DE3939580A1 - Einrichtung zum verhindern des tropfens bei einem warmwasserbereiter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Verhindern des Tropfens am Auslauf eines Behälters eines Warmwasserbereiters bei dessen Aufheizen mit einem wasseraufnehmenden, volumenveränderbaren Aufnahmekörper außerhalb des Behälters und einem Antriebsorgan im Wasserweg zwischen einem Zapfventil und dem Auslauf, das unter der Wirkung des beim Zapfen auftretenden Wasserdrucks das Volumen des Aufnahmekörpers verringert, der mit dem Behälter in wasserleitender Verbindung steht und der nach dem Zapfen Wasser aus dem Behälter aufnimmt.

Eine derartige Einrichtung ist in der DE 37 00 598 A1 beschrieben. Mit einer derartigen Einrichtung läßt sich vor allem bei offenen Warmwasserbereitern vermeiden, daß das sich beim Aufheizen ausdehnende Wasser aus dem Auslauf tropft.

Bei der DE 37 00 598 A1 ist der Aufnahmekörper von einem Antriebsorgan beaufschlagt, das einen Kolben im Wasserweg aufweist, der über einen Stößel das Volumen des Aufnahmekörpers steuert. Der bewegliche Stößel muß durch ein wasserdichtes Verschlußstück nach außen zum Aufnahmekörper geführt werden. Eine solche Durchführung ist problematisch. Außerdem ist ein Verbindungsrohrstück zwischen dem Aufnahmekörper und dem Behälter vorzusehen, das ebenfalls dicht sein muß.

Die nach der DE 37 00 598 A1 vorgesehene Zylinder- Kolbenanordnung im Wasserweg erscheint auch ungünstig, da erst nach dem Verschieben des Kolbens Frischwasser in den Behälter einströmt und dann das zum weiteren Wasserdurchtritt notwendige Zurückhalten des Kolbens ungewiß ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung der eingangs genannten Art vorzuschlagen, deren Aufbau einfach und betriebssicher ist.

Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe bei einer Einrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß das Antriebsorgan von einem verformbaren Dehnungskörper gebildet ist, dessen Innenraum mit dem Innenraum des Aufnahmekörpers in wasserleitender Verbindung steht, daß der Innenraum des Dehnungskörpers an einer Stelle in den Wasserweg mündet, an der ein niedrigerer Druck herrscht als beim Zapfen außen am Dehnungskörper, und daß ein zwischen dem Dehnungskörper und dem Aufnahmekörper wirksames Verbindungsglied bei Dehnung des Dehnungskörpers das wasseraufnehmende Volumen des Aufnahmekörpers reduziert.

Solange Wasser gezapft wird, ist der Druck außen am Dehnungskörper größer als sein Innendruck. Der Dehnungskörper längt sich dabei so, daß das Verbindungsglied das Volumen des Aufnahmekörpers verringert. Dadurch wird Wasser aus dem Aufnahmekörper ausgeschoben. Nach dem Schließen des Zapfventils herrscht außen am Dehnungskörper und in dessen Innenraum der gleiche Druck. Dabei vergrößert sich das Volumen des Aufnahmekörpers wieder, so daß Wasser aus dem Behälter in den Aufnahmekörper gesaugt wird. Der Wasserspiegel im Behälter sinkt dementsprechend, so daß der Behälter das Ausdehnungswasser bei seiner Beheizung aufnimmt und dieses nicht über den Auslauf austropft. Die Volumenvergrößerung des Aufnahmekörpers erfolgt durch die Rückstellkraft des Aufnahmekörpers und/oder des Dehnungskörpers und/oder durch Wirkung einer zusätzlichen Feder.

Vorteilhaft ist, daß am Warmwasserbereiter keine Abdichtung notwendig ist, durch die ein bewegliches Teil geführt wird. Das Verbindungsglied erstreckt sich vorzugsweise im gemeinsamen Innenraum des Aufnahmekörpers und des Dehnungskörpers.

Günstig ist auch, daß kein in einem Zylinder geführter Kolben notwendig ist. Damit entfallen von vornherein Schwierigkeiten einer entsprechenden Führung.

