DE3204413C2 - Heißwasserbereiter - Google Patents

Abstract

Bei Heißwasserbereitern will man vermeiden, daß die Wärme des erhitzten Wassers nach außen durch den Wasserbehälter hindurch abströmt. Aus diesem Grunde sieht man bei diesen Geräten eine aufwendige, den Wasserbehälter umziehende Wärmeisolierung, z.B. aus Polyurethanschaum vor, deren Isolierwirkung jedoch im Laufe der Zeit stark nachläßt. Erfindungsgemäß besitzt die Wandung des Wasserbehälters am Umfang Strömungskanäle, die am oberen Behälterrand an den Kaltwasserzulauf angeschlossen sind und die am unteren Behälterrand in den Behälterraum einmünden. Das kalte Wasser umströmt den Wasserbehälter, absorbiert die austretende Wärme und bringt sie in den Behälterinnenraum zurück.

Description

Die Erfindung geht aus von einem Heißwasserbereiter gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Bei Heißwasserbereitern ist man bemüht zu erreichen, daß möglichst wenig Wärmeenergie vom erhitzten Wasser durch die Wandung des Wasserbehälters hindurch nach außen austritt und verloren geht. Aus diesem Grunde sieht man bei solchen Geräten aufwendige Wärmeisolierungen z. B. aus Polyurethanschaum vor, die den Wasserbehälter umziehen, wobei allerdings deren Isolierwirkung meist im Laufe der Zeit merklich nachläßt. So wird bei Kunststoff-Wasserbehältern für die Isolierung meist Polyurethanschaum verwendet, in dessen Hohlräumen sich Treibgas befindet, das einen Wärmeleitkoeffizienten hat. Im Laufe der Zeit diffundiert dieses Treibgas durch die Kunststoffwandung hindurch nach außen und wird ersetzt durch Luft, die eine wesentlich schlechtere Wärmedämmwirkung hat. Sämtliche gebräuchliche Isoliermethoden sind sehr aufwendig und machen einen Großteil des Geräte-Erstehungspreises aus.

Es ist bekannt (DE-PS 6 18 004), durch Zwischenwandungen innerhalb von Heißwasserspeichern eine Trennung zwischen der Heizzone und dem Hauptwasserraum zu bewerkstelligen, um bevorzugt eine Erwärmung einer Teilwassermenge im Entnahmebereich zu erzielen. Da dieser Hauptwasserraum dementsprechend eine langsamere und geringere Erwärmung erfährt, ergibt sich daraus auch eine Verbesserung gegen Wärme-Strahlungsverluste.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Heißwasserbereiter der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 genannten Art so auszugestalten, daß mit relativ geringem Aufwand eine hohe und dauerhafte Isolierwirkung erzielt wird und insbesondere bei Kunststoffbehpltern die Stabilität des Wasserbehälters erhöht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die im Kennzeichnungsteil des Patentanspruches 1 aufgeführten Merkmale.

Beim erfindungsgemäßen Prinzip wird die bisher gebräuchliche Isoliermethode verlassen, indem nunmehr das in den Wasserbehälter eingebrachte Wasser selbst als Isoliermittel ausgenützt wird, indem das zunächst kalte, den Behälterumfang umströmende Wasser die nach außen tretende Wärme aufnimmt und diese Wärmeenergie zusammen mit dem nunmehr erwärmten Wasser in den Behälterinnenraum zurückbefördert wird. Hierbei können für den Wasserbehälter kostensparende und im Spritz- oder Preßverfahren wirtschaftlich herstellbare Hohlprofile verwendet werden, die zwischen konzentrischen Mantelteilen Strömungskanäle bildende Stege oder Rippen besitzen, die zusätzlich noch die Stabilität des Wasserbehälters beträchtlich erhöhen.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist zwischen zwei von wenigstens drei Mantelteilen, vorzugsweise zwischen dem innersten und dem nächstfolgenden Mantelteil eine allseilig geschlossene Luftkammer vorgesehen. Diese Luftkammer ist bei der Erstellung des Wasserbehälters ohne hohe Mehrkosten realisierbar.

