DE3346320A1

DE3346320A1 - Tank zum speichern von brauchwasser fuer eine waermerueckgewinnungsanlage

Info

Publication number: DE3346320A1
Application number: DE19833346320
Authority: DE
Inventors: Giovanni Caserta Siciliano
Original assignee: Indesit Industria Elettrodomestici Italiana SpA
Current assignee: Indesit Industria Elettrodomestici Italiana SpA
Priority date: 1982-12-24
Filing date: 1983-12-22
Publication date: 1984-07-12
Also published as: IT8254118V0; FR2538523A3; FR2538523B3

Description

PATENTANWÄLTE UHLANDSTRASSE 14 c D 7000 STUTTGART 1

& PARTNER InachqereichtI

A 45 923 b Anmelder: INDESIT Industrie Elettro-

k - 176 domestici Italiana S.p.A.

20. Dezember 1983 Strada Piossasco Km 17

Rivalta (TO) / Italien

Tank zum Speichern von Brauchwasser für eine Wärmerückgewinnungsanlage

Die Erfindung betrifft einen Tank zur Speicherung von Brauchwasser.für eine Einrichtung zur Wärmerückgewinnung.

Es sind Einrichtungen bekannt, die der Wärmerückgewinnung aus Brauchwasser dienen/ insbesondere Wärmepumpenanordnungen, welche einen Tank zur Speicherung des Brauchwassers benötigen, in dem der Verdampfer der Wärmepumpenanordnung angeordnet werden kann.

Bei diesen Tanks zur Speicherung von Brauchwasser ergeben sich zahlreiche Probleme, beispielsweise das Problem, daß das Brauchwasser Schmutzstoffe enthält, welche den Tank und den Verdampfer verschmutzen und den Wirkungsgrad des Systems -merklich verschlechtern. Ein weiteres Problem besteht darin, daß die Abfallstoffe bei ihrer Zersetzung unangenehme-Gerüche entwickeln, die sich nicht in die . Umgebung ausbreiten sollten. Weiterhin besteht ein Problem darin, daß die Luftfeuchtigkeit unter gewissen Bedingungen an der Außenfläche des Tanks kondensiert und dann in Tropfen auf den Boden läuft.

—7 —

BAD ORIGINAL ,

A 45 923 b

k - 176 - 7 -

20. Dezember 1983

Der letztgenannte Effekt kann eintreten, wenn die Temperatur des Wassers im Tank sehr niedrig ist, was dann eintritt, wenn kein warmes Brauchwasser, zugeführt wird, wenn aber dem relativ kalten Wasser trotzdem noch Wärme entzogen wird, so daß dessen Temperatur abfällt und/ oder wenn die Temperatur und die relative Luftfeuchtigkeit außerhalb des Tanks hoch sind. Werin nämlich die Temperatur der Außenflächen des Tanks unter den Taupunkt der Umgebungsluft absinkt, dann bilden sich an der Außenfläche Kondensattröpfchen, die nach unten laufen und auf den Boden fallen, was sehr störend sein kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorstehend angeführten Nachteile zu vermeiden und ,einen Tank für das Speichern von Brauchwasser für ein$ Wärmerückgewinnungsanlage anzugeben, bei dem zumindest das Entfernen der Abfälle erleichtert ist, so daß eine periodische Reinigung möglich ist, wobei weiterhin angestrebt wird, daß auch keine unanqenehmen Gerüche in"die Umgebung austreten können. Es wird darüberhinaus auch angestrebt,

daß ein Kondensieren von Luftfeuchtigkeit an den Außenflächen des Tanks unter allen Betriebsbedingungen zumindest weitgehend vermieden wird.

Diese Aufgabe wird bei einem Tank der eingangs angegebenen Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß zur Vermeidung der Kondensatbildung an der.Tankwandung Isolationseinrichtungen vorgesehen sind, die den Tank mantelförmig umschließen und/oder daß seine Außenfläche vergrößert ist.

-8-

A 45 923 b ■

k - 176 - 8 -

20. Dezember" 1 983

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden nachstehend anhand einer Zeichnung noch näher erläutert und/oder sind Gegenstand der Unteransprüche. Die einzige Figur der Zeichnung zeigt eine Vorderansicht einer Wärmerückgewinnungsvorrichtung mit einem Tank gemäß der Erfindung, wobei einige Teile weggebrochen und andere im Schnitt dargestellt sind.