Vorteilhaft ist auch, daß der Dehnungskörper während des gesamten Zapfvorgangs wirksam ist und nicht die Gefahr besteht, daß beim Rückstellen des Dehnungskörpers der Wasserweg gesperrt wird.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 einen Warmwasserbereiter schematisch im Schnitt und

Fig. 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel.

Ein Warmwasserbereiter weist einen Behälter (1) mit einem Deckel (2) auf. Unten im Behälter (1) ist ein elektrischer Heizkörper (3) angeordnet. An dem Deckel (2) ist ein Wassereinlaufrohr (4) befestigt, das unten im Behälter (1) mündet. Am Deckel (2) ist außerdem ein Wasserauslaufrohr (5) befestigt.

An den Warmwasserbereiter ist eine Zapfarmatur (6) angeschlossen. Diese weist ein am Wassernetz (7) liegendes Zapfventil (8) auf, dem ein Mischventil (9) nachgeschaltet ist, welches einerseits über eine Leitung (10) mit dem Wassereinlaufrohr (4) und andererseits über eine Leitung (11) direkt mit dem Auslauf (12) verbunden ist. Mittels des Zapfventils (8) wird die am Auslauf (12) gewünschte Auslaufmenge eingestellt. Mittels des Mischventils (9) wird die gewünschte Wassertemperatur eingestellt, wobei ein entsprechend unterschiedlicher Anteil an Kaltwasser durch die Leitungen (10, 11) fließt.

Außerhalb des Behälters (1) ist ein wasseraufnehmender, volumenänderbarer Aufnahmekörper vorgesehen, der von einem Faltenbalg (13) gebildet ist. Der Innenraum (14) des Faltenbalgs (13) steht in wasserleitender Verbindung mit dem Innenraum (15) eines Dehnungskörpers (16). Der Faltenbalg (13) und der Dehnungskörper (16) bestehen aus flexiblem, beispielsweise gummielastischem Material. Der Faltenbalg (13) und der Dehnungskörper (16) sind beispielsweise einstückig.

Der Dehnungskörper (16) liegt im Wasserweg zwischen der Zapfarmatur (6) und dem Auslaufrohr (5). Zwischen dem Faltenbalg (13) und dem Dehnungskörper (16) besteht eine Einschnürung (17), die einen Durchlaß zwischen den Innenräumen (14, 15) bildet und die abgedichtet am Wassereinlaufrohr (4) (vgl. Fig. 1) oder am Deckel (2) (vgl. Fig. 2) befestigt ist.

Durch die Innenräume (14, 15) und die Einschnürung (17) erstreckt sich ein starres Verbindungsglied (18). Dieses ist einerseits an der dem Dehnungskörper (16) abgewandten Seite des Faltenbalgs (13) und andererseits an der dem Faltenbalg (13) abgewandten Seite des Dehnungskörpers (16) befestigt.

Der Dehnungskörper (16) besteht aus mehreren, im Beispielsfalle drei, vorgeformten, ovalen Wandbereichen (19). Diese gehen in stets wasserdurchlässigen Zonen (20) ineinander über. Der Dehnungskörper (16) ist so gestaltet, daß er sich, wenn sein Außendruck in der unten beschriebenen Weise größer ist als sein Innendruck, um einen Arbeitshub (A) längt. Bei dieser Längung soll sich das Volumen des Innenraums (15) des Dehnungskörpers (16) möglichst wenig verringern. Die Längung um den Arbeitshub (A) wirkt über das Verbindungsglied (18) direkt auf den Faltenbalg (13), wobei sich dessen Innenraumvolumen entsprechend verringert.

An den Innenraum (15) des Dehnungskörpers (16) ist ein Schlauch (21) angeschlossen. Dessen Ende (22) ist im Wasserweg zwischen dem Dehnungskörper (16) und dem Auslauf (12) an eine Stelle gelegt, an der der Wasserdruck kleiner ist als außen am Dehnungskörper (16). Um am Ende (22) eine Verkleinerung des jeweils herrschenden Wasserdrucks zu unterstützen, kann das Ende (22) mit einer Erweiterung (23) versehen sein, die im Wasserfluß eine venturidüsenartige Wirkung hat.

Die vorgefertigte, aus dem Faltenbalg (13), dem Dehnungskörper (16), dem Verbindungsglied (18) und dem Schlauch (21) bestehende Baueinheit läßt sich auf einfache Weise dicht an dem Deckel (2) montieren. Hierfür ist am Wassereinlaufrohr (4) (vgl. Fig. 1) oder am Deckel (2) (vgl. Fig. 2) eine der Einschnürung (17) entsprechend geformte Durchführung (24) ausgebildet. Bei der Montage wird der Faltenbalg (13) manuell druckbeaufschlagt, so daß sich der Dehnungskörper (16) sich über das Verbindungsglied (18) längt. Der Schlauch (21) und der Dehnungskörper (16) werden dann durch die Durchführung (24) eingeschoben. Die Einschnürung (17) sitzt dann wasserdicht in der Durchführung (24). Zwischen der Einschnürung (17) und der Durchführung (24) kann eine Dichtmasse vorgesehen sein.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist der Dehnungskörper (16) in einem erweiterten Bereich (25) des Wassereinlaufrohrs (4) angeordnet. Dieser geht über eine Verengung (26) in einen engeren Bereich (27) des Einlaufrohrs (4) über, in welchem das Ende (22) des Schlauches (21) mündet. Die Durchführung (24) liegt am erweiterten Bereich (25) dem engeren Bereich (27) gegenüber.

Die Funktionsweise der Einrichtung nach Fig. 1 ist etwa folgende:

Wird das Zapfventil (8) geöffnet und ist das Mischventil (9) zum Wassereinlaufrohr (4) hin offen, dann entsteht außen am Dehnungskörper (16) ein Staudruck. Dieser ist größer als der Wasserdruck, speziell Fließdruck, am Ende (22) des Schlauches (21). Infolge dieser Druckdifferenz zwischen der Außenseite des Dehnungskörpers (16) und dessen Innenraum (15), längt sich der Dehnungskörper (16) bis zum Arbeitshub (A). Dadurch wird über das Verbindungsglied (18) der Faltenbalg (13) zusammengezogen, so daß das in ihm enthaltene Wasser durch den Dehnungskörper (16) und den Schlauch (21) in den Wasserweg, speziell in den Behälter (1), gedrückt wird. Ein zusammengedrückter Zustand des Faltenbalgs (13) bleibt aufrechterhalten, solange Wasser aus dem Behälter (1) ausgeschoben wird.

In den Figuren ist die Stellung, in der der Dehnungskörper (16) um den Arbeitshub (A) gelängt und damit das Volumen des Faltenbalgs (13) verkleinert ist, strichliert dargestellt.

Nach dem Schließen des Zapfventils (8) erfolgt von selbst ein Druckausgleich zwischen dem Äußeren des Dehnungskörpers (16) und dessen Innenraum (15). Dies hat zur Folge, daß der Faltenbalg (13) und der Dehnungskörper (16) - verbunden über das Verbindungsglied (18) - wieder in ihre Ausgangsstellung zurückgehen, die in den Figuren mit durchgezogenen Linien dargestellt ist. Dieses Zurückgehen kann aufgrund eigener Rückstellkräfte des Faltenbalgs (13) und/oder des Dehnungskörpers (16) erfolgen. Um dieses Zurückgehen zu bewirken oder zu unterstützen, kann jedoch auch eine Rückstellfeder vorgesehen sein. Beim Zurückgehen des Faltenbalgs (13) in seine Ausgangsstellung wird durch den Schlauch (21) und den Dehnungskörper (16) hindurch Wasser aus dem Behälter (1) in den Faltenbalg (13) gesaugt. Dadurch sinkt der Wasserstand im Behälter (1). Der entstehende Freiraum reicht aus, um das sich bei einer nachfolgenden Aufheizung austretende Wasser aufzunehmen. Bei dem nachfolgenden Aufheizen tropft somit kein Wasser aus dem Auslauf (12).

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist die Durchführung (24) am Deckel (2) vorgesehen. Der Dehnungskörper (16) liegt im Behälter (1). Um die zur Längung des Dehnungskörpers (16) um den Arbeitshub (A) notwendige Druckdifferenz zwischen dem Wasser im Behälter (1) und dem Innenraum (15) des Dehnungskörpers (16) beim Fließen des Wassers zu erreichen, ist das Ende (22) des Schlauches (21) und dessen Erweiterung (23) in das Auslaufrohr (5) gelegt.

Fließt beim Zapfvorgang Kaltwasser in den Behälter (1) und durch das Wasserauslaufrohr (5) aus, dann ist der Wasserdruck im Behälter (1) und damit außen am Dehnungskörper (16) größer als im zur Umgebung offenen Auslaufrohr (5). Dementsprechend längt sich der Dehnungskörper (16) bis zum Arbeitshub (A), so daß sich das wasseraufnehmende Volumen des Faltenbalges (13) entsprechend verringert.

Nach dem Schließen des Zapfventils (8) gleicht sich die beim Fließen bestehende Druckdifferenz aus, so daß Wasser aus dem Auslaufrohr (5) in den Faltenbalg (13) in der beschriebenen Weise zurückgesaugt wird. Um ein Austropfen am Auslauf (12) zu vermeiden, soll das im Auslaufrohr (5) über dem Ende (22) enthaltene Wasservolumen wenigstens so groß sein, wie das Volumen, um das sich das Wasser des Behälters (1) beim Aufheizen ausdehnt.

Claims (14)

1. Einrichtung zum Verhindern des Tropfens am Auslauf eines Behälters eines Warmwasserbereiters bei dessen Aufheizen mit einem wasseraufnehmenden, volumenänderbaren Aufnahmekörper außerhalb des Behälters und einem Antriebsorgan im Wasserweg zwischen einem Zapfventil und dem Auslauf, das unter der Wirkung des beim Zapfen auftretenden Wasserdrucks das Volumen des Aufnahmekörpers verringert, der mit dem Behälter in wasserleitender Verbindung steht und der nach dem Zapfen Wasser aus dem Behälter aufnimmt, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsorgan von einem verformbaren Dehnungskörper (16) gebildet ist, dessen Innenraum (15) mit dem Innenraum (14) des Aufnahmekörpers (13) in wasserleitender Verbindung steht, daß der Innenraum (15) des Dehnungskörpers (16) an einer Stelle in den Wasserweg mündet, an der ein niedrigerer Druck herrscht als beim Zapfen außen am Dehnungskörper (16) und daß ein zwischen dem Dehnungskörper (16) und dem Aufnahmekörper (13) wirksames Verbindungsglied (18) bei Dehnung (A) des Dehnungskörpers (16) das wasseraufnehmende Volumen des Aufnahmekörpers (13) reduziert.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsglied (18) sich im gemeinsamen Innenraum (14, 15) des Aufnahmekörpers (13) und des Dehnungskörpers (16) erstreckt.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsglied (18) jeweils an derjenigen Stelle des Aufnahmekörpers (13) bzw. des Dehnungskörpers (16) angeordnet ist, die dem anderen Körper (16 bzw. 13) abgewandt ist.

4. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich beim Zapfen die Längserstreckung des Dehnungskörpers (16) verlängert, wobei sich sein Volumen höchstens geringfügig ändert.

5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an den Innenraum (15) des Dehnungskörpers (16) ein Schlauch (21) angeschlossen ist, der an einer Stelle im Wasserweg mündet, an der beim Zapfen ein niedrigerer Druck herrscht, als außen am Dehnungskörper (16).

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch (21) an seinem Ende (22) eine Erweiterung (23) aufweist, die beim Zapfen den Wasserdruck an seinem Ende herabsetzt.

7. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Dehnungskörper (16) in einem Wassereinlaufrohr (4) des Behälters (1) angeordnet ist.

8. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Dehnungskörper (16) im Behälter (1) selbst angeordnet ist.

9. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 7 oder insbesondere 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende (22) des Schlauches (21) im Wasserauslaufrohr (5) des Behälters (1) liegt.

10. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Dehnungskörper (16) und der Aufnahmekörper (13) als einstückige Baueinheit vorgefertigt sind.

11. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Dehnungskörper (16) aus mehreren vorgeformten, räumlich ovalen Wandbereichen (19) besteht.

12. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Dehnungskörper (16) und dem Aufnahmekörper (13) eine Einschnürung (17) ausgebildet ist, die wasserdicht in einer Durchführung (24) des Behälters (1) oder dessen Wassereinlaufrohr (4) festgelegt ist.

13. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Dehnungskörper (16) und der Aufnahmekörper (13) aus gummielastischem Material bestehen.

14. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnahmekörper von einem Faltenbalg (13) gebildet ist.