DE3733917A1

DE3733917A1 - Vorrichtung fuer die abgabe von heissem und von warmem brauchwasser

Info

Publication number: DE3733917A1
Application number: DE19873733917
Authority: DE
Inventors: Martin Dipl Ing Dr Kwade
Original assignee: SCHWELM TANKSYSTEME GmbH
Current assignee: SCHWELM TANKSYSTEME GmbH
Priority date: 1987-10-07
Filing date: 1987-10-07
Publication date: 1989-04-20
Also published as: DE3733917C2

Description

Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf eine Vorrichtung für die Abgabe von heißem und von warmem Brauchwasser mit offenem Heißwasser-Vorratsbehälter, offenem Warmwasser-Vorratsbehälter und Einrichtung für die niveaugesteuerte Kaltwasserzuführung, wobei einerseits im Heißwasser-Vorratsbehälter, andererseits im Warmwasser- Vorratsbehälter eine elektrische Heizeinrichtung angeordnet ist und wobei die Brauchwasserentnahme dosiert mittels Zeitgliedsteuerung erfolgt. - Solche Vorrichtungen dienen unter anderem dazu, einerseits praktisch kochendheißes Brauchwasser zum Aufbrühen von Kaffee, Tee oder dergleichen, andererseits lediglich warmes Brauchwasser zur Zubereitung von lnstantgetränken abzugeben. Das heiße Brauch wasser hat dazu z. B. eine Temperatur von etwa 95°C, das warme Brauchwasser eine solche von etwa 70°C. Die elektrischen Heizeinrich tungen sind entsprechend geregelt. Es versteht sich, daß die Abgabe des heißen bzw. des warmen Brauchwassers unmittelbar an einen Verbraucher erfolgen kann oder über eine Einrichtung erfolgt, in der ein Getränk zubereitet wird.

Bei der (aus der Praxis) bekannten gattungsgemäßen Vorrichtung sind der Heißwasser-Vorratsbehälter und der Warmwasser-Vorratsbe hälter funktionell unabhängig voneinander angeordnet. Das macht zwei Einrichtungen für die niveaugesteuerte Kaltwasserzuführung er forderlich, was aufwendig ist, zumal diese Einrichtungen stets so ausgelegt sein müssen, daß im Zusammenhang mit dem Nachführen von Kaltwasser Regelschwingungen nicht auftreten können, weil sie störende Temperaturschwingungen auslösen könnten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Vor richtung so weiter auszubilden, daß nur noch eine Einrichtung für die niveaugesteuerte Kaltwasserzuführung erforderlich ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß der Heißwasser- Vorratsbehälter und der Warmwasser-Vorratsbehälter im Bereich ihres Behältertiefsten durch ein Verbindungselement kommunizierend anein ander angeschlossen sind, daß das Verbindungselement als Konvek tionsschikane ausgebildet ist und daß lediglich eine einzige Einrich tung für die niveaugesteuerte Kaltwasserzuführung angeordnet ist. Das läßt sich im einzelnen auf verschiedene Weise verwirklichen. Durch Einfachheit in fertigungstechnischer Hinsicht, gleichzeitig durch Funktionssicherheit ausgezeichnet ist eine Ausführungsform, die dadurch gekennzeichnet ist, daß der Heißwasser-Vorratsbehälter und der Warm wasser-Vorratsbehälter als Behälter rechteckigen Grundrisses ausge führt sind, die mit Abstandzwischenraum nebeneinander angeordnet sind, und daß der Heißwasser-Vorratsbehälter einen Boden aufweist, der höher liegt als der Boden des Warmwasser-Vorratsbehälters. Dieser Niveauunterschied in bezug auf die Böden der beiden Behälter trägt dazu bei, daß die Konvektionsschikane funktioniert und ein Tempera turausgleich zwischen dem Heißwasser-Vorratsbehälter und dem Warm wasser-Vorratsbehälter über Wärmeleitung durch Konvektion im Was ser praktisch nicht stattfindet.

Die Erfindung nutzt die Tatsache, daß es sich beim Wärmeübergang durch Konvektion von dem Brauchwasser des Heißwasser-Vorratsbehäl ters zu dem Brauchwasser des Warmwasser-Vorratsbehälters um ein durch Randbedingungen und Temperaturunterschiede beherrschtes Wär meleitungsphänomen in dem Brauchwasser der beiden Behälter handelt, wobei die Randbedingungen so gewählt werden können, daß ein Wär meaustausch durch Konvektion praktisch nicht stattfindet (vgl. Glas techn. Ber., 1957, S. 175, Abschnitte 2. und 3.). Auf eine einfache Formel gebracht muß dafür gesorgt werden, daß der Strömungsquer schnitt in dem Verbindungselement nicht zu groß ist. Das kann auf verschiedene Weise und einfach verwirklicht werden, so daß sowohl der Heißwasser-Vorratsbehälter als auch der Warmwasser-Vorratsbe hälter von einer einzigen Einrichtung für die niveaugesteuerte Kalt wasserzuführung bedient werden können. Störender Temperaturausgleich durch Konvektion findet nicht statt.

