DE3601551A1 - Flow heater (instantaneous water heater) - Google Patents

Flow heater (instantaneous water heater)

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Abstract

A flow heater is to be constructed in such a way that an opened tapping valve associated with it does not have to be reset if, despite full power being turned on, the desired temperature is not attained. It is possible to draw off a flow quantity which is greater than the flow quantity determined by a flow rate-limiting valve 6. A bypass pipe 8, which opens into the water path 1 behind the heating elements 2 and in front of the temperature sensor 12, branches off between a control valve 5, which controls the water flow rate, and the flow rate-limiting valve 6. Controlled by the back pressure in front of the flow rate-limiting valve 6, a bypass valve 9 in the bypass pipe 8 opens if the flow rate set at the control valve 5 is greater than the flow rate determined by the flow rate-limiting valve 6. In the reverse situation, with a reserve capacity (e.g. 90%.Pmax after desired-value lowering), the water flow rate is increased again. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen Durchlauferhitzer mit einem Durchflußmengenbegrenzerventil im Kaltwasserzulauf, Heiz­ körpern im Wasserweg und einem Temperaturfühler im Warm­ wasserablauf.The invention relates to a water heater with a Flow limiter valve in the cold water supply, heating bodies in the water path and a temperature sensor in the warm water drain.

In der DE-AS 21 54 523 ist ein elektrischer Durchlaufer­ hitzer beschrieben, bei dem die Heizleistung der Heiz­ körper in Abhängigkeit von der an einem Zapfventil einge­ stellten Durchflußmenge gesteuert ist. Zusätzlich ist ein Temperaturfühler im Warmwasserauslauf angeordnet. Am Durchlauferhitzer ist eine Solltemperatur einstellbar.In DE-AS 21 54 523 is an electrical flow heater described, in which the heating power of the heating body depending on the on a nozzle set flow rate is controlled. In addition is a temperature sensor is arranged in the hot water outlet. A target temperature can be set on the instantaneous water heater.

Auch bei dem Durchlauferhitzer nach der DE-OS 33 04 322 wird die Heizleistung in Abhängigkeit von der Durchfluß­ menge geschaltet. Also with the instantaneous water heater according to DE-OS 33 04 322 the heating output is dependent on the flow quantity switched.  

Ein Durchlauferhitzer, bei dem die Durchflußmenge in Abhängigkeit von der Differenz zwischen der Solltempe­ ratur und der Isttemperatur gesteuert wird, ist in der DE-PS 9 09 990 beschrieben.A water heater in which the flow rate in Dependence on the difference between the target temperature temperature and the actual temperature is controlled in the DE-PS 9 09 990 described.

In der DE-OS 23 55 988 ist ein elektrischer Durchlaufer­ hitzer mit einer Mischbatterie beschrieben. Mischbatterien sind aufwendig. Es besteht der Wunsch nach Durchlaufer­ hitzern, die bei unterschiedlich einstellbaren Solltem­ peraturen und unterschiedlichen Wasserverhältnissen die Solltemperatur des Auslaufwassers gleichmäßig gewähr­ leisten, ohne daß noch eine Mischbatterie nötig ist.In DE-OS 23 55 988 is an electrical flow heater described with a mixer tap. Mixer taps are expensive. There is a desire for throughputs heat when the target temperature can be set differently temperatures and different water conditions Ensure the target temperature of the outlet water evenly afford without the need for a mixer tap.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Durchlauferhitzer der eingangs genannten Art vorzuschlagen, der so aufge­ baut ist, daß ein ihm zugeordnetes, geöffnetes Zapfventil nicht zurückgestellt werden muß, wenn trotz eingeschal­ teter Volleistung die Solltemperatur nicht erreicht wird, und bei dem eine Durchflußmenge zapfbar ist, die größer ist als die vom Durchflußmengenbegrenzerventil bestimmte Durchflußmenge.The object of the invention is a water heater to propose of the type mentioned at the outset builds that an associated nozzle opened does not have to be reset if, despite being shuttered t full power the set temperature is not reached, and in which a flow rate is tapped, the larger is determined by the flow control valve Flow rate.

Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe dadurch gelöst, daß dem Durchflußmengenbegrenzerventil ein Stellventil vor­ geschaltet ist, das in Abhängigkeit von der Differenz zwischen einer Solltemperatur und der Isttemperatur die Wasserdurchflußmenge steuert, daß zwischen dem Stell­ ventil und dem Durchflußmengenbegrenzerventil eine Bypass­ leitung abzweigt, die hinter den Heizkörpern und vor dem Temperaturfühler in den Wasserweg mündet und in der ein vom Staudruck vor dem Durchflußmengenbegrenzerventil gesteuertes Bypassventil liegt, wobei das Bypassventil öffnet, wenn die am Stellventil eingestellte Durchfluß­ menge größer als die vom Durchflußmengenbegrenzerventil bestimmte Durchflußmenge ist. Ist beispielsweise ein dem Durchlauferhitzer zugeordnetes Zapfventil ganz geöffnet und die volle Leistung des Durchlauferhitzers einge­ schaltet, dann hängt die gelieferte Warmwassermenge von der eingestellten Solltemperatur ab. Bei einer hoch einge­ stellten Solltemperatur ist das Stellventil weniger geöffnet als bei einer niedriger eingestellten Solltem­ peratur. Bei einer hoch eingestellten Solltemperatur wird die am Stellventil eingestellte Durchflußmenge kleiner oder höchstens gleich der vom Durchlaufmengenbegrenzer­ ventil bestimmten Durchlaufmenge sein. Am Durchlaufmengen­ begrenzerventil entsteht damit kein Staudruck. Das Bypass­ ventil bleibt also geschlossen. Bei einer niedrig einge­ stellten Solltemperatur wird das Stellventil für eine größere Durchlaufmenge als die vom Durchlaufmengenbegren­ zerventil bestimmte Durchlaufmenge öffnen. Es entsteht dann am Durchlaufmengenbegrenzerventil ein Staudruck, der entsprechend seiner Größe das Bypassventil öffnet. Zum Erreichen der Solltemperatur wird dem vom Heizkörper erhitzten Wasser Kaltwasser zugemischt. Die Heizleistung wird nicht reduziert. Es ist also erreicht, daß der Benutzer bei voll geöffnetem Zapfventil immer eine mög­ lichst große Wasserdurchflußmenge erhält. Die installierte Heizleistung wird somit weitestgehend ausgenutzt.According to the invention, the above object is achieved in that a control valve in front of the flow control valve is switched, depending on the difference between a target temperature and the actual temperature Water flow rate controls that between the Stell valve and the flow control valve a bypass branched off behind the radiators and in front of the Temperature sensor flows into and in the one  of the dynamic pressure upstream of the flow control valve controlled bypass valve is located, the bypass valve opens when the flow set on the control valve quantity greater than that of the flow control valve certain flow rate is. For example, is a Tap valve assigned to water heater fully open and the full power of the water heater turned on switches, then the amount of hot water supplied depends on the set target temperature. At a high one set temperature, the control valve is less opened than with a lower set target temperature. At a high set target temperature the flow rate set on the control valve is smaller or at most equal to that of the flow limiter certain flow rate. On throughput quantities there is therefore no back pressure. The bypass the valve remains closed. At a low on set temperature is the control valve for a greater throughput than that of the throughput limit Open the certain flow rate on the cervical valve. It arises then a dynamic pressure at the flow rate limiting valve the bypass valve opens according to its size. To the The radiator reaches the set temperature heated water mixed with cold water. The heating power is not reduced. So it has been achieved that the A user is always possible with a fully open nozzle receives the largest possible water flow rate. The installed Heating power is thus largely used.

Die Auslauftemperatur ist in allen Fällen gleich der Solltemperatur. The outlet temperature is the same in all cases Target temperature.  

Eine Mischbatterie erübrigt sich. Der Durchlauferhitzer läßt sich auch an solche Zapfarmaturen anschließen, die nur einen kurzen Betätigungsweg haben und somit leicht vollständig geöffnet werden.A mixer tap is unnecessary. The instantaneous water heater can also be connected to such tap fittings that only have a short actuation path and are therefore easy be fully opened.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß das Bypassventil nicht durch eine besondere Steuerein­ richtung gesteuert werden muß, sondern indirekt über den Staudruck am Durchflußmengenbegrenzerventil vom Stell­ ventil gesteuert wird.Another advantage of the invention is that the bypass valve is not controlled by a special direction must be controlled, but indirectly via the Back pressure on the flow limiter valve from the actuator valve is controlled.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschrei­ bung eines Ausführungsbeispiels. In der Zeichnung zeigen:Further advantageous embodiments of the invention result itself from the subclaims and the following description exercise of an embodiment. The drawing shows:

Fig. 1 einen elektrischen Durchlauferhitzer schematisch und Fig. 1 shows an electrical instantaneous water heater schematically and

Fig. 2 die Wasserdurchflußmenge in Abhängigkeit vom Staudruck am Durchflußmengenbegrenzerventil. Fig. 2 shows the water flow rate as a function of the dynamic pressure at the flow rate limiting valve.