Die Herstellung und Montage des Heißwasserbereiters wird dadurch wesentlich vereinfacht und verbilligt,

daß der Wasserbehälter aus einem rohrartigen, vorzugsweise zylindrischen Hohlprofil besteht, auf das, eine Verteilerkammer bzw. eine Sammelkammer aufweisende Endkappen aufsteckbar sind.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Heißwasserbereiters in Explosionsdarstellurg,

F i g. 2 einen Querschnitt durch den Heißwasserbereiter gemäß 7 ig. 1,

F i g. 3 und 4 eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Heißwasserbereiters in Schnittdarstellung und Querschnitts-Ansicht.

durch das Wasser sowie durch die Rückführung des erwärmten Wassers in den Behälterinnenraum 12 eine wirksame Isolierung des Behälterinnenraumes gegenüber dein Außenumfang des Behälters. Das im Behälter-

5 innenraum 12 weiter erhitzte Wasser wird durch das Überlaufrohr 18 in üblicher Weise abgezapft. Die vorbeschriebene Isolierung ist umso besser, je öfters eine Abzapfung des Heißwassers erfolgt. Bevorzugt wird dieses Prinzip daher bei Durchlauferhitzern angewandt.

ίο Beim Ausführungsbeispiel gemäß den F i g. 3 und 4 ist wiederum ein schematisch dargestellter Heißwasserbereiter mit einem zylindrischen und im wesentlichen ovalen Wasserbehälter Γ versehen. Im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel gemäß den F i g. 1 und 2 besitzt

In den schematischen Darstellungen gemäß F i g. 1

und 2 ist allgemein mit 1 ein aus Kunststoff bestehender 15 hierbei der Wasserbehälter Γ drei konzentrische Man-Wasserbehäller bezeichnet, der einen ovalen Quer- telteile 20, 21 und 22. Der Hohlraum 23 zwischen den schnitt aufweist (F i g. 2) und der im wesentlichen aus Mantelteilen 20 und 21 ist nach oben und unten hin zwei konzentrischen Mantelteilen 2 und 3 besteht. Die luftdicht verschlossen. In diesem Hohlraum befindet Mantelteile haben eine zylindrische Form, wobei der sich Luft oder ein Gas mit schlechter Wärmeleitfähiginnere Mantelteil 3 gegenüber dem äußeren Mantelteil 20 keit, das den Behälterinnenraum nach außen hin ther-2 verkürzt ist. Wie insbesondere Fig.2 zeigt, ist der misch abschirmt. Der Hohlraum zwischen den Mantel-Zwischenraum zwischen den vorgenannten Manteltei- teilen 21 und 22 ist wiederum durchsetzt von schrägen len 2 und 3 zum Teil ausgefüllt mit winkelig aufeinander Stegen oder Rippen 4', die in Übereinstimmung mit dem stehenden Stegen oder Rippen 4, die ebenfalls parallel Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 und 2 wiederum zur Behälterachse verlaufen und die unmittelbar be- 25 achsparallele Strömungskanäle 5'begrenzen. Beim Aus

führungsbeispiel ist in den Hohlraum zwischen den Mantelteilen 21 und 22 ein rohrförmiger Kaltwasser-Zulaufkanal 6' eingeformt. Ebenfalls in weitgehender Übereinstimmung mit dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 und 2 ist auf den oberen Behälterrand des Wasserbehälters Γ eine hier flache Endkappe 24 und auf den unteren Behälterrand eine ebenfalls flache Endkappe 25 aufgesetzt und arretiert. Beim Ausführungsbeispiel ist weiterhin in den Hohlraum zwischen den Mantelteilen

nachbarte Strömungskanäle 5 begrenzen. Diese Strö mungskanäle umziehen den gesamten Umfang des Wasserbehälters 1 Durch diese Stege oder Rippen 4 wird der Wasserbehälter insgesamt stabilisiert. Mit 6 ist ein

