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Die
Erfindung betrifft ein Heißwassergerät, das zumindest
dem Druck des öffentlichen
Wasserversorgungssystems standhalten kann, mit zumindest einem Heißwasserbehälter mit
einer Zuführleitung,
die mit dem öffentlichen
Wasserversorgungssystem verbindbare ist, sowie einer Ablassleitung, die
mit einem Entnahmehahn verbindbar ist, welcher zumindest eine Heißwasserbehälter außerdem ein Heizelement
aufweist, das sich in dem Heißwasserbehälter befindet,
sowie eine Temperaturregelung, eine im wesentlichen zylindrische
Mantelwand und zwei Endwände.
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Eine
solche Einrichtung ist bekannt aus US-A-4 974 551, obwohl diese
Veröffentlichung
nicht explizit darlegt, dass die Zuführleitung mit dem öffentlichen
Wasserversorgungssystem verbindbar ist. Das amerikanische Patent
US-A-4 974 551 bezieht sich auf einen aus Plastik gemachten Wassererhitzer.
Es ist wahr, dass darin beschrieben ist, dass der Behälter mittels
einer isolierenden Vakuumummantelung isoliert ist, aber in der Praxis
ist Plastik absolut ungeeignet für
eine Abdichtungsfunktion. Mit der Zeit gibt Plastik selbst außerdem eine
große
Anzahl von Gasen ab, die das Vakuum in der Ummantelung auflösen. Daher
ist bei dieser bekannten Einrichtung das für die Isolierung erforderliche
Vakuum absolut nicht vorhanden. Die Veröffentlichung schlägt daher
vor, die Ummantelung mit isolierendem Material wie beispielsweise
Glaswolle oder Urethanschaum zu isolieren. In der aus dem amerikanischen
Patent bekannten Einrichtung ist ein Vakuum von ca. 10–2 mb,
wie in einer weiteren Erarbeitung der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen,
absolut nicht praktizierbar.
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Ein
weiteres Beispiel einer solchen Einrichtung, die in dem Fall dazu
vorgesehen ist. Wasser mit einer Temperatur von im wesentlichen
100°C zuzuführen, ist
aus dem britischen Patent Nr. 1,373,990 bekannt. Die bekannte Einrichtung
ist mit einer Hitzeisolation aus Plastikschaum versehen. Ein Nachteil, der
in den letzten wenigen Jahren nach und nach unter dem Gesichtspunkt
der Umweltfreundlichkeit spürbar
wird, diese Art von oft verwendeten Einrichtungen mit einem Heißwasserbehälter als
Pufferreservoir, das oft kontinuierlich auf höheren Temperaturen gehalten
wird, ist der Wärmeverlust.
Dies gilt insbesondere für
Einrichtungen, die dazu vorgesehen sind, oft und sofort kleine Mengen
heißen
Wassers auszugeben. Die Lösung
für diesen
Hitzeverlust ist bisher in der Verbesserung des Isolationsmaterials und
der Verwendung einer dickeren Isolationsschicht gesucht worden.
Beide Ansätze
geben unzureichende Ergebnisse für
kleine Heißwassergeräte mit einer Kapazität von höchstens
20 Litern, die dazu vorgesehen sind, auf Temperaturen von zumindest
80°C aufzuheizen.
In der Praxis ist festgestellt worden, dass es kaum möglich ist,
erschwingliche, viel bessere Isolationseigenschaften zu schaffen
als beispielsweise diejenigen eines Polyurethanschaums mit guter
Qualität,
für welchen
unter dem Gesichtspunkt des Energiesparens eine Schichtdicke von
4 cm ratsam ist. Die Verwendung dieser grö0eren Schichtdicke der isolierenden
Ummantelung führt
jedoch nicht zu dem gewünschten
Ergebnis, weil Einrichtungen zum sofortigen Ausgeben von kleinen
Mengen heißen
oder kochenden Wassers es erfordern, dass der Erhitzungsbehälter sich
so nah wie möglich
an dem Ausgabepunkt befindet, um einen Zeitverlust, einen Wasserverlust
sowie einen Energieverlust aufgrund von Kälte zu verhindern, die durch
eine Abkühlung
der Leitung zwischen dem Ausgabepunkt und dem Erhitzungsgefäß eingeleitet
würde.
