DE3815687C2 - Wasserleiteinrichtung eines Durchlauferhitzers - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Wasserleiteinrichtung eines Durchlauferhitzers für dessen Wasserstrom.

Bei Durchlauferhitzern treten im Betrieb gelegentlich kurzzeitige Temperaturspitzen auf. Diese Temperaturspitzen sind meist nur einem Teilvolumen des Gesamtwasserinhalts des Durchlauferhitzers aufgeprägt. Solche Temperaturspitzen sind unerwünscht. Sie lassen sich durch übliche Regeleinrichtungen kaum vermeiden.

In der DE-AS 10 09 384 ist eine Vorrichtung zur Beseitigung von Auslauftemperaturspitzen bei Durchlauferhitzern beschrieben. Es ist hier am Wasserauslauf eine zusätzliche Wasserkammer vorgesehen, die zu einem immer mit Wasser gefüllten Teil der Auslaufleitung im Nebenschluß liegt. Die Wasserkammer ist ständig mit - kaltem - Wasser gefüllt, das nacherhitztem Wasser beigemischt wird, so daß dieses abkühlt. Das Volumen der Wasserkammer ist entsprechend der abzukühlenden Wassermenge zu bemessen. Das in der Wasserkammer gespeicherte Wasser kühlt das vom Durchlauferhitzer erwärmte Wasser auch dann ab, wenn keine Temperaturspitze vorliegt. Dies ist ungünstig, da sich dadurch die Zeit verlängert, die bis zum Erreichen der gewünschten Betriebs-Solltemperatur am Auslauf verstreicht.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Wasserleiteinrichtung vorzuschlagen, durch die die Auswirkung von Temperaturspitzen des im Durchlauferhitzer erhitzten Wasserstroms gemildert wird, ohne daß dem Wasserstrom abgekühltes Wasser beigemischt wird.

Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe bei einer Einrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß ein Teiler im Wasserstrom diesen in wenigstens zwei Teilströme verzweigt, daß dem Teiler für jeden Teilstrom ein Wasserleitraum nachgeordnet ist, daß die Wasserleiträume in einen Sammler münden und daß durch unterschiedliche Gestaltung der Wasserleiträume die Laufzeiten der Teilströme in ihrem jeweiligen Wasserleitraum von Teiler zum Sammler unterschiedlich lang sind.

Ist vom Durchlauferhitzer ein Teilvolumen des Wasserstroms auf eine Temperaturspitze erhitzt, dann wird dieses Teilvolumen im Teiler in zwei Teilströme verzweigt, deren jeder mit der Temperaturspitze behaftet ist. Da die Laufzeiten der Teilströme in den Wasserleiträumen unterschiedlich lang sind, wird im Sammler zunächst die Temperaturspitze des einen Teilstroms und anschließend die Temperaturspitze des anderen Teilstroms auftreten. Es wird im Sammler also Wasser mit der Temperaturspitze des einen Teilstroms mit Wasser ohne die Temperaturspitze des anderen Teilstroms vermischt. Die Temperaturspitze wird also zeitlich verzerrt und das Wasservolumen mit der Temperaturspitze wird auf ein größeres Wasservolumen verteilt. Dadurch läßt sich die Auswirkung der Temperaturspitze im Wasserstrom so dämpfen, daß sie vom Benutzer kaum bemerkt wird.

Da dem Wasser mit der Temperaturspitze kein vom Durchlauferhitzer nicht erwärmtes bzw. abgekühltes Wasser beigemischt wird, ist gewährleistet, daß durch die Einrichtung die Heißwasserlieferung nicht verzögert wird.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist das Volumen der ersten Wasserleitkammer größer als das Volumen der zweiten Wasserleitkammer. Dadurch ist gewährleistet, daß zwei Teilströme gleichen Volumenstroms (l/Min.) ihre Wasserleiträume mit unterschiedlichen Laufzeiten durchströmen.

Vorzugsweise sind bei gleichen Längen der Wasserleiträume deren Durchmesser unterschiedlich. Es ist jedoch auch möglich, die Längen der Wasserleiträume unterschiedlich zu wählen.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen. Es folgt die Beschreibung eines Ausführungsbeispiels. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Durchlauferhitzers und

Fig. 2 Zeitdiagramme einer Temperaturspitze.

Ein Durchlauferhitzer weist eine Wasserleiteinrichtung auf, die zwischen einem Kaltwasser-Zulauf (1) und einem Warmwasser-Auslauf (2) eine Mehrzahl von Kammern (3) bildet, die strömungstechnisch hintereinandergeschaltet sind. In einigen der Kammern (3) sind Blankdrahtheizkörper (4) angeordnet. Zur elektrischen Isolation sind Nachlaufstrecken (5) vorgesehen.

In der im Strömungsweg letzten Kammer (3) ist ein Teiler (6) gebildet. An diesen schließt sich ein erster Wasserleitraum (7) und ein zweiter Wasserleitraum (8) an. An einem Sammler (9) münden die beiden Wasserleiträume (7, 8) ineinander. Der Sammler (9) liegt vor dem Auslauf (2). Die Länge (L) der Wasserleiträume (7, 8) ist gleich. Der Querschnitt (Q1) des ersten Wasserleitraums (7) ist größer als der Querschnitt (Q2) des zweiten Wasserleitraums (8).

Der Teiler (6) ist so gestaltet, daß in den Wasserleitraum (7) und in den Wasserleitraum (8) ein gleicher Volumenstrom (V1 = V2) (l/Min.) eintritt, wobei V1 + V2 = V0 ist, mit V0 dem in den Teiler (6) eintretenden Volumenstrom.