Kaltwasser-Zulaufkanal bezeichnet, der zwischen die 30 Stege oder Rippen 4 eingeformt ist, und der sich über den inneren Behältermantel 3 hinaus erstreckt. Auf den oberen Behälterrand 7 aufsetzbar und arretierbar ist eine Endkappe 8, die mit einem Flansch 9 sich über eine

Dichtung 10 am Behälterrand des äußeren Mantelteils 2 35 21 und 22 ein rohrförmiger Warmwasser-Ablaufkana! abstützt. In der aufgesetzten Stellung überragt der rohr- bzw. Überlaufkanal 26 eingeformt. In der oberen Endartige Kaltwasser-Zulaufkanal 6 eine Verschlußwand 11 kappe 24 ist wiederum eine Verteilerkammer 27 vorgeder Endkappe 8. Zwischen der Verschlußwand 11, die sehen, in die der Kaltwasser-Zulaufkanal 6' einmündet sich am oberen Behälterrand des inneren Mantelteils 3 und in welcher eine möglichst gleichmäßige Verteilung abstützt und den Behälterinnenraum 12 dicht ver- 40 des kalten Wassers auf den gesamten Umfang des Wasschließt und der oberen, ebenfalls geschlossenen Be- serbehälters im Bereich des Hohlraumes zwischen den grenzung der Endkappe ist gebildet eine Verteilerkam- Mantelteilen 21 und 22 vorgenommen wird. Die obere mer 13, wobei in der unteren, ringförmigen Wand 14 der Endkappe 24 besitzt weiterhin einen Überlaufkanal 28, Endkappe 8 Öffnungen vorgesehen sind, die in die Strö- der einerseits in den Behälterin.lenraum 12' und andemungskanäle 5 des Wasserbehälters 1 einmünden. Auf 45 rerseits in den Warmwasser-Ablaufkanal 26 einmündet, den unteren Behälterrand von Mantelteil 2 und Mantel- In der unteren Endkappe 25 ist entsprechend ein in den teil 3 aufsetzbar und arretierbar ist eine untere Endkap- Warmwasser-Ablaufkanal 26 einmündender Abströmpe 36, die sich wiederum über eine Dichtung 15 am kanal 29 vorgesehen, der auf der Abströmseite in einen Wasserbehälter 1 abstützt. Diese Endkappe 36 besitzt an der unteren Endkappe 25 angeformten Ablaufstuteinen Heizflansch 16 mit einem Rohrheizkörper 17 und 50 zen 30 einmündet. Ferner besitzt die untere Endkappe einem beidseitig offenen Überlaufrohr 18. Die untere 25 einen Kaltwasser-Zuströmkanal 31, der in Verbin-Endkappe 36 besitzt ferner eine öffnung 19 für den dung steht mit einem Kaltwasser-Rohrstützen 32 und Kaltwasser-Ziilaufkanal 6. Wie durch Pfeile verdeut- der einmündet in den Kaltwasser-Zulaufkanal 6' im Belicht, wird im Kaltwasser-Zulaufkanal 6 z. B. beim Zapf- hältermantel. Ferner trägt beim Ausführungsbeispiel Vorgang kaltes; Wasser zugeführt, das oberhalb des Be- 55 die untere Endkappe 25 den elektrischen Rohrheizkörhälterinnenraumes 12 und der Verschlußwand 11 in die per 17 sowie einen Temperaturfühler 33. Der Wasserbe-Verteilerkammer 13 austritt. Hier wird das kalte Wasser hälter ist umgeben von einem Außengehäuse 34, das mit verteilt auf den gesamten Umfang des Wasserbehälters einer Isolierschicht versehen sein kann.
1 und fließt in den Strömungskanälen 5 nach unten in Durch Pfeile sind in den Fig. 3 und 4 wiederum die unmittelbarem Kontakt mit dem inneren Mantelteil 3. 60 Strömungsrichtungen verdeutlicht. Man sieht, daß das Bei Betrieb des Heißwasserbereiters, z. B. des Durch- zulaufende Kaltwasser im Kaltwasser-Zulaufkanal 6' lauferhitzers wird von dem im Behäherinnenraum 12 hochsteigt und in die Verteilerkammer 27 gelangt, von befindlichen, erhitzten Wasser durch den Mantelteil 3 wo aus das kalte Wasser am Umfang des Wasserbehälhindurch Wärme nach außen abgegeben, welche War- ters Γ verteilt wird und durch die Strömungskanäle 5' me vom nach unten strömenden Kaltwasser aufgenom- 65 hindurch nach unten fließt, sich hierbei durch die vom men wird. Dieses nach unten strömende Wasser wird Behäherinnenraum austretende Wärme erwärmt wird erwärmt und tritt in Pfeilrichtung in den Behälterinnen- und dann über die durch die Endkappe 25 begrenzte raum 12 ein. Hierbei erfolg; über die Wärmeabsorption Sammelkammer 37 in den Behälterinnenraum 12' ge-