Im einzelnen', ist bei der in der Zeichnung gezeigten Vorrichtung eine äußere Umhüllung bzw. Verkleidung 1 vorgesehen. Weiterhin sind zwei Waschbecken 2 und 3 vorgesehen, denen"warmes Wasser aus einer Leitung 5 über den Auslaß 4 einer Mischbatterie mit zwei Hähnen 6,8 zugeführt werden kann, wobei der Hahn 6 der Steuerung der Warmwasserzufuhr und der Hahn 8 der Steuerung der Kaltwasserzufuhr über eine Leitung 7 dient.

Das aus den" Waschbecken 2 und 3 ablaufende Brauchwasser wird über Rohre 9,10 einem Tank mit einem Fassungsvermögen von etwa 80 1 zugeführt, der unterhalb der Waschbecken 2 und." 3 angeordnet ist.

Die Rohre 9 ,'10 sind in üblicher Weise mittels Gewinderingen 12,13; an einen Ablauf stutzen der Waschbecken 2,3 lösbar angeschraubt.

Der Tank 11 ,besitzt einen Deckel 14 mit zahlreichen öffnungen 15'. Dabei wird eine öffnung 16 von dem Rohr 9 und eine öffnung 16 von dem Rohr 10 durchgriffen, während ein Ablaufrohr 18 durch eine öffnung 17 herausgeführt ist.;

BAD ORIGINAL

A 45 923 b

k - 176 - 9 -

20. Dezember 1983

An das Ablaufrohr 18 ist dabei ein überlaufrohr 19 mit einem trichterförmigen Einsatz 20 angeschlossen, der im oberen Teil des Tanks 11 liegt und in den das Wasser abfließt, wenn es einen gewissen Pegel übersteigt. Die öffnungen 15,16 und 17 sind von Dichtungen 21,22 bzw. 23 umgeben, so daß die Rohre 9,10,18 im Tankdeckel 14 im wesentlichen wasserdicht eingesetzt sind.

Der Tank 11 hat einen schrägen Boden 24, an dessen tieferem Ende sich ein Saugrohr 25 befindet, in welches ein Filter zum Zurückhalten fester Schmutzstoffe (nicht dargestellt) eingesetzt ist. Das Rohr 25 ist mit einer Saugpumpe 26 verbunden, auf deren Auslaßseite ein Rohr 28 vorgesehen ist, welches zu dem Ablauf 18 führt.

Innerhalb des Tanks 11 befindet sich ein Verdampfer eines Wärmepumpenkreises. Der Verdampfer 29 ist mittels dreier Halterungen 30,31,32 am Tankboden festgeklemmt. Außerdem befinden sich im Tank 11 der innere Teil einer Luftkammer 33 eines Druckmessers 34 sowie ein Thermostat (nicht dargestellt).

Die Verdampferschlange bzw. der Verdampfer 29 ist außen mit einer dünnen Schicht Polytetrafluoräthylen bedeckt, um zu vermeiden, daß sich Schmutzstoffe leicht ablagern können, was zur Verschlechterung des Wärmeübergangs führen würde. Der genannte Kunststoff hat dagegen die Eigenschaft, Fette und andere Schmutzstoffe im Speichertank 11 abzuweisen.

-10-

A 45 923 b

k - 176 - 10 -

20. Dezember 1983

Im Tankdeckel 14 sind weitere öffnungen, die ebenfalls von Dichtungen umgeben und in der Zeichnung nicht sichtbar sind. Diese öffnungen dienen als Einlaßöffnungen für Rohre, die vom Ablauf einer Wasch- oder Spülmaschine herangeführt werden,und als Durchlaßöffnungen für Rohre des Wärmepumpenkreises· Der Tankdeckel 14 kann ferner mit zahlreichen Vertiefungen versehen werden, die der Aufnahme von Küchengeräten, wie .Schwämmen, Bürsten und dergleichen, sowie der Aufnahme von Wasch- und Spülmitteln dienen.

Da der Deckel 14 nur auf die Oberkante des Tanks 11 aufgelegt ist, kann er leicht abgenommen werden, so daß es ausreicht, die Ringe 12 und 13 zu lösen, damit die Rohre 9 und 10 auf den Deckel 14 herabfallen können, woraufhin das Innere des Tanks 11 einschließlich des Verdampfers 29 von Abfällen und Kalkkrusten gereinigt werden kann. Um trotzdem einen wasserdichten Abschluß zu schaffen, ist der Tank 11 längs seines oberen Randes mit einer umlaufenden Dichtung 54 versehen.

Normalerweise ist der Tank 11 ständig gefüllt, so daß beim Zulauf von neuem Abwasser überschüssiges Wasser durch den Überlauf 19,20 abfließt, wobei Fettrückstände, die auf der Wasseroberfläche schwimmen, mitgeschwemmt werden.