Nahe an dem Ausgabepunkt wie beispielsweise in der Küche eines
Haushalts in dem Küchenschrank
unter dem Abflussbrett nahe an der Spüle, ist jedoch meist viel zu
wenig Raum vorhanden, um die Anordnung eines Heißwassergeräts mit einer ausreichend dicken
isolierenden Ummantelung zu ermöglichen.
Es ist daher sehr wichtig, dass die äußeren Abmaße eines Heizgeräts für diese
Art von Anwendungen so gering wie möglich sind. Die Anordnung eines
Heißwassergeräts unter
einem Waschbecken nahe dem Warmwasserhahn erfordert ebenfalls dringend
die kleinstmöglichen
Abmaße,
während
eine ausreichende Wasserkapazität
mit ausreichend hoher Temperatur beibehalten werden sollte, um ein
großes
Marktsegment der Energieersparnis zu eröffnen.
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Die
gesamte isolierende Schicht eines kleinen zylindrischen Heißwasserbehälters mit
einer Kapazität
von weniger als 20 Litern nimmt viel Raum ein verglichen mit dem
Wasservolumen. Betrachtet man als Beispiel ein kleines aufrechtes
zylindrisches Gefäß mit einem
Höhen/Durchmesser-Verhältnis von 2/1,
dann ist die Kapazität
bei einem Durchmesser von 12,4 cm 3 Liter. Wenn dieser Zylinder
an der Seitenwand und den Endflächen
mit einer isolierenden Schichtdicke von nur 3 cm bedeckt wird, beträgt die gesamte
Kapazität
bereits mehr als 8 Liter. In diesem Fall ist ein Isolationsvolumen
von mehr als 5 Litern erforderlich, um 3 Liter mit einer isolierenden
Dicke zu isolieren, die unter Berücksichtigung der Umweltfreundlichkeit
eigentlich mehr als 4 cm für
Geräte sein
sollte, die Tag und Nacht eingeschaltet sind. Dies gilt insbesondere
für die
Verwendung der entsprechenden Heißwassergeräte in klimatisierten Räumen.
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Das
Ziel der Erfindung ist es daher, ein kompaktes Heißwassergerät mit einem
sehr hohen Grad an Isolation zu schaffen. Dazu ist das eingangs
beschriebene Heißwassergerät dadurch
gekennzeichnet, dass zumindest der zylindrische Wandteil des Heißwasserbehälters mit
einem isolierenden Vakuummantel isoliert ist, in welchem der Druck
geringer ist als 10–2 Millibar, so dass
der Wärmeverlust
pro Flächeneinheit
der zu isolierenden Oberfläche
nicht größer als 200 Watt pro Quadratmeter bei einem Temperaturunterschied
zwischen dem von dem isolierenden Mantel eingeschlossenen inneren
Raum und dem Umgebungsraum von zumindest 90°C und bei einer Dicke des isolierenden
Mantels von höchstens 2
cm.
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Bei
der Verwendung eines isolierenden Vakuummantels, der zumindest die
zylindrische Mantelwand des Heißwasserbehälters bedeckt,
ist festgestellt worden, dass es möglich ist, isolierende Wanddicken
von beispielsweise 1 cm oder sogar noch weniger zu verwenden, mit
besseren isolierenden Eigenschaften als einem 4 cm dicken Polyurethanschaum.
Wenn eine dicke herkömmliche
isolierende Schicht verwendet wird, für eine oder sogar für beide Endflächen des
Zylinders, ist es überraschend
zu sehen, ein wie viel kleineres äußeres Volumen des gesamten
Erhitzungsbehälters
erzielt werden kann und wie stark die Wärmeverluste in der Praxis reduziert werden
können,
selbst wenn Wassertemperaturen von oberhalb von 100°C verwendet
werden, indem zumindest der zylindrische Wandteil des Heißwasserbehälters mit
einer isolierenden Vakuumummantelung isoliert wird. Gemäß der Erfindung
ist die isolierende Ummantelung so ausgestaltet, dass der Wärmeverlust
pro Flächeneinheit
der zu isolierenden Oberfläche
nicht mehr als 200 Watt pro Quadratmeter ist bei einem Temperaturunterschied
zwischen dem von dem isolierenden Mantel eingeschlossenen inneren
Raum und dem Umgebungsraum von zumindest 90°C und etwa bei Dicke des isolierenden
Materials von höchstens
ungefähr
2 cm.