langt. Beim Zapfvorgang strömt das durch den Rohrheizkörper 17 erhitzte Wasser nach oben durch den Uberlaufkanal 28 hindurch in den Warmwasser-Ablaufkanal 26 und von da aus über den Abströmkanal 29 zur Zapfstelle.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Heißwasserbereiter mit einem vorzugsweise aus Kunststoff bestehenden, wärmeisolierten Wasserbehälter, mit einem Kaltwasserzu- und Warmwasserablauf sowie mit einem Heizflansch, insbesondere Durchlauferhitzer, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung des Wasserbehälters (1; 1') vorzugsweise am gesamten Umfang Strömungskanäle (5) besitzt, die am einen, vorzugsweise oberen Behälterrand an den Kaltwasserzulauf angeschlossen sind und die am anderen, vorzugsweise unteren Behälterrand in den, den Warmwasserablauf enthaltenden Behälterinnenrauir (12) einmünden.

2. Heißwasserbereiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserbehälter (12; 12') besteht aus wenigstens zwei konzentrischen, vorzugsweise zylindrischen Mantelteilen (2, 3; 20, 21, 22) und dazwischenliegenden, im wesentlichen parallel zur Behälterachse verlaufenden, Strömungskanäle (5; 5') bildenden Stegen oder Rippen (4; 4').

3. Heißwasserbereiter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei von wenigstens drei Mantelteilen, vorzugsweise zwischen dem innersten (20) und dem nächstfolgenden Mantelteil (21) eine allseitig geschlossene Luftkammer (23) vorgesehen ist.

4. Heißwasserbereiter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Kaltwasserzu- und/oder Warmwasserablauf Esstandteile des Wasserbehälters und vorzugsweise zwischen konzentrische Mantelteile (21, 22) eingeformt sind.

5. Heißwasserbereiter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an dem zulaufseitigen Behälterrand eine Verteilerkammer (13; 27) für die Verteilung des Kaltwassers am Behälterumfang vorgesehen ist.

6. Heißwasserbereiter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Behälterrand, der dem zulaufseitigen Behälterrand gegenüberliegt, eine Sammelkammer (37) vorgesehen ist.

7. Heißwasserbereiter nach Anspruch 5 und/oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserbehälter aus einem rohrartigen, vorzugsweise zylindrischen Hohlprofil besteht, auf das die Verteilerkammer bzw. die Sammelkammer aufweisende Endkappen (8,36; 24,25) aufsteckbar sind.

8. Heißwasserbereiter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Endkappe (25) Träger der Heizkörper (17), vorzugsweise auch zumindest eines Teiles des Kaltwasserzu- und Warmwasserablaufes ist.

9. Heißwasserbereiter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im oder am Behältermantel ein KaItwasser-Zulaufkanal (6') und ein Warmwasser-Ablaufkanal (26) vorgesehen ist und daß die obere Endkappe (24) zusätzlich zu der Verteilerkammer (27) einen in den Behälterinnenraum (12') einerseits und in den Warmwasser-Ablaufkanal (26) andererseits mündender Überlaufkanal (28) und die untere Endkappe (25) einen in den Warmwasser-Ablaufkanal des Behältermantels mündenden Abströmkanal (29) sowie einen mit dem Kaltwasser-Zulaufkanal (6') mündenden Kaltwasser-Zuströmkanal (31) besitzt