Der den Wasserleitraum (7) durchströmende Volumenstrom (V1) hat aufgrund dessen größeren Volumens (L.Q1) eine längere Laufzeit zwischen dem Teiler (6) und dem Sammler (9) als der Teilstrom (V2). Tritt zum Teiler (6) kurzzeitig ein begrenztes Wasservolumen mit einer Temperaturspitze, dann wird diese im Teilstrom (V2) schneller zum Sammler (9) gelangen, als im Teilstrom (V1). Dadurch wird die Temperaturspitze des Teilstroms (V2) dem Teilstrom (V1) in einem Zeitpunkt beigemischt, in dem dieser noch nicht die Temperaturspitze zum Sammler (9) gefördert hat. Tritt danach dann die Temperaturspitze mit dem Teilstrom (V1) zum Sammler (9), dann ist inzwischen die Temperaturspitze im Teilstrom (V2) bereits vorbeigelaufen, so daß sich die Temperaturspitze des Teilstroms (V1) mit dem Teilstrom (V2) mit Solltemperatur mischt.

Ein rechnerisches Beispiel zeigt im einzelnen folgendes:

Das Volumen (L.Q1) des Wasserleitraums (7) betrage beispielsweise 2 l. Das Volumen (L.Q2) des Wasserleitraums (8) betrage beispielsweise 0,5 l. Der Volumenstrom (V0) sei 4 l/Min., wobei sich für die Volumenströme V1 = V2 = 2 l/Min. ergibt.

Die Laufzeit (T1) des Teilstroms (V1) zwischen dem Teiler (6) und dem Sammler (9) beträgt damit:

T1 = LQ1/V1 = 1 Min. = 60 Sek.

Für die Laufzeit (T2) des Teilstroms (V2) zwischen dem Teiler (6) und dem Sammler (9) ergibt sich:

T2 = LQ2/V2 = 0,25 Min. = 15 Sek.

Eine am Teiler (6) auftretende Temperaturspitze wird also durch den Wasserleitraum (7) am Sammler (6)

60 Sek. -15 Sek. = 45 Sek.

später auftreten als die Temperaturspitze aus dem Teilstrom (V2).

Nimmt man einfachheitshalber an, daß die Dauer der Temperaturspitze 45 Sek. betrage (vgl. Fig. 2), dann ist die Temperaturspitze (V2) am Eingang des Sammlers (9) (vgl. Fig. 2a) beendigt, wenn an ihm die Temperaturspitze aus dem Teilstrom (V1) auftritt (vgl. durchgezogene Linie in Fig. 2b). Es ergibt sich dabei im Sammler (9) eine Verteilung der Temperaturspitzen auf 90 Sek. (vgl. Fig. 2c, durchgezogene Linie). Diese ist also im Sammler (9) auf ein Wasservolumen verteilt, das doppelt so groß ist, wie das in den Teiler (6) eintretende Wasservolumen, das die Temperaturspitze aufwies.

Steht für das Volumen (L.Q1) nur ein kleinerer Raum als 2 l, beispielsweise 1,25 l, zur Verfügung, dann ergibt sich zwischen den Laufzeiten der Teilströme (V1, V2) nur ein Laufzeitunterschied von 22,5 Sek. (vgl. Fig. 2b, strichlierte Temperaturspitze). Im Sammler (9) ergibt sich dann die in Fig. 2c strichliert dargestellte Überlagerung der Temperaturspitzen. Auch hierbei ist die Auswirkung der Temperaturspitze auf das den Sammler (9) verlassende Wasser noch beträchtlich abgeschwächt.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist zwischen einer Gruppe von Blankdrahtheizkörpern (4) die beschriebene Einrichtung nochmals vorgesehen. Es sind ein Teiler (6′) und ein Sammler (9′) ausgebildet, zwischen denen ein Wasserleitraum (7′) und ein Wasserleitraum (8′) bestehen. Die Funktionsweise gleicht dem Beschriebenen. Günstig dabei ist, daß Temperaturspitzen, die von denjenigen Heizkörpern (4) verursacht wurden, die vor dem Teiler (6′) liegen, ausgeglichen werden, bevor sie über die folgenden Heizkörper (4) zum Teiler (6) gelangen.

Claims (7)

1. Wasserleiteinrichtung eines Durchlauferhitzers für dessen Wasserstrom, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teiler (6) im Wasserstrom diesen wenigstens in zwei Teilströme (V1, V2) verzweigt, daß dem Teiler (6) für jeden Teilstrom (V1, V2) ein Wasserleitraum (7, 8) nachgeordnet ist, daß die Wasserleitströme (7, 8) in einen Sammler (9) münden und daß durch unterschiedliche Gestaltung der Wasserleiträume (7, 8) die Laufzeiten (T1, T2) der Teilströme (V1, V2) in ihrem jeweiligen Wasserleitraum (7, 8) vom Teiler (6) zum Sammler (9) unterschiedlich lang sind.

2. Wasserleiteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Teiler (6) den Wasserstrom in zwei gleiche Teilströme l/Min. (V1, V2) aufteilt.

3. Wasserleiteinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen (L.Q1) des ersten Wasserleitraums (7) größer als das Volumen (L.Q2) des zweiten Wasserleitraums (8) ist.

4. Wasserleiteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt (Q1) des ersten Wasserleitraums (7) größer als der des zweiten Wasserleitraums (8) ist.

5. Wasserleiteinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Längen (L) der Wasserleiträume (7, 8) zwischen dem Teiler (6) und dem Sammler (9) gleich groß sind.

6. Wasserleiteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des ersten Wasserleitraums (7) zwischen dem Teiler (6) und dem Sammler (9) größer als die des zweiten Wasserleitraums (8) ist.

7. Wasserleiteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen des ersten Wasserleitraums (7) um den Faktor 2 bis 6 größer ist als das Volumen des zweiten Wasserleitraums (8).