Die festen Rückstände lagern sich dagegen am Boden 24 des Tanks 11 ab, und zwar vorzugsweise im Bereich des Saugrohrs 25, so daß diese Rückstände beim Arbeiten

-11-

BAD ORIGINAL

A 45 923 b

k - 176 - 11 -

20. Dezember 1983

der Absaugpumpe 26 zusammen mit Wasser in das Ablaufrohr 18 gepumpt werden.

Diejenigen Rückstände, deren Abmessungen größer sind als die Öffnungen des Filters und die den Betrieb der Pumpe 26 beeinträchtigen könnten, werden von dem Filter zurückgehalten und durch Herausnehmen des Filters entfernt.

Die Einlaßrohre 9 und 10 sowie die Einlaßrohre, die von der Waschmaschine und der Spülmaschine herangeführt werden, haben eine solche Länge, daß sie unterhalb des Randes des Einsatzes 20 enden, so daß sie stets in das Wasser eintauchen, wodurch einerseits ein Plätschern vermieden wird und andererseits das Austreten von unangenehmen Gerüchen.

Die Pumpe 26 kann vom Benutzer mittels eines von Hand betätigbaren Schalters in Gang gesetzt werden oder automatisch mit Hilfe des Druckmessers 34, der in diesem Fall so eingestellt wird, daß bei einem Wasserpegel im Tank 11., der höher liegt als der Rand des Überlauf einsatzes 20, eine Einschaltung der Pumpe erfolgt. Das Entleeren kann also in Abhängigkeit von einer Entscheidung des Benutzers oder automatisch bei einem zu hohen Wasserstand erfolgen, wie er eintreten kann, wenn der Querschnitt des Überlaufrohres nicht ausreicht, um das gesamte zugeführte Wasser abzuführen, beispielsweise, wenn gleichzeitig das Abwasser aus einer Waschmaschine und einer Spülmaschine zugeführt wird.

A 45 923 b

k - 176 - 12 -

20. Dezember 1983

Nach dem automatischen Einschalten wird die Pumpe 26 erst dann stillgesetzt, wenn der Wasserspiegel etwas unter das Niveau des oberen Randes des Einsatzes 20 abgesunken ist.

Der Tank 11 bleibt ständig gefüllt, und die Pumpe 26 wird so selten wie möglich betätigt, da beim Laufen der Pumpe der Verdampfer 2 9 aus dem Wasser auftaucht (der Verdampfer befindet sich im oberen Teil des Tanks 11, weil sich dort das wärmste Wasser befindet), so daß der Schmutz am Verdampfer und an den Tankwänden antrocknen und eine Kruste bilden kann, wenn, nach dem Arbeiten der Pumpe 26 nicht innerhalb weniger Stunden (5 oder 6) neues Wasser nachgefüllt wird.

Die Wärmepumpe entzieht dem im Tank 11 befindlichen Wasser Wärme, bis die Wassertemperatur auf etwa 0⁰C abgesunken ist, so daß es bei hoher Luftfeuchtigkeit außerhalb des Tanks zur Kondenswasserbildung kommen kann.

Um zu vermeiden, daß das Kondenswasser auf den Boden tropft, ist unterhalb des tiefsten Teils des Tanks 11 eine Auffangschale 35 angeordnet, die das Kondenswasser sammelt.

In Ausgestaltung der Erfindung besteht auch die Möglichkeit, die Wände des Tanks 11 mit einer Isolation zu versehen, so daß die Temperaturdifferenz zwischen

-13-

BAD ORIGINAL

A 45 923 b

k - 17.6 - 13 -

20. Dezember 1983

der äußeren Schicht des Tanks 11 und der Umgebungsluft auch unter ungünstigen Bedingungen einen Wert von etwa 10⁰C nicht überschreitet. In der Praxis hat sich ein Tank 11 aus Polypropylen mit einer Wandstärke von 3 mm und mit einer Isolation aus geschäumtem Polyurethan mit einer Wandstärke von etwa 15 mm als günstig erwiesen.

Eine weitere Möglichkeit, das Abtropfen von Kondenswasser zu vermeiden, besteht darin, die Außenseite der Tankwand relativ rauh auszubilden, um so einerseits den Wärmeaustausch mit der Umgebung und andererseits den mechanischen Widerstand gegen ein Herablaufen der Kondensattröpfchen zu verbessern.