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Um
einen solchen isolierenden Wert mit einer isolierenden Vakuumummantelung
und einer Dicke von höchstens
2 cm und vorzugsweise ca. 1 cm zu erreichen, wird ein hohes Vakuum
mit einem Innendruck von weniger als ca. 10–2 Millibar,
vorzugsweise ca. 10–3 Millibar oder noch
weniger verwendet.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der Erfindung ist es sehr zu bevorzugen, wenn der zylindrische Wandteil
des Heißwasserbehälters mit
einem isolierenden Vakuummantel isoliert ist, dessen Innen- und
Außenwände an der
Stelle zumindest einer Verbindungskante miteinander verbunden sind,
welche Verbindungskante sich in einem Abstand von dem Wasser in
dem Heißwasserbehälter befindet,
der größer ist
als der Abstand zwischen den inneren und den äußeren Wänden an der Stelle des Heißwasserbehälters, während der
Abstand zwischen der Verbindungskante und dem Heißwasserbehälter überbrückt ist
mittels eines isolierenden Mantelwandteils. Der dadurch erzielte
Effekt ist, dass der isolierende Mantelwandteil eine Wärmebrücke zwischen
dem Heißwasserbehälter, der
sich auf einer hohen Temperatur befindet, und der Außenwand
des isolierenden Vakuummantels bildet, der sich auf einer Umgebungstemperatur
befindet. Der Wärmewiderstand dieser
Wärmebrücke kann
erhöht
werden durch Vergrößern der
Höhe des
isolierenden Mantelwandteils, durch Reduzieren der Materialdicke
des isolierenden Mantelwandteils und durch Auswählen eines Materials für diesen
isolierenden Mantelwandteil, das eine geringe Wärmeleitfähigkeit hat. So können die
unvermeidbaren Wärmeverluste
als Ergebnis der Leitung stark reduziert werden.
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Außerdem wird
sehr bevorzugt, wenn die zumindest eine Verbindungskante eine Öffnung in
der isolierenden Ummantelung definiert, welche Zugang zu dem Heißwasserbehälter ermöglicht.
So wird der Austausch von beispielsweise Heizelementen und das Entfernen
von Kalk möglich,
während
außerdem wenn
gewünscht,
ein Durchgang für
Einlass- und Auslassöffnungen
vorgesehen ist.
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Um
den Wandteil des Heißwasserbehälters, der
nicht mit dem isolierenden Vakuummantel isoliert ist, so weit wie
möglich
zu beschränken,
wird sehr bevorzugt, wenn das Verhältnis von Höhe zu Durchmesser des Heißwasserbehälters zumindest
1,5/1 beträgt.
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Die
europäische
Patentanmeldung EP-A-0 309 198 beschreibt ein Heißwassergerät mit einem Heißwasserbehälter, der
mittels eines isolierenden Vakuummantels isoliert ist. Diese Veröffentlichung beschreibt
jedoch sehr klar, dass in einer solchen Einrichtung es unerwünscht ist,
dass sich die Heizmittel in dem Tank befinden, weil dies die Produktionskosten
der Einrichtung in Verbindung mit der Öffnung, die sich in dem isolierenden
Vakuummantel befinden muss, sehr stark erhöht. Außerdem beschreibt diese Veröffentlichung,
dass durch das Erhitzen mittels eines in dem Behälter vorgesehenen Heizelements
eine Durchmischung von kaltem mit hinzugefügtem warmem Wasser und mit
bereits in dem Tank vorhandenen warmem Wasser auftritt, so dass
es nach dem Ausgeben einer Menge heißen Wassers unmöglich ist,
sofort wieder Wasser mit einer gewünschten Temperatur zur Verfügung zu
stellen. Diese europäische
Veröffentlichung
schlägt
daher vor, das Heizelement außerhalb
des Tanks vorzusehen und es als unverzögertes Heizelement auszugestalten.
Ein Nachteil dieser Lösung
ist natürlich,
dass der Wärmeverlust
bei diesem unverzögerten
Heizelement auftritt, weil dieses unverzögerte Heizelement nicht isoliert
ist. Wenn ein solches unverzögertes
Heizelement isoliert werden soll, würde dies mittels eines isolierenden
Schaums gemacht werden, welcher wiederum zu unerwünscht großen Abmaßen führen würde. Die
Heizspule hat außerdem
eine viel höhere Temperatur
als die Flüssigkeit,
was die Auswahl der isolierenden Materialien wesentlich kompliziert.
