DE4207216A1 - Vorrichtung bei einem warmwasserbereiter zum vermeiden des tropfens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung bei einem Warmwasserbereiter zum Vermeiden des Tropfens an seiner zur Umgebung offenen Zapfarmatur beim Aufheizen des Wasserspeichers, mit einer Wasserstrahlpumpe, die in der Kaltwasser-Zulaufleitung oder der Warmwasser- Ablaufleitung zwischen der Zapfarmatur und dem Wasserspeicher liegt und an die eine Ausgleichskammer angeschlossen ist, in welche beim Aufheizen des Wasserspeichers entstehendes Ausdehnungswasser eintritt, und die Wasserstrahlpumpe bei einem über den Wasserspeicher erfolgenden Zapfvorgang in der Ausgleichskammer ein Volumen zur Aufnahme von Ausdehnungswasser frei macht.

Eine solche Vorrichtung ist aus der DE 27 24 068 C2 bekannt. Diese verhindert im Regelfall, daß beim Aufheizen des Wassers des Wasserspeichers Ausdehnungswasser aus dem Auslauf der Zapfarmatur austropft. Es hat sich jedoch gezeigt, daß bei mehrmaligen, aufeinanderfolgenden Mischwasser- Zapfvorgängen Fälle auftreten, in denen es dennoch zu einem Austropfen kommt. Dies läßt sich darauf zurückführen, daß sich die Ausgleichskammer so weit mit Wasser füllt, daß sie bei einem nachfolgenden Aufheizvorgang Ausdehnungswasser nicht mehr aufnehmen kann.

Beim Kaltwasserzapfen, also dann, wenn das Wasser nicht durch den Wasserspeicher fließt, kann in dem Wasserspeicher ein Druckanstieg entstehen, der dazu führt, daß Wasser in die Ausgleichskammer gedrückt wird und diese füllt.

In der DE 37 24 068 C2 ist vorgeschlagen, das Vollaufen der Ausgleichskammer beim Kaltwasserzapfen durch eine spezielle Zapfarmatur zu vermeiden. Eine solche Zapfarmatur kann jedoch nicht in allen Fällen verwendet werden.

In der DE 37 24 068 C2 ist für die als Venturidüse aufgebaute Wasserstrahlpumpe ein sich in Abhängigkeit vom Wasserdruck verstellendes Düsenteil vorgeschlagen. Dadurch soll die Venturidüse schon bei kleinen Volumenströmen wirken, jedoch auch große Volumenströme durchlassen. Ein solches Düsenteil ist problematisch.

In der DE 37 16 336 A1 ist eine Vorrichtung zum Vermeiden des durch Wärmeausdehnung entstehenden Tropfwassers bei Heißwasserspeichern beschrieben. In der Kaltwasser- Zulaufleitung ist eine Wasserstrahlpumpe angeordnet, die über ein Rückschlagventil Luft ansaugt. Diese wird dem Kaltwasser beigemischt und bildet ein Luftpolster als Ausgleichsvolumen für Ausdehnungswasser. Einerseits ist ein Ansaugen von Luft aus der Umgebung des Wasserspeichers hygienisch bedenklich. Andererseits kann auch dieses Luftpolster nicht verhindern, daß Kaltwasserzapfvorgänge zu dem an sich zu vermeidenden Austropfen beim Aufheizen des Wasserspeichers führen.

In der älteren Patentanmeldung P 41 39 278.7 ist eine Einrichtung zum Vermeiden des Tropfens beim Aufheizen eines Wasserspeichers beschrieben, bei der einerseits die Wasserstrahlpumpe schon bei einem vergleichsweise geringen Wasser-Durchflußvolumen wirksam werden soll und bei der andererseits ein hohes Wasser-Durchflußvolumen durch den Wasserspeicher bei Beibehaltung der Funktion der Wasserstrahlpumpe möglich sein soll. Es ist hierfür in der Kaltwasser-Zulaufleitung des Wasserspeichers ein Bypaßventil vorgesehen. Dieses öffnet bei einem Öffnungsdruck-Schwellwert, der größer ist als der Ansprech-Schwellwert der Wasserstrahlpumpe.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art zu vermeiden, daß die Ausgleichskammer infolge eines bei Kaltwasserzapfung erfolgenden Druckanstiegs im Wasserspeicher volläuft.

Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß im Wasserweg zwischen dem Wasserspeicher und der Ausgleichskammer eine Ventilanordnung vorgesehen ist, die bei einem von der Wasserstrahlpumpe erzeugten Saugdruck öffnet und die bei einem Überdruck im Wasserspeicher oder bei einem Nichtheizen des Wasserspeichers schließt und sonst das Ausdehnungswasser durchläßt.

Dadurch ist gewährleistet, daß der Wasserweg von der Ausgleichskammer in Richtung des Wasserspeichers offen ist, so daß dann, wenn die Wasserstrahlpumpe arbeitet, in der Ausgleichskammer ein Volumen zur Aufnahme von später - bei einem folgenden Aufheizvorgang - entstehendem Ausdehnungswasser frei gemacht wird. Vor allem ist erreicht, daß die Ausgleichskammer nicht durch Druckverhältnisse vollaufen kann, die auf solchen Druckanstiegen im Wasserspeicher beruhen, die beim Kaltwasserzapfen bzw. Mischwasserzapfen über die Zapfarmatur entstehen. Um das beim Aufheizen des Warmwasserspeichers entstehende Ausdehnungswasser zur Ausdehnungskammer durchzulassen, erfolgt das Schließen der Ventilanordnung in Richtung der Ausgleichskammer bei der einen Alternative nur dann, wenn der Wasserspeicher nicht beheizt wird, wobei kein Ausdehnungswasser entsteht.

In der anderen Alternative erfolgt das Schließen der Ausdehnungskammer gegenüber dem Wasserspeicher nur dann, wenn im Wasserspeicher infolge eines auf eine Kaltwasserzapfung beruhenden Druckanstiegs ein Überdruck entsteht, der an sich die Tendenz hat, Wasser in die Ausgleichskammer zu drücken. Dieser Zustand ist leicht von dem Zustand des Auftretens von Ausdehnungswasser zu unterscheiden, da das thermisch bedingte Ausdehnungswasser zeitbezogen nur eine geringe Wasserströmung in Richtung der Ausgleichskammer im Vergleich zu der infolge einer Kaltwasserzapfung möglicherweise entstehenden Wasserströmung in Richtung der Ausgleichskammer darstellt.

Vorteithafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Warmwasserbereiters mit Zapfarmatur und

Fig. 2 eine Alternative zu Fig. 1.

An das Kaltwassernetz (1) ist eine Zapfarmatur (2) angeschlossen, die eine Mischbatterie (3) mit einem Kaltwasser-Zapfgriff (4) und einem Warmwasser-Zapfgriff (5) sowie einen Wasserauslauf (6) aufweist. An die Zapfarmatur (2) ist ein elektrischer Warmwasserbereiter (7) angeschlossen. Dieser weist einen Wasserspeicher (8) auf, in dem ein elektrischer Heizkörper (9) angeordnet ist.

Von der Mischbatterie (3) führt eine Kaltwasser- Zulaufleitung (10) in den Wasserspeicher (8). Aus ihm führt eine Warmwasser-Ablaufleitung (11) zur Mischbatterie (3). Die Warmwasser-Ablaufleitung (11) ist zum Wasserauslauf (6) immer offen. Beim Öffnen des Warmwasser-Zapfgriffes (5) strömt Kaltwasser in den Wasserspeicher (8) und drückt in diesem erhitztes Wasser über den Wasserauslauf (6) aus.

Beim Öffnen des Kaltwasser-Zapfgriffes (4) fließt Kaltwasser als dem Netz (1) zum Wasserauslauf (6). Dabei entsteht in der Ablaufleitung (11) ein Überdruck gegenüber der Zulaufleitung (10).

In der Kaltwasser-Zulaufleitung (10) ist eine als Venturidüse ausgebildete Wasserstrahlpumpe (12) angeordnet. Diese ist über eine Wasserleitung (13), in der ein Rückschlagventil (14) angeordnet ist, mit einer Ausgleichskammer (15) verbunden. Wenn Kaltwasser durch die Zulaufleitung (10) fließt, erzeugt die Wasserstrahlpumpe (12) über die Leitung (13) und das Rückschlagventil (14) einen Unterdruck in der Ausgleichskammer (15), wodurch in der Ausgleichskammer (15) befindliches Wasser abgesaugt wird.