Durch diese Maßnahmen verringert sich die Wahrscheinlichkeit für eine Kondensatbildung; außerdem werden kleine Kondensattröpfchen, die möglicherweise entstehen, besser festgehalten, so daß sie nicht auf den Boden tropfen können.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann die Außenseite der Tankwand mit einer isolierenden Farbe gestrichen werden, die ebenfalls die Rauhigkeit erhöht und den Vorteil einer besseren Isolation mit dem Vorteil einer erhöhten Rauhigkeit verbindet.

Der Wärmepumpenkreis enthält auch ein Expansionsventil 36, ein Filter 37, einen Kompressor 38 und einen Kondensator 39. Dabei sind Kompressor und Kondensator im

-14-

A 45 923 b

k - 176 - 14 -

20. Dezember 1983

Inneren eines Boilers 40 angeordnet, der dicht bei dem Tank 11 angeordnet ist und außerdem einen elektrischen Widerstand 41 einer Warmwasserleitung 42, einen Thermostat 4 3 und ein Thermometer 44 enthält.

Zu dem Boiler 40 gehört ein Anzeige- und Steuertastenfeld 53 auf der Außenseite des Boilers mit einem Hauptschalter 45 mit Signallampe, mit einer Drucktaste 46 zum Einschalten des elektrischen Heizwiderstandes 41, mit einer Signallampe 47 zum Anzeigen des eingeschalteten Zustands des Widerstandes 41, mit einer Signallampe 48 zum Anzeigen des eingeschalteten Zustands des Kompressors 48, mit einem Schalter 4 9 mit Anzeigelampe, der von Hand zum Einschalten der Pumpe 26 betätigbar ist, mit einer Anzeigelampe 50, die das Laufen der Pumpe 26 bei automatischem Betrieb derselben anzeigt, mit einem Thermometer 51, welches die - Temperatur des Wassers im Boiler 40 anzeigt und mit einem Drehknopf 52 zum Einstellen der gewünschten Wassertemperatur im Boiler 40.

Aus der vorstehenden Beschreibung wird deutlich, daß sich die gesamten elektrischen Einrichtungen auf der Außenseite des Boilers 40 befinden, der wasserdicht verschlossen ist, während sich im Tank 11 nur die mechanischen Teile, wie z.B. die Meßsonden des Thermostaten und des Thermometers sowie die Luftkammer des Druckmessers befinden.

-15-

BAD ORIGINAL

A 45 923 b

k - 176 - 15 -

20. Dezember 1983

Aus der vorstehenden Beschreibung werden auch die Vorteile des erfindungsgemäßen Tanks zur Speicherung von Brauchwasser deutlich. Insbesondere wird deutlich, daß der Tank leicht zu reinigen ist, da feiste und ölförmige Rückstände leicht entfernt werden können, während andererseits das Austreten unerwünschter Gerüche aufgrund des Siphoneffekts der unter den Wasserspiegel eintauchenden Zulauf rohre vermieden wird.; Schließlich wird erfindungsgemäß auch die Bildung von Kondenswasser an der Tankwand vermieden oder verringert. Dabei versteht es sich, daß ausgehend von dem Ausführungsbeispiel zahlreiche Möglichkeiten für Änderungen und/oder Ergänzungen möglich sind, ohne daß der Fachmann dabei den Grundgedanken der Erfindung verlassen müsste.

Ή-

Leerseite -

Claims

HOEGfER,^:StELLRE£HT & PARTNER

PATENTANWÄLTE '

, UHLANDSTRASSE 14 c · D 7000 STUTTGART 1 ^λ

A 45 923 b * k - 176 ,

20. Dezember 1983

Anmelder: INDESIT; Industria Elettrodomestici Italiana S.p.A. Strada jPiossasco Km 17 Rivaita (TO) / Italien

Ansprüche

1. j Tank zur Speicherung von Brauchwasser für eine Einrichtung zur Wärmerückgewinnung, dad.u. rch gekennzeichnet, daß zur Vermeidung der Kondensatbildung an der Tankwandung Isolatxonseinrichtungeri vorgesehen sind, die den Tank mantelförmig umschließen und/ oder -daß seine Außenfläche vergrößert ist.