Bei einem Durchlauferhitzer liegen im Wasserweg 1 elek­ trische Heizkörper 2, deren Leistung von einer Steuer­ einrichtung 3 gesteuert wird.In a water heater 1 are electric radiators 2 , the power of which is controlled by a control device 3 in the waterway 1 .

Im Kaltwasserzulauf sind ein Sieb 4, ein Stellventil 5, ein Durchflußmengenbegrenzerventil 6 und ein Strömungs­ schalter 7 in Reihe geschaltet. In the cold water inlet a sieve 4 , a control valve 5 , a flow control valve 6 and a flow switch 7 are connected in series.

Zwischen dem Stellventil 5 und dem Durchflußmengenbegren­ zerventil 6 zweigt eine Bypassleitung 8 ab. In dieser liegt ein Bypassventil 9. Die Bypassleitung 8 mündet an einer Stelle 10 in den Wasserweg 1, die zwischen den Heizkörpern 2 und dem Warmwasserablauf 11 liegt.A bypass line 8 branches off between the control valve 5 and the flow rate limiting valve 6 . A bypass valve 9 is located in this. The bypass line 8 opens at a point 10 in the water path 1 , which lies between the radiators 2 and the hot water outlet 11 .

Im Warmwasserablauf 11 ist ein Temperaturfühler 12 vorge­ sehen. Dem Warmwasserablauf 11 ist ein Zapfventil 13 nachgeschaltet.In the hot water outlet 11 , a temperature sensor 12 is seen easily. A tap valve 13 is connected downstream of the hot water outlet 11 .

Der Temperaturfühler 12 ist an die Steuereinrichtung 3 gelegt. An die Steuereinrichtung 3 ist auch ein Temperatur- Sollwertgeber 14 angeschlossen. Von der Steuereinrich­ tung 3 ist eine Stellgröße für das Stellventil 5 abge­ leitet.The temperature sensor 12 is connected to the control device 3 . A temperature setpoint generator 14 is also connected to the control device 3 . From the Steuereinrich device 3 is a manipulated variable for the control valve 5 passes.

Das Stellventil 5 hat beispielsweise einen Einstellbe­ reich zwischen 2 l/min bis 15 l/min. Das Durchfluß­ mengenbegrenzerventil 6 begrenzt die zum Durchlaufer­ hitzer fließende Wassermenge V 1 auf beispielsweise 10 l/min. Der Strömungsschalter 7 führt hier bei­ spielsweise bei einer Mindestdurchflußmenge von 2 l/min zum Einschalten der Steuereinrichtung 3.The control valve 5 has, for example, a setting range between 2 l / min to 15 l / min. The flow rate limiter valve 6 limits the amount of water V 1 flowing to the flow heater to, for example, 10 l / min. The flow switch 7 leads here for example at a minimum flow rate of 2 l / min to switch on the control device 3rd

Solange das Stellventil 5 auf eine Durchflußmenge einge­ stellt ist, die gleich oder kleiner der vom Durchfluß­ mengenbegrenzerventil 6 bestimmten Durchflußmenge ist, ist das Bypassventil 9 geschlossen. Übersteigt die am Stellventil 5 eingestellte Wasserdurchflußmenge den begrenzten Wert des Durchlaufmengenbegrenzerventils 6, dann tritt an diesem ein Staudruck auf. Erreicht dieser etwa 0,5 bar, dann beginnt das Bypassventil 9 zu öffnen (vgl. Fig. 2). Dadurch stellt sich über die Bypasslei­ tung 8 ein zusätzlicher Wasserstrom V 2 ein, wobei davon ausgegangen ist, daß das Zapfventil 13 ganz geöffnet ist.As long as the control valve 5 is set to a flow rate that is equal to or less than the flow rate determined by the flow rate limiting valve 6 , the bypass valve 9 is closed. If the water flow rate set on the control valve 5 exceeds the limited value of the flow rate limiting valve 6 , then a back pressure occurs at this. When this reaches approximately 0.5 bar, the bypass valve 9 begins to open (cf. FIG. 2). This results in an additional water flow V 2 via the bypass line 8 , it being assumed that the nozzle 13 is fully open.

Mit zunehmendem Öffnen des Stellventils 5 steigt der Staudruck p am Durchflußmengenbegrenzerventil 6. Dement­ sprechend öffnet das Bypassventil 9 weiter und der Wasserstrom V 2 verstärkt sich (vgl. Fig. 2).With increasing opening of the control valve 5 , the dynamic pressure p at the flow rate limiting valve 6 rises. Accordingly, the bypass valve 9 opens further and the water flow V 2 increases (see FIG. 2).