Das Rückschlagventil (14) ist Teil einer Ventilanordnung (16), die beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 zusätzlich ein Steuerventil (17) umfaßt.

Die Wasserstrahlpumpe (12), die Ventilanordnung (16) und die Ausgleichskammer (15) sind in den Warmwasserbereiter (7) integriert.

Das Steuerventil (17) liegt in einer Wasserleitung (18), die einerseits zwischen dem Wasserspeicher (8) und der Wasserstrahlpumpe (12) abzweigt und andererseits oben in die Ausgleichskammer (15) mündet, wogegen die Wasserleitung (13) unten in der Ausgleichskammer (15) endet. Statt dessen kann das Steuerventil (17) auch direkt als Bypaß zu dem Rückschlagventil (14) geschaltet sein, wie dies in Fig. 1 strichpunktiert gezeigt ist.

Das Schaltventil (17) kann von einem Magnetventil gebildet sein, das elektrisch dann geöffnet wird, wenn der Heizkörper (9) eingeschaltet ist. Es ist geschlossen, wenn der Heizkörper (9) abgeschaltet ist.

Anstelle des Magnetventils kann das Schaltventil (17) auch von einer Mikropumpe gebildet sein, die arbeitet, wenn der Heizkörper (9) eingeschaltet ist, und ansonsten sperrt.

Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Einrichtung ist im wesentlichen folgende:

Beim Zapfen von Warmwasser oder Wasser mit einer höheren Mischtemperatur fließt Kaltwasser durch die Zulaufleitung (10), so daß die Wasserstrahlpumpe (12) einen Saugdruck erzeugt und dadurch das Rückschlagventil (14) öffnet, so daß Wasser aus der Ausgleichskammer (15) abgezogen wird.

Schaltet dann zum Nachheizen des Wassers im Wasserspeicher (8) der Heizkörper (9) ein, dann wird auch das Magnetventil der Ventilanordnung (16) geöffnet, so daß entstehendes Ausdehnungswasser über dieses in die Ausgleichskammer (15) gelangen kann.

Wird dagegen bei auf einen oder mehreren auf die Warmwasserzapfung erfolgenden Zapfvorgängen nur Kaltwasser gezapft, dann entsteht zwar in der Ablaufleitung (11) ein Überdruck, der an sich die Tendenz hat, Wasser aus dem Wasserspeicher (8) in die Ausgleichskammer (15) zu drücken. Dies ist jedoch nicht möglich, da das Rückschlagventil (14) in dieser Strömungsrichtung geschlossen ist und auch das Schaltventil (17) sperrt. Die Ausgleichskammer (15) wird also nicht durch einen infolge einer Kaltwasserzapfung erfolgenden Druckanstieg im Wasserspeicher (8) gefüllt.

Für den Fall einer Zapfung mit einer vergleichsweise niedrigen Mischtemperatur ist gleiches gewährleistet.

Als Steuerventil (17) kann auch eine Mikropumpe vorgesehen sein, die nur dann in Richtung der Ausgleichskammer (15) pumpt, wenn der Heizkörper (9) eingeschaltet ist.

Das Steuerventil (17) kann auch von einem Durchflußmengenmesser mit einem von diesem in Reihe liegenden und von diesem geschalteten Absperrventil gebildet sein. Fließt durch den Durchflußmengenmesser nur ein kleines Volumen pro Zeiteinheit - das dem Ausdehnungswasser entspricht - dann bleibt das Absperrventil offen. Fließt jedoch durch den Durchflußmengenmesser ein größeres Volumen pro Zeiteinheit, wie es dem Fall entspricht, bei dem der Druck des Kaltwassernetzes (1) an der Ablaufleitung (11) liegt, dann sperrt der Durchflußmengenmesser das Absperrventil.

