeinrichtungen sog. Heizpatronen, Heizdrähte in einer jeweils günstigsten Anordnung im Behälter verwendet werden.Depending on the shape of the container and the type of heat transfer medium used, electrical heating devices So-called heating cartridges, heating wires are used in the most favorable arrangement in the container.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der schematischen Zeichnung im einzelnen beschrieben.In the following, exemplary embodiments of the invention are described in detail with reference to the schematic drawing.
ßer dargestellte Warmwasserbereiter umfaßt einen Behälter 1 ,ßer shown water heater comprises a container 1,
der mit einem flüssigen Wärmeträger,bestehend aus einerthe one with a liquid heat transfer medium, consisting of a
nahezu almost
Mischung aus Calciumchlorid, Natriumnitrid und Wasser ,^ vollständig gefüllt ist. Im Behälterinneren erstreckt sich ferner eine Rohrleitung 3 in Form einer Wendel, die über einen Anschlußstutzen 4 mit der Förderleitung 5 einer Tauchpumpe 6 verbunden ist. Die Rohrleitung 3 führt oben aus dem Behälter heraus und über ein Leitungsstück 7 und einen Wasserhahn 8 zum Ablaufrohr 9. Die Temperatur des Wärmeträgers 2 im BehälterMixture of calcium chloride, sodium nitride and water, ^ complete is filled. In the interior of the container also extends a pipe 3 in the form of a helix, which over a Connection piece 4 is connected to the delivery line 5 of a submersible pump 6. The pipe 3 leads from the top of the container out and via a line piece 7 and a faucet 8 to the drain pipe 9. The temperature of the heat transfer medium 2 in the container
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wird von einem Thermostaten 10 überwacht, der über elektrische Leitungen 11 und nicht dargestellte Schalter mit zwei Heizpatronen 12, 13 in Verbindung steht, die als geschlossene Baugruppen an der unteren Behälterwand - oder anis monitored by a thermostat 10, which has electrical Lines 11 and switches not shown with two heating cartridges 12, 13 is in connection, which as closed assemblies on the lower container wall - or on
einer anderen geeigneten Stelle - von außen montiert sind und sich mit ihren wirksamen Heizteilen in das Behälterinnere hinein erstrecken.another suitable place - are mounted from the outside and are located with their effective heating parts inside the container extend into it.
In den von Hand betätigbaren Wasserhahn 8 ist ein elektrischer Schalter integriert, der über einen elektrischen Schaltkreis 14 die Förderpumpe 6 zu Beginn-einer Öffnungsverdrehung des Hahnes einschaltet und sie kurz vor dem vollständigen Schließen des Hahnes abschaltet. Durch dieses vorzeitige Abschalten der Pumpe kurz vor dem vollständigen Schließen des Hahnes 8 wird die Rohrschlange 3, 4, 7 entlüftet, so daß unmittelbar nach dem Pumpenstillstand das in dieser Rohrschlange enthaltene Wasser in den Speicherbehälter 15 zurückfließen kann.An electrical switch is integrated into the manually operable faucet 8 which, via an electrical circuit 14, switches on the feed pump 6 at the beginning of an opening rotation of the faucet and switches it off shortly before the faucet is completely closed. By this premature shutdown of the pump shortly before the complete closing of the valve 8, the coil 3, 4, 7 is vented, so that immediately after the pump shutdown, the water contained in this coil can flow back into the storage tank 15 z.
Mit der Förderleitung 5 der Pumpe 6 ist eine Kaltwasserleitung 16 verbunden, in~ die ebenfalls ein gesonderter Wasserhahnl7 angeschlossen ist. Zweckmäßigerweise enthält auch dieser Wasserhahn 17 einen elektrischen Schalter zum Ein- und Abschalten der Förderpumpe 6.With the delivery line 5 of the pump 6, a cold water line 16 is connected, in ~ which also has a separate water faucet 7 connected. Expediently, this faucet 17 also contains an electrical switch for switching on and off the feed pump 6.
Der in der Zeichnung schematisch dargestellte Behälter ist selbstverständlich mit einem Wärmeisoliermaterial vollständig umgeben, um Wärmeverluste weitestmöglich zu vermeiden. Besonders geringe Wärmeabstrahlungen ergeben sich durch eine möglichst kleine Behälteroberfläche, d. h. durch eine kugelförmige Gestalt des Behälters.The container shown schematically in the drawing is of course complete with a heat insulating material surrounded to avoid heat loss as much as possible. Particularly low heat emissions result from the smallest possible container surface, d. H. by a spherical shape of the container.