Ist also das Zapfventil 13 ganz geöffnet und nur eine mittlere Solltemperatur eingestellt, dann wird nicht dem­ entsprechend die Heizleistung der Heizkörper 2 verringert. Es wird vielmehr das Stellventil 5 so weit geöffnet, daß durch Zumischen des Wasserstroms V 2 am Warmwasserablauf 11 die gewünschte Temperatur auftritt. Wird die Solltempe­ ratur erhöht, dann schließt sich das Stellventil 5 ent­ sprechend. Dementsprechend schließt auch das Bypass­ ventil 8.If the nozzle 13 is fully open and only a medium target temperature is set, then the heating output of the radiator 2 is not reduced accordingly. Rather, the control valve 5 is opened so far that the desired temperature occurs by admixing the water flow V 2 at the hot water outlet 11 . If the target temperature rises, then the control valve 5 closes accordingly. Accordingly, the bypass valve 8 closes.

Ist das Stellventil 5 so weit geschlossen, daß seine Durchflußmenge bei oder unter dem Durchflußmengenwert des Durchflußmengenbegrenzerventils 6 liegt, dann ist das Bypassventil 9 geschlossen. Unterhalb einer kleineren Durchflußmenge, beispielsweise 7 l/min und insbesondere dann, wenn das Zapfventil 13 nur teilweise geöffnet ist, werden von der Steuereinrichtung 3 die Heizkörper 2 einzeln oder in Gruppen so geschaltet, daß ihre Heiz­ leistung die jeweilige Wasserdurchlaufmenge auf die Solltemperatur bringt.If the control valve 5 is closed so far that its flow rate is at or below the flow rate value of the flow rate limiting valve 6 , then the bypass valve 9 is closed. Below a smaller flow rate, for example 7 l / min and especially when the nozzle 13 is only partially open, the control unit 3, the radiators 2 are switched individually or in groups so that their heating power brings the respective water flow rate to the desired temperature.

Claims (2)

1. Durchlauferhitzer mit einem Durchflußmengenbegren­ zerventil im Kaltwasserzulauf, Heizkörpern im Wasserweg und einem Temperaturfühler im Warmwasserablauf, dadurch gekennzeichnet, daß dem Durchflußmengenbegrenzer­ ventil (6) ein Stellventil (5) vorgeschaltet ist, das in Abhängigkeit von der Differenz zwischen einer Soll­ temperatur und der Isttemperatur die Wasserdurchfluß­ menge steuert, daß zwischen dem Stellventil (5) und dem Durchflußmengenbegrenzerventil (6) eine Bypassleitung (8) abzweigt, die hinter den Heizkörpern (2) und vor dem Temperaturfühler (12) in den Wasserweg (1) mündet und in der ein vom Staudruck vor dem Durchflußmengenbegrenzer­ ventil (6) gesteuertes Bypassventil (9) liegt, wobei das Bypassventil (9) öffnet, wenn die am Stellventil (5) eingestellte Durchflußmenge größer als die vom Durchfluß­ mengenbegrenzerventil (6) bestimmte Durchflußmenge ist.1. instantaneous water heater with a flow rate limit valve in the cold water inlet, radiators in the water path and a temperature sensor in the hot water outlet, characterized in that the flow rate limiter valve ( 6 ) is preceded by a control valve ( 5 ) which, depending on the difference between a target temperature and the actual temperature the water flow rate controls that a bypass line ( 8 ) branches off between the control valve ( 5 ) and the flow rate limiting valve ( 6 ), which opens behind the radiators ( 2 ) and before the temperature sensor ( 12 ) into the water path ( 1 ) and in the bypass pressure valve ( 6 ) controlled bypass valve ( 9 ), the bypass valve ( 9 ) opens when the flow rate set on the control valve ( 5 ) is greater than the flow rate determined by the flow rate limiting valve ( 6 ). 2. Durchlauferhitzer nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß unterhalb einer Durchflußmenge, die gleich oder kleiner als die vom Durchflußmengenbegrenzer­ ventil (6) bestimmte Durchflußmenge ist, die Leistung der Heizkörper (2) in Abhängigkeit von der Differenz der Solltemperatur und der Isttemperatur gestellt ist.2. instantaneous water heater according to claim 1, characterized in that below a flow rate, which is equal to or smaller than the flow rate determined by the flow limiter valve ( 6 ), the performance of the radiator ( 2 ) in dependence on the difference between the target temperature and the actual temperature is.
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