DE3143808C2

DE3143808C2 - Warmwasserbereiter, insbesondere Heizkessel

Info

Publication number: DE3143808C2
Application number: DE19813143808
Authority: DE
Inventors: Lothar 8038 Gröbenzell Leutloff
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-11-04
Filing date: 1981-11-04
Publication date: 1985-03-21
Also published as: DE3143808A1

Abstract

Warmwasserbereiter, insbesondere Heizkessel, mit einem Speicherbehälter, auf den eine Wärmequelle einwirkt, die aus wenigstens einem Mikrowellengenerator besteht, der über einen Mikrowellenleiter mit dem Innenraum des Speicherbehälters in Verbindung steht, der eine den Austritt von Mikrowellen nach außen verhindernde Abschirmung aufweist. Ein derartiger Warmwasserbereiter läßt sich zum Erwärmen von Brauchwasser und/oder von Heizungswasser verwenden.

Description

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Die Erfindung betrifft einen Warmwasserbereiter, insbesondere Heizkessel, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Der erfindungsgemäße Warmwasserbereiter dient zur Brauchwassererwärmung und/oder vorzugsweise zur Heizungswassererwärmung.

Es ist ein Mikrowellenherd bekannt (US-PS 91 338), an dessen Außenwand eine Mehrzahl von Mikrowellengeneratoren verteilt angeordnet sind. Es ist auch ein mit Mikrowellen betriebener Dampfgenerator für Kraftfahrzeuge bekannt (US-PS 37 94 801), der eine Durchlauferhitzer-Rohrschlange, deren Rohrwände aus für Mikrowellen durchlässigem Material bestehen, innerhalb eines für Mikrowellen undurchlässigen Abschirmbehälters aufweist.

Ferner ist ein Warmwasserbereiter der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art bekannt (GB-PS 85 356). Dieser bekannte Warmwasserbereiter ist ebenfalls als Rohrschlangen-Durchlauferhitzer ausgebildet, der jedoch in seinem Speichervolumen beschänkt ist, weil einerseits der Durchmesser des die Rohrschlange bildenden Rohres wegen der geringen Eindringtiefe von Mikrowellen in Wasser klein sein muß, andererseits die mögliche Länge der Rohrschlange dadurch begrenzt ist, daß die Rohrschlangenabschnitte nicht eng gepackt angeordnet sein dürfen. Andernfalls würde ein Teil des Rohrschlangenvolumens gegen das Mikrowellenfeld abgeschirmt sein.

Durch die Erfindung wird die Aufgabe gelost, einen Warmwasserbereiter der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art derart auszugestalten, daß bei kompakter Ausführungsform ein vergleichsweise großes Speichervolumen vorhanden sein kann, welches im wesentlichen vollständig dem von den Mikrowellengeneratoren erzeugten Mikrowellenfeld ausgesetzt ist.

Dies wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale aus dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 erreicht.

Die Leitungsrohre bestehen aus einem Material mit möglichst niedrigem Imaginärteil der komplexen Dielektrizitätskonstanten, damit die Leitungsrohre selbst nicht durch die Mikrowellen erwärmt werden, sondern nur das durch sie geleitete Wasser selbst Bei diesem Aufbau breiten sich Mikrowellen im gesamten Volumen des die Leitungsrohre enthaltenden Behälterteils aus und wirken auf das in den Leitungsrohren geführte Wasser erwärmend ein. Ein solcher Warmwasserbereiter weist daher kein Wasservolumen auf, das durch die Mikrowellen nicht direkt erwärmt wird, und kann daher kompakter gebaut werden als ein Warmwasserbereiter der eingangs genannten Aüsführüngsart

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung ist Gegenstand des Anspruchs Z Durch eine derartige Ausgestaltung kann der Warmwasserbereiter außer Heizungswasser auch Brauchwasser erwärmen. In der ersten Stellung der Abschirmjalousiewand sind der Brauchwasserraum and der Heizwasserraum gegeneinander abgeschirmt, so daß einer der beiden Räume unabhängig von dem anderen betrieben werden kann, indem die ihn umgebenden Mikrowellengeneratoren betrieben werden. In der zweiten Stellung der die Abschirmjalousiewand bildenden Metallklappen hingegen entfällt die Abschirmung, so daß die auf den Brauchwasserraum einwirkenden Mikrowellengeneratoren je nach ihrer Anordnung auch auf den Heizungswasserraum einwirken können.

Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen, die aus der Zeichnung wenigstens schematisch ersichtlich sind, erläutert In der Zeichr.irng zeigt

Fig. 1 einen schematischen Schnitt durch eine Ausführungsform eines Heizungskessels mit einem Leitungsrohre aufweisenden Speicherbehälter,

Fi g. 2 eine schematische Seitenansicht des Heizungskessels aus F i g. I,

Fig.3 eine schematische Draufsicht auf den Heizungskessel aus den F i g. 1 und 2, und

F i g. 4 einen schematischen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform eines Heizungskessels mit zusätzlichem Brauchwasserraum.

Der Heizungskessel 11 aus Hen Fig. 1 bis 3 weist einen Abschirmbehälter auf, der als quaderförmiger Metalikasten zum Beispiel aus Stahlblech ausgebildet ist. An den Abschirmbehälter sind von außen Mikrowellengeneratoren 16 angesetzt, die über Öffnungen 17 in den Behälterwänden 12 mikrowellenleitend mit dem Behälterinnenraum 18 in Verbindung stehen.