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Der beschriebene Warmwasserspeicher wirkt wie folgt:The hot water storage tank described works as follows:
Durch das vom Thermostaten 10 gesteuerte Ein- und Abschalten der Patronen 12, 13 wird die VJärmeträger-Flüssigkeit im Innenraum des Behälters 1 in einem vorgegebenen Temperaturbereich zwischen z. B. 83 und 95 °C gehalten. Sobald der Warmwasserhahn 8 aufgedreht wird,schaltet sich nach z. B. einer vorbestimmten Anfangs-Umdrehung die Förderpumpe ein, welche Kaltwasser aus dem Vorratsbehälter 15 über die Förderleitung 5 in die Rohrschlangen 3 drückt. Die Länge und Anordnung dieses Rohrschlangensystems ist so getroffen, daß das aufsteigende Wasser beim Austritt in die Leitung 7 bis auf eine Temperatur von z. B. 80 0C aufgeheizt ist. Mit dieser Temperatur tritt das Warmwasser aus dem Ablauf 9 aus. Aufgrund der vergleichsweise hohen Speicherkapazität des Wärmetauschermediums gibt dieses über eine relativ lange Zeit seine gespeicherte Wärme an das die Rohrschlange durchströmende Wasser ab, so daß die abgezogenen Warmwassermengen wesentlich größer als das Innenvolumen des Behälters sein können. Nach Abziehen einer gewissen Wassermenge tritt dann allerdings eine allmähliche Temperaturabsenkung des ablaufenden Warmwassers ein, die auf den abnehmenden Wärmeinhalt des Wärmeträgermediums zurückzuführen ist.By switching the cartridges 12, 13 on and off controlled by the thermostat 10, the VJärmeträger liquid in the interior of the container 1 is in a predetermined temperature range between, for. B. 83 and 95 ° C held. As soon as the hot water tap 8 is turned on, after z. B. a predetermined initial rotation, the feed pump, which presses cold water from the reservoir 15 via the feed line 5 into the coils 3. The length and arrangement of this coiled pipe system is such that the rising water as it exits into the line 7 to a temperature of, for. B. 80 0 C is heated. The hot water exits the drain 9 at this temperature. Due to the comparatively high storage capacity of the heat exchanger medium, it releases its stored heat to the water flowing through the coil over a relatively long period of time, so that the amount of hot water withdrawn can be significantly larger than the internal volume of the container. After a certain amount of water has been drawn off, however, the temperature of the hot water running off gradually drops, which is due to the decreasing heat content of the heat transfer medium.
Wenn der Warmwasserhahn 8 zugedreht wird, schaltet kurz vor dem vollständigen Schließen sein integrierter Schalter die Förderpumpe ab. Der noch geringfügigst geöffnete Wasserhahn 8 bildet dann eine Entlüftung für die Rohrschlange, aus welcher das Wasser dann selbsttätig durch die Förderleitung in den Vorratsbehälter 15 zurückfließen kann. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß die Rohrschlange unmittelbar nachWhen the hot water tap 8 is turned off, its integrated switch switches shortly before it closes completely the feed pump off. The faucet 8, which is still slightly open, then forms a vent for the pipe coil, from which the water can then automatically flow back through the delivery line into the storage container 15. To this Way it is ensured that the pipe coil immediately after
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jedem Warmwasserabzapfen entleert ist, so daß nach vollständigem Abschalten der Energiezufuhr keine Einfrier-Gefahr besteht. Da die Wärmeträger-Flüssigkeit im Behälter 1 frostbeständig ist, besteht auch für sie keine Einfrier-Gefahr.every hot water tap is emptied, so that after complete Switching off the energy supply means there is no risk of freezing. Since the heat transfer fluid in the container 1 is frost-resistant there is no risk of freezing for them either.
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| EP0232870A1 (en) * | 1986-02-07 | 1987-08-19 | NATIONAL PATENT DENTAL PRODUCTS Inc. | Apparatus for supplying a heated liquid |
| DE4020695A1 (en) * | 1990-06-29 | 1992-01-09 | Ulf Dieter Hahn | Hot water supply for motor vehicle occupants - comprises throughflow electric heater and dispenser tap for making tea or coffee |
| DE10347047A1 (en) * | 2003-10-07 | 2005-05-04 | Lothar Steigerwald | Process for preparing and providing liquid foods, in particular coffee, tea, soup or the like in a vehicle, in particular a car |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55158440A (en) | 1980-12-09 |
| IT8067767A0 (en) | 1980-05-15 |
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| FR2456910A1 (en) | 1980-12-12 |
| GB2053429A (en) | 1981-02-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |