DE4141444A1

DE4141444A1 - Tank fuer eine wasserfuellung mit zwei temperaturbereichen

Info

Publication number: DE4141444A1
Application number: DE4141444A
Authority: DE
Inventors: Nikolaus Laing
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-12-16
Filing date: 1991-12-16
Publication date: 1993-06-17

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Tank mit einer Wasserfüllung bei der der obere Bereich betriebsmäßig eine wesentlich höhere Temperatur hat als der untere Bereich. Es sind Warm wasserspender bekannt, bei denen Heißwasser aus dem oberen Bereich entnommen wird, wobei das gleiche Volumen an kaltem Wasser im unteren Bereich nachströmt. Bei großen Einheiten oder relativ geringen Strömungsgeschwindigkeiten trennen sich die beiden Bereiche aufgrund der unterschiedlichen Dichten. Nimmt aber z. B. die Strömungsgeschwindigkeit einen solchen Wert an, daß die Trägheitskräfte die Schichtung zerstören, so läßt sich nicht mehr ausschließlich Heiß wasser entnehmen.

Eine Vorrichtung gemäß der Erfindung vermeidet diesen Nachteil. Die Erfindung sieht vor, daß innerhalb des Tankbehälters Zwischenwandungen vorgesehen sind, die zwischen sich sich spira lig entwickelnde Kanäle einschließen, die im unteren und oberen Bereich mit der Wasserfüllung kommunizieren.

Die Erfindung soll anhand von Figuren beschrieben werden.

Fig. 1 zeigt einen Tank im Längsschnitt;

Fig. 2 zeigt den gleichen Tank in einem Horizontalschnitt;

Fig. 3 zeigt eine modifizierte Ausführungsform mit Elektroheizung;

Fig. 4 zeigt einen Horizontalschnitt durch die Ebene der Stutzen;

Fig. 5 zeigt eine Ventilvorrichtung.

Der in Fig. 1 und 2 gezeigte Tank dient der Heißwasserversorgung einer Zapfstelle in einem Warmwassersystem mit zentraler Wasseraufwärmung. Der Inhalt des Tankes sollte etwa dem Inhalt der Rohrleitung zwischen dem zentralen Warmwassererzeuger und der Zapfstelle entspre chen. Der Anschlußstutzen 1 ist an das genannte Verbindungsrohr angeschlossen, der Stutzen 15 führt zum Zapfhahn. Wird der Zapfhahn geöffnet, so strömt das im Verbindungsrohr erkaltete Wasser durch einen Ringspalt 14 in das nach unten führende Rohr 18 ein. Nahe der tiefsten Stelle des Tankes 2 strömt das kalte Wasser in den Kanal 86 ein und gelangt wie aus Fig. 2 zu ersehen, auf einer Spirallinie bis zur Innenwand des Tankes. Von dort aus gelangt das Kalt wasser gemäß Pfeil 85 durch eine Aussparung 96 in den Kanal 87 der darüberliegenden Ebene und strömt nunmehr von der Peripherie zurück bis zum Rohr 18. Eine Scheibe 83, die mit dem Rohr 18 den Spalt 84 bildet, trennt die zweite Ebene von der darauffolgenden dritten Ebene, wo die Strömung wiederum von innen nach außen strömt bis sie vom Kanal 88 in den darüberlie genden Kanal gelangt und wiederum in zentripetaler Richtung strömt. Die kanalbildenden Ein heiten bestehen aus den Tellern 80 mit den spiralig verlaufenden nach oben weisenden Rippen 81 und den nach unten weisenden Rippen 82 und der Aussparung 96. Die Abdeckscheibe 83 trennt die Rippen 81 von den Rippen 82 des folgenden Tellers und bildet mit dem Rohr 18 den Spalt 84. Der Kaltwasserstrom treibt die Warmwasserfüllung Schicht für Schicht nach oben, das Warmwasser tritt durch die Öffnung 16 in den Stutzen 15. Sobald die Kaltwasserfüllung des Verbindungsrohres durch das darauffolgende Heißwasser verdrängt ist, springt eine Bimetall- Schnappscheibe 17 um, so daß nunmehr das vom Verbindungsrohr kommende Heißwasser über den Raum 13 in den Austrittsstutzen 15 eintritt. An einer Engstelle 15′ mündet ein dünnes Rohr 13′, welches mit dem unteren Bereich 86 kommuniziert und einen geringen Kaltwas serstrom dem Heißwasserstrom beimischt wodurch aus dem Raum 93 Warmwasser nunmehr in entgegengesetzter Richtung in die Kanäle 88 eintritt, damit bei der folgenden Wasserentnahme wieder unverzüglich Warmwasser verfügbar ist. Der Tank ist mit einer Isolierschicht 10 umgeben.

Fig. 3 zeigt einen elektrisch beheizten Tank, der wiederum zur Überbrückung der Zeit bis zum Eintreffen des Warmwassers aus der Verbindungsleitung dient. Die Verbindungsleitung ist mit dem Eintrittsstutzen 45 verbunden, der mit einem Rohr 46 eine Einheit bildet. Durch eine Öff nung 47, die auch in Fig. 5 sichtbar ist, strömt das kalte Wasser durch den Rohrbereich 48 zur Düse 49 und von dort beschleunigt in den Kanal 86. Das kalte Wasser schiebt die Warmwas serfüllung vor sich her und das warme Wasser gelangt in den Austrittsstutzen 51. Sobald das Warmwasser den Stutzen 45 erreicht, wird die Bimetallspirale 52 erhitzt und verschwenkt dabei den Drehschieber 53, so daß nunmehr die Öffnung 47 verschlossen ist und der Durchtritt des eintretenden warmen Wassers durch die Öffnung 54 direkt in den Austrittsstutzen 51 erfolgt. Die Kaltwasserfüllung in den Kanälen 88 wird durch den elektrischen Heizstab 55 erneut aufgewärmt, wobei das aus dem Kanal 86 in den Rohrbereich 56 eintretende Wasser nach oben steigt und durch die Öffnung 57 wieder in das Kanalsystem zurückströmt. Der Bimetallschalter 58 unterbricht die Stromzufuhr sobald der gesamte Wasserinhalt eine vorgegebene Temperatur erreicht hat. Die Umschaltvorrichtung durch den Bimetall ist nicht erforderlich, wenn der Tank nur mit Kaltwasser versorgt wird, also als elektrisch betriebener Heißwasserspender dient.

Fig. 4 zeigt einen Horizontalschnitt durch den Stutzenbereich der Vorrichtung gemäß Fig. 3.

Fig. 5 zeigt eine Zusatzvorrichtung, die an geeigneter Stelle im Tank 2 angeordnet werden kann. Diese besteht aus dem Rohr 41, welches im tiefsten Bereich mit dem Tankinneren kom muniziert, einem Gehäuse 40, in dem sich eine Bimetallscheibe 42 befindet und einem nach außen führenden Rohr 44 mit einer Öffnung 43, die betriebsmäßig durch die Bimetallscheibe geschlossen ist. Wenn der Wasserinhalt des Tanks 2 kalt wird, öffnet die Bimetallscheibe 42 die Öffnungen 43 und das kalte Wasser einschließlich des Inhaltes des Zuleitungsrohres strömt aus. Die Öffnung 43 wird erst dann wieder verschlossen, wenn der Tank bis zum Bodenbereich mit Warmwasser gefüllt ist.

Claims

1. Warmwassertank, insbesondere zur Warmwasserversorgung von Zapfhähnen mit einem Eintritt und einem Austritt, dadurch gekennzeichnet, daß der Wassereintritt (1, 45) in den Tank (2) mit einem Kanal (86) kommuniziert, der in den Kanal (88) übergeht, der durch Zwischenwände (80, 81, 82, 83) gebildet wird und dessen Ende mit dem Austrittsstutzen (15, 51) kommuniziert.

2. Warmwassertank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwi schenwände aus beidseitig mit Rippen (81, 82) versehenen Tellern (80) und Abdeckscheiben (83) gebildet werden, wobei Aussparungen (84, 96) vorgesehen sind, die den Übertritt einer Wasserströmung von einer Ebene zur nächsthöheren zulassen.

3. Warmwassertank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Tank (2) von einer Isolierschicht (10) umgeben ist.

4. Warmwassertank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufheizung des gespeicherten Wassers durch ein Widerstandsheizelement (55) erfolgt.

5. Warmwassertank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Tank (2) über den Stutzen (1, 45) mit dem Zuleitungsrohr einer entfernt installierten Wär mequelle verbunden ist und über einen Austrittsstutzen (15, 51) mit einer Zapf stelle kommuniziert.

6. Warmwassertank nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Ein trittsstutzen (1, 45) und Austrittsstutzen (15, 51) ein thermisch betätigtes Ventil angeordnet ist, welches Kaltwasser in den unteren Bereich des Tankes (2) leitet, beim Eintreffen von Heißwasser jedoch die Stutzen (1, 45) mit (15, 51) verbindet.

7. Warmwassertank nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil einen Ringspalt (14) aufweist, der in Abhängigkeit von der Position einer bi stabilen Schnappscheibe (17) die Richtungsänderung des eintretenden Was serstromes bewirkt.

8. Warmwassertank nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil zwei Öffnungen (47, 54) aufweist, von denen jeweils eine in Abhängigkeit von der Lage des Ventilschiebers (53) verschlossen ist.

9. Warmwassertank nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschwen kung des Ventilschiebers (53) durch eine im Eintrittsbereich angeordnete Bimet allspirale (52) erfolgt, sobald der Kaltwasserströmung Warmwasser folgt.

10. Warmwassertank nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein die Ein trittsstutzen (45) mit dem Bodenbereich des Tankes (2) verbindendes Rohr (46) in zwei Bereiche (48) und (56) aufgeteilt ist und daß mit einem Bereich (56) ein Heizelement (55) verbunden ist.

11. Warmwassertank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein thermisches Ventil (40, 42, 43) welches bei Unterschreitung einer vorgegebenen Temperatur öffnet, den unteren Bereich des Tankes (2) mit einem nach außen führenden Rohr (44) verbindet.