Im einzelnen bestehen im Rahmen der Erfindung mehrere Möglichkei ten der weiteren Ausbildung und Gestaltung. Eine Ausführungsform, die sich durch Einfachheit und Funktionssicherheit in bezug auf die Konvektionsunterbrechung auszeichnet, ist dadurch gekennzeichnet, daß die Konvektionsschikane im Bereich des Bodens an den Warmwas ser-Vorratsbehälter angeschlossen und in den Boden des Heißwasser- Vorratsbehälters eingeführt ist. Die Konvektionsschikane kann z. B. als U-Rohrverbindung ausgeführt sein, die ein U-Rohr oder meh rere U-Rohre aufweist. Die Konvektionsschikane kann aber auch als vertikaler Verbindungskanal ausgeführt sein, dessen Kanalweite unter halb der Konvektionsgrenze liegt. Diese Ausführungsform empfiehlt sich insbes. dann, wenn der Heißwasser-Vorratsbehälter und der Warmwasser-Vorratsbehälter als Behälter rechteckigen Grundrisses ausgeführt sind, die mit Abstandzwischenraum nebeneinander angeord net sind, wobei der Heißwasser-Vorratsbehälter einen Boden aufweist, der höher liegt als der Boden des Warmwasser-Vorratsbehälters. Hier kann sich der vertikale Verbindungskanal über die gesamte Breite der nebeneinanderstehenden rechteckigen Behälter erstrecken und über einen Ansatzstutzen mit dem Warmwasser-Vorratsbehälter in Ver bindung stehen, der sich ebenfalls über die gesamte Breite des Warm wasser-Vorratsbehälters erstreckt. Die Breite der rechteckigen Be hälter ist dabei beliebig.

lm Rahmen der Erfindung kann die Einrichtung für die niveauge steuerte Kaltwasserzuführung grundsätzlich auf verschiedene Weise aufgebaut sein. Durch Einfachheit und Funktionssicherheit ausgezeich net ist eine Ausführungsform, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Einrichtung für die niveaugesteuerte Kaltwasserzuführung mit dem Heißwasser-Vorratsbehälter und dem Warmwasser-Vorratsbehälter kommuniziert und eine Schwimmersteuerung oder eine äquivalente elek tronische Steuerung aufweist. Um Regelschwingungen zu vermeiden, und zwar insbes. auch bei lnbetriebnahme der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach Betriebspausen, in denen eine Entleerung erfolgte, ist dadurch gekennzeichnet, daß die Brauchwasserzuführung einer seits an die Einrichtung für die niveaugesteuerte Kaltwasserzufüh rung, andererseits an den Warmwasser-Vorratsbehälter und/oder an den Heißwasser-Vorratsbehälter angeschlossen ist.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausfüh rungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Die einzige Figur zeigt das Schema einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Die in der Figur dargestellte Vorrichtung dient zur Abgabe von heißem und von warmem Brauchwasser. In ihrem grundsätzlichen Aufbau besteht die Vorrichtung aus einem offenen Heißwasser-Vorratsbehälter 1, einem offenen Warmwasser-Vorratsbehälter 2 und einer Einrichtung 3 für die niveaugesteuerte Kaltwasserzuführung. Einerseits im Heiß wasser-Vorratsbehälter 1, andererseits im Warmwasser-Vorratsbehäl ter 2 befindet sich eine elektrische Heizeinrichtung 4 bzw. 5. Die Brauchwasserentnahme erfolgt über entsprechende Entnahmerohrleitun gen 6 dosiert mittels Zeitgliedsteuerung.

Der Heißwasser-Vorratsbehälter 1 einerseits und der Warmwasser-Vor ratsbehälter 2 andererseits sind im Bereich ihres Behältertiefsten durch ein Verbindungselement kommunizierend aneinander angeschlos sen. Das Verbindungselement ist als Konvektionsschikane 7 ausgebil det. Im übrigen ist für die beiden Behälter lediglich eine einzige Einrichtung 3 für die niveaugesteuerte Kaltwasserzuführung vorge sehen.