Innerhalb des Abschirmbehälters ist ein Speicherbehälter 22 angeordnet, der aus einem Einlaßstutzen 19, einem Eintrittsspaltraum 24, Leitungsrohren 25, einem Austrittsspaltraum 26 und einem Auslaßstutzen 20 aufgebaut ist. Die Leitungsrohre 25 weisen einen Durchmesser von etwa 4 cm auf. Der gesamte Speicherbehälter 22 besteht aus einem gut mikrowellendurchlässigen Material. Die Mikrowellengeneratoren 16 sind direkt an den Abschirmbehälter angesetzt, da das durch den Heizungskessel 11 geleitete Wasser nicht direkt mit der Wand 12 des Abschirmbehälters in Berührung kommt,

sondern durch die aus dem Speicherbehälter 22 ausgebildete Leitungsvorrichtung geleitet wird.

Der Eintrittsspaltraum 24 und der Austrittsspaltraum 26 erstrecken sich jeweils über die gesamte Höhe und Breite des Speicherbehälters 22 hin. Die Leitungsrohre 25 stehen rechtwinklig zu den die Spalträume 24 and 26 begrenzenden Wänden des Speicherbehälters 22. Die am besten geeignete Anzahl von Leitungsrohren 25 kann durch Versuche ermittelt werden. Werden zuviele Rohre 25 verwendet, so tritt der Effekt ein, daß die weit ι ο im Inneren des Behälterinnenraums 18 liegenden Leitungsrohre 25 stark, durch das Wasser in den sie umgebenden Leitungsrohren 23 abgeschirmt sind, so daß das Wasser in den inneren Leitungsrohren kaum mehr erwärmt werden kann. Werden dagegen nur sehr wenige Leitungsrohre 25 eingesetzt, so kann nur sehr wenig Energie absorbiert werden.

In F i g. 4 ist eine Ausführungsform eines Heizungskessels It dargestellt, die von der Ausführungsform aus den F i g. 1 bis 3 ausgeht, jedoch zum Erhitzen von Brauchwasser und Heizwasser geeignet ist In der dargestellten Ausführungsform ist Ober dem Heizwasser-Speicherbehä'lter 22 ein analog zu diesem aufgebauter Brauchwasser-Speicherbehälter 40 angeordnet, der gesonderte Eintritts- und Austrittsstutzen 19, 20 aufweist und zu dem Heizwasser-Speicherbehälter 22 hin durch Trennwände 48 getrennt ist

Zwischen den Leitungsrohren 25 des Brauchwasserbehälters 40 und denen des Heizwasserbehälters 22 ist eine jalousierbare Abschirmwand aus Metallklappen 45 angeordnet, die jeweils um eine Achse 46 drehbar sind. Die Achsen 46 verlaufen alle parallel zueinander und werden gemeinsam angetrieben. In der Darstellung der F i g. 4 stehen die Metallklappen 45 in einer Stellung, in der sie für Mikrowellen maximal transparent sind, da sie für diese die geringste Querschnittfläche bieten. Wenn die Metallklappen 45 jedoch durch Verdrehen der Achsen 46 um 90° alle in eine gemeinsame Ebene geklappt werden, bewirken sie eine völlige Sperrung der Mikrowellen.

Bei der Betriebsweise gemäß Fi g. 4 werden alle Mikrowellengeneratoren betrieben, und die Metallklappen 45 sind in der Stellung, in der sie kein Hindernis für die Mikrowellen darstellen. In diesem Fall wird das Brauchwasser und das Heizwasser gleichmäßig erhitzt.

Wenn jedoch die Metallklappen 45 in die gemeinsame Ebene verdreht sind, werden nur die den Brauchwasserbehälter 40 umgebenden Mikrowellengeneratoren 16 betrieben. Da hierbei der Heizwasserbehälter 22 durch die Metallklappen 45 vom Brauchwasserbehälter 40 mikrowellenmäßig abgetrennt ist, findet keine Erwärmung des Wassers im Heizwasserbehälter 22 statt. Entsprechend könnten auch nur die den Heizwasserbehälter 22 umgebenden Mikrowellengeneratoren 16 betrieben werden, wodurch ausschließlich eine Erhitzung des Heizwassers im Heizwasserbehälter 22 erfolgen würde.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Warmwasserbereiter (It), insbesondere Heizkessel, mit einem Behälter, in dessen Innenraum (18) eine heizwasserführende Leitungsvorrichtung mit mehreren im Abstand voneinander verteilt angeordneten Rohrabschnitten aus für Mikrowellen durchlässigem Material ausgebildet ist, und mit mehreren an einer Behälterwand (12) angeordneten Mikrowellengeneratoren (16), die mit dem Innenraum (18) des Behälters über einen Mikrowellenleiter (17,22) verbunden sind, wobei der Behälter eine den Austritt von Mikrowellen nach außen verhindernde Abschirmung aufweist, dadurch gekennzeichnet, is daß der Behälter als Speicherbehälter ausgebildet ist, der innerhalb des von den Mikrowellengeneratoren (16), die über die Behälterwände (12, 22) hin verteilt angeordnet sind, erzeugten Mikrowellenfeldes als die Leitungsvorrichtung einen Eintrittsspaltraum (24) uad einen Austrittsspaltraum (26), die sich jeweils über die Höhe und Breite des Speicherbehälters hin erstrecken, und mehrere den Eintrittsspaltraum (24) mit dem Austrittsspaltraum (26) verbindende, zwischen diesen angeordnete, die Rohrabschnitte bildende Leitungsrohre (2S) aufweist

2. Warmwasserbereiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicherbehälter in einen Brauchwasserraum (41) und einen Heizwasserraum (42) aufgeteilt ist, zwischen denen eine Abschirmjalousiewand aus verstellbaren Metallklappen (45) angeordnet h< die in einer ersten Stellung eine geschlossene Metallfläche bilden, also minimale Mikrowellentransparenz ergeben, und in einer zweiten Stellung maximale Mikrowellentransparenz ergeben.