2. Tank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolationseinrichtungen Wändelemente vjnfassen, deren Wärmeleitfähigkeit j so niedrig ist, daß bei praktisch allen Arbeitsbedingungen unter*· Berücksichtigung der niedrigsten Temperatur, die das im Tank (11) enthaltene Wasser annehmen kann,\ und der höchsten Temperatur und relativen Luftfeuchtigkeit, die in der Umgebung des Tanks zu erwarten ist, eine fest vorgegebene kritische Tempecaturdifferenz zwischen der Außenfläche des Tanks (11) und der den Tank umgebenden Außen-

luft nacht überschritten wird. X

J-

A 45 923 b ^f

k - 176 } - 2 -

20. Dezember 1983

3. Tank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Isoiationseinrichtungen Wandelemente umfassen, deren Außenfläche zur Verbesserung des Wärmeaustauschs¹· zwischen der Außenseite der Tankwand und der Umgebung und zur Erhöhung des mechanischen Widerstandes gegen ein Herablaufen von kleinen Kondensattröpfchen rauh ausgebildet iöt.

4. Tank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die IsojLationseinrichtungen Wandelemente umfassen, deren Außenfläche mit einer die Wärme-solation und die Rauhigkeit erhöhenden Farbe behandelt ist.

t ;

5. Tank, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, da-ß der Tankboden (=24) zum Erleichtern der Tankreinigung und zum Sartipnein der in dem Brauchwasser befindlichen Schmutzistoffe schräg geneigt ist. i

; ί

Tank nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zum Entfernen von Schmutzstoffen aus 'dem im Tank befindlichen Wasser eine Absaugpumpe ·(26) vorgesehen 4^st' ^^{er e}^-ⁿ Filter vorgeschaliiet ist und die an Idem tiefsten Punkt des Tanks angeordnet ist. J j

7. Tank nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß im oberen Teil des Tanks (11) ein übe.rlauf (19,20) vorgesehen ist, über welchen schwimmende Fettrückstände-aus dem Tank abführbar sind, i

BAD ORIGINAL

A 45 923 b

k - 176 - 3 -

20. Dezember 1983

8. Tank nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß

die Absaugpumpe (26) über zugeordnete Schalteinrichtungen, welche auf einen oberhalb des überlaufpegels gestiegenen Wasserpegel ansprechen, automatisch betätigbar ist.

-^ 9. Tank nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß

das der Absaugpumpe (26) vorgeschaltete Filter zu Reinigungszwecken lösbar mit der Pumpe (26) verbunden ist.

10. Tank nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Absaugpumpe (26) mit dem Inneren des Tanks (11) über ein Saugrohr (25) in Verbindung steht und auslaßseitig über ein Verbindungsfohr (28) mit einem AbIaufrohr (18) des Tanks (11) verbunden ist.

11. Tank nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlaßöffnungen des Filters .derart bemessen sind, daß sie nur Feststoffpartikel passieren lassen, bei denen keine Gefahr für ein Verstopfen oder eine Beschädigung der Absaugpumpe (26) "besteht.

12. Tank nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß

er. einen lösbaren Tankdeckel (14)- aufweist, welcher nach dem Lösen von zu mindestens einem Waschbecken (2,3) führenden Rohren (9,10) zur periodischen Reinigung des Tanks (11) abnehmbar ist.

A 45 923 b k - 176

20. Dezember 1-983

13. Tank nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Tankdeckel (14) mit Vertiefungen zur Aufnahme von Gebrauchsgegenständen versehen ist.

14. Tank,insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis

13, dadurch gekennzeichnet, daß Abdichteinrichtungen vorgesehen sind, mit deren Hilfe das Austreten unangenehmer Gerüche aus dem Brauchwasser in die Umgebung des Tanks verhinderbar ist.

15. Tank nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdichteinrichtungen Rohre (9,10) für die Brauchwasserzuführung umfassen, deren unteres Ende ständig unterhalb der Wasseroberfläche im Tank liegt.

16. Tank nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich Dichtungseinrichtungen (21,22,23) vorgesehen sind, welche rings um Öffnungen (15,16,17) des lösbaren Tankdeckels (14) vorgesehen sind, die der Durchführung von Einlaß- und Auslaßleitungen dienen, und daß längs des gesamten Bereichs zwischen dem Tankdeckel (14) und dem Tank (11) selbst eine umlaufende Dichtung (54) zur Schaffung einer wasserdichten Abdichtung des Tanks (11) vorgesehen ist.

17. Tank nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß er einen Verdampfer (29) eines die Wärme des in dem Tank (11) enthaltenen Wassers ausnutzenden Wärmepumpenkreises enthält.

— 5 —

BAD ORIGINAL

A 45 923 b

k - 176 - 5 -

20. Dezember 1983

18. Tank nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdampfer (29) zur Vermeidung von Ablagerungen mit einer schmutzabweisenden Schicht versehen ist.

19. Tank nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die schmutzabweisende Schicht aus Polytetrafluoräthylen besteht.