Das Steuerventil (17) kann auch von einem Bauteil gebildet sein, dessen Strömungswiderstand bei zunehmender Strömung erhöht wird. In diesem Fall ist das Steuerventil (17) beispielsweise von einem Kapillarrohr gebildet, das zwar für die auf den zeitlichen Anfall des Ausdehnungswassers beruhende Strömungsmenge einen kleinen Widerstand bildet, jedoch für eine aufgrund eines Druckanstiegs in der Ablaufleitung (11) potentielle größere zeitliche Strömungsmenge einen sehr hohen Widerstand darstellt.

In Fig. 2 ist eine weitere Ausführung der Erfindung dargestellt. Bei dieser bildet das Rückschlagventill (14) und die Ventilanordnung (16) im übrigen eine integrale Einheit. Das Rückschlagventil (14) nach Fig. 2 weist gezielt eine Leckstelle (19) zwischen dem festen Ventilkörper (20) und seiner druckempfindlichen Ventillippe (21) auf. Die Funktionsweise dieser Ventilanordnung (16) entspricht funktional den beschriebenen Ausführungen. Erzeugt die Wasserstrahlpumpe (12) - beim Warmwasserzapfen oder Mischwasserzapfen - einen Unterdruck, dann öffnet die Ventillippe (21), so daß Wasser aus der Ausgleichskammer (15) abgezogen wird.

Erfolgt kein Warmwasserzapfen und im Wasserspeicher (8) entsteht - weil er beheizt wird - Ausdehnungswasser, dann gelangt dieses über die Leckstelle (19) in die Ausgleichskammer (15).

Wird Kaltwasser gezapft, dann wirkt der dadurch über die Ablaufleitung (11), den Wasserspeicher (8) und die Wasserstrahlpumpe (12) entstehende Druck so auf die Ventillippe (21), daß diese die Leckstelle (19) keinesfalls weiter öffnet, sondern diese eher schließt.

Claims (7)

1. Vorrichtung bei einem Warmwasserbereiter zum Vermeiden des Tropfens an seiner zur Umgebung offenen Zapfarmatur beim Aufheizen des Wasserspeichers, mit einer Wasserstrahlpumpe, die in der Kaltwasser-Zulaufleitung oder der Warmwasser-Ablaufleitung zwischen der Zapfarmatur und dem Wasserspeicher liegt und an die eine Ausgleichskammer angeschlossen ist, in welche beim Aufheizen des Wasserspeichers entstehendes Ausdehnungswasser eintritt, und die bei einem über den Wasserspeicher erfolgenden Zapfvorgang in der Ausgleichskammer ein Volumen zur Aufnahme von Ausdehnungswasser frei macht, dadurch gekennzeichnet, daß im Wasserweg zwischen dem Wasserspeicher (8) und der Ausgleichskammer (15) eine Ventilanordnung (16) vorgesehen ist, die bei einem von der Wasserstrahlpumpe (12) erzeugten Saugdruck öffnet und die bei einem Überdruck im Wasserspeicher (8) oder beim Nichtheizen des Wasserspeichers (8) schließt und die sonst das Ausdehnungswasser durchläßt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilanordnung ein Rückschlagventil (14) und ein diesem parallelgeschaltetes Steuerventil (17) aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (17) ein Magnetventil ist, das öffnet, wenn der Heizkörper (9) des Wasserspeichers (8) eingeschaltet ist und bei abgeschaltetem Heizkörper (9) geschlossen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (17) von einer Pumpe gebildet ist, die in Richtung der Ausgleichskammer (15) arbeitet, wenn der Heizkörper (9) eingeschaltet ist und sonst sperrt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (17) von einem Durchflußmengenmesser mit einem diesem in Reihe liegenden Absperrventil gebildet ist, wobei der Durchflußmengenmesser das Absperrventil erst bei einem zeitlichen Durchflußvolumen sperrt, das größer ist als das des Ausdehnungswassers.

6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (17) von einem Bauteil, beispielsweise Kapillarrohr, gebildet ist, das seinen Strömungswiderstand bei einer Strömungsmenge erhöht, die größer ist als die des Ausdehnungswassers.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilanordnung (16) von einem Rückschlagventil (14) gebildet ist, das eine Leckstelle (19) zum Durchlaß des Ausdehnungswassers in Richtung der Ausgleichskammer (15) aufweist.