Im Ausführungsbeispiel und nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung mögen der Heißwasser-Vorratsbehälter 1 und der Warmwas ser-Vorratsbehälter 2 als Behälter rechteckigen Grundrisses ausge führt sein, die mit Abstandzwischenraum nebeneinander angeordnet sind. Die Anordnung ist so getroffen, daß der Heißwasser-Vorratsbe hälter 1 einen Boden 8 aufweist, der höher liegt als der Boden 9 des Warmwasser-Vorratsbehälters 2. Die Konvektionsschikane 7 ist im Bereich des Bodens 9 an den Warmwasser-Vorratsbehälter 2 ange schlossen und in den Boden 8 des Heißwasser-Vorratsbehälters 1 ein geführt. Im Ausführungsbeispiel ist die Konvektionsschikane 7 als vertikaler Verbindungskanal ausgeführt, dessen Kanalweite unter halb der Konvektionsgrenze liegt. Mit dem Warmwasser-Vorratsbehäl ter 2 steht diese Konvektionsschikane 7 über einen Anschlußstutzen 10 in Verbindung. Es versteht sich, daß sowohl der vertikale Ver bindungskanal 7 als auch der Anschlußstutzen 10 sich über die ge samte Breite der Behälter 1, 2 erstrecken. - Man könnte auch mit einer U-Rohrverbindung als Konvektionsschikane arbeiten.

Die Einrichtung 3 für die niveaugesteuerte Kaltwasserzuführung kom muniziert mit dem Heißwasser-Vorratsbehälter 1 und dem Warmwasser- Vorratsbehälter 2. Sie weist eine Schwimmersteuerung 11 auf. Die könnte allerdings auch mit einer äquivalenten elektronischen Steue rung versehen sein und ist vorzugsweise auch als Trockengehschutz ausgebildet. Die Brauchwasserzuführung erfolgt über die Leitung 12. Sie ist einerseits an die Einrichtung 3 für die niveaugesteuerte Kaltwasserzuführung und andererseits an den Warmwasser-Vorratsbe hälter 2 und/oder den Heißwasser-Vorratsbehälter 1 angeschlossen. Es versteht sich, daß die Brauchwasserzuführung in diese Behälter 1, 2 hinein von oben erfolgt.

Claims

1. Vorrichtung für die Abgabe von heißem und von warmem Brauch wasser, - mit offenem Heißwasser-Vorratsbehälter, offenem Warmwas ser-Vorratsbehälter und Einrichtung für die niveaugesteuerte Kalt wasserzuführung, wobei einerseits im Heißwasser-Vorratsbehälter, andererseits im Warmwasser-Vorratsbehälter eine elektrische Heizein richtung angeordnet ist und wobei die Brauchwasserentnahme dosiert mittels Zeitgliedsteuerung erfolgt, dadurch gekenn zeichnet, daß der Heißwasser-Vorratsbehälter (1) und der Warmwasser-Vorratsbehälter (2) im Bereich ihres Behältertiefsten durch ein Verbindungselement kommunizierend aneinander angeschlos sen sind,
daß das Verbindungselement als Konvektionsschikane (7) aus gebildet ist
und daß lediglich eine einzige Einrichtung (3) für die niveaugesteuer te Kaltwasserzuführung angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Heißwasser-Vorratsbehälter (1) und der Warmwasser-Vorratsbehälter (2) als Behälter rechteckigen Grundrisses ausgeführt sind, die mit Abstandzwischenraum nebeneinander angeordnet sind, und daß der Heißwasser-Vorratsbehälter (1) einen Boden (8) aufweist, der höher liegt als der Boden (9) des Warmwasser-Vorratsbehälters (2).

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß die Konvektionsschikane (7) im Bereich des Bodens (9) an den Warmwasser-Vorratsbehälter (2) angeschlossen und in den Boden (8) des Heißwasser-Vorratsbehälters (1) eingeführt ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn zeichnet, daß die Konvektionsschikane (7) als U-Rohrverbindung aus geführt ist, die ein U-Rohr oder mehrere U-Rohre aufweist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn zeichnet, daß die Konvektionsschikane (7) als vertikaler Verbindungs kanal ausgeführt ist, dessen Kanalweite unterhalb der Konvektions grenze liegt.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn zeichnet, daß die Einrichtung (3) für die niveaugesteuerte Kaltwas serzuführung mit dem Heißwasser-Vorratsbehälter (1) und dem Warm wasser-Vorratsbehälter (2) kommuniziert und eine Schwimmersteuerung (11) sowie einen Trockengehschutz aufweist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Brauchwasserzuführung (12) einerseits an die Einrichtung (3) für die niveaugesteuerte Kaltwasserzuführung, andererseits an den Warm wasser-Vorratsbehälter (1) und/oder an den Heißwasser-Vorratsbehäl ter (2) angeschlossen ist.