In der Einrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung ist dieses Problem gelöst
worden, indem die Heizelemente noch in dem Tank angeordnet werden,
trotz der damit verbundenen Probleme, und nur die Öffnung in
der isolierenden Vakuumummantelung mit einer anderen Art der Isolierung
isoliert wird, durch welche hindurch sich die Heizmittel immer noch
in den Tank hinein erstrecken.
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WO-A-85/01790
bezieht sich auf einen Solarkocher mit einem isolierenden Vakuummantel. Diese
Veröffentlichung
lehrt dem Fachmann nicht mehr als dass eine Isolierung mit einem
isolierenden Vakuummantel erzielt werden kann. Außerdem ist diese
Veröffentlichung
nicht relevant für
die vorliegende Erfindung, da sie die Anordnung eines Heizelements
in dem Heißwasserbehälter nicht
offenbart. Außerdem
ist diese bekannte Einrichtung nicht mit einer Temperaturregelung
versehen, und der Tank hat keine zylindrische, sondern eine sphärische Gestalt. Es
ist nicht klar, wie diese transparenten sphärischen Schalenhälften des äußeren Mantels
in der bekannten Einrichtung so verbunden werden können, dass darin
ein Vakuum erzeugt werden kann, das für einen längeren Zeitraum beibehalten
wird. Außerdem
kann dieser Veröffentlichung
nichts über
die Größe des Vakuums
entnommen werden. Die Information, dass das Vakuum fast 100 beträgt, ist
für einen
Durchschnittsfachmann ohne Bedeutung. Die Verbindung zwischen dem
inneren Tank und der äußeren Schale an
der Stelle des Durchtritts der Leitungen ist auch nicht weiter erläutert und
ist eine recht leckageanfällige
Position.
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US-A-3
830 288 bezieht sich auf eine isolierende Ummantelung für eine Wärmespeichereinrichtung,
die mit kostengünstigem
Strom erhitzt wird und die während
des Tages ihre Hitze in den Raum abgibt, in welchem sie angeordnet
ist. Vorzugsweise befinden sich diese Wärmespeichereinrichtungen unterhalb
des Fensters und haben daher ein flaches und rechteckiges Design.
Diese Veröffentlichung
bezieht sich daher nicht auf ein Heißwassergerät mit einem Heißwasserbehälter mit
einer Zuführleitung,
die mit dem öffentlichen
Wasserversorgungssystem verbindbar ist, und eine Auslassleitung,
die mit einem Ablasshahn verbindbar ist. Außerdem ist die in dieser Veröffentlichung
beschriebene isolierende Ummantelung mit Gas gefüllt. Dies ist im Gegensatz
zu dem Vorschlag gemäß der Erfindung,
in welchem ein hohes Vakuum für
die Isolierung des Heißwasserbehälters vorgeschlagen
wird.
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Keine
der oben diskutierten Veröffentlichungen
offenbart daher ein Heißwassergerät der eingangs
genannten Art mit einer isolierenden Vakuumummantelung. Noch weniger
beschreiben diese Veröffentlichungen
ein Heißwassergerät, dessen
isolierender Mantel so ausgestaltet ist, dass der Wärmeverlust
pro Flächeneinheit
der zu isolierenden Oberfläche
nicht mehr als 200 Watt pro Quadratmeter bei einem Temperaturunterschied
zwischen dem von dem isolierenden Mantel eingeschlossenen inneren Raum
und dem Umgebungsraum von zumindest 90°C und einer Wanddicke der isolierenden
Ummantelung von höchstens
ca. 2 cm beträgt.
Ein solcher Grad an Isolation kann, wie oben beschrieben, erzielt werden,
weil der Druck in dem isolierenden Mantel, in dem ein Vakuum herrscht,
weniger ist als 10–2 Millibar.
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Weitere
Ausarbeitungen der Erfindung werden in den abhängigen Ansprüchen beschrieben
und werden nun genauer mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen
beschrieben, und zwar auf der Basis von vier nicht einschränkenden
praktischen Beispielen kostengünstig
herstellbarer und ökologisch
recycelbarer Heißwassergeräte mit einer
fast verlustfreien Wärmeisolation,
die wenig Raum einnimmt.
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1 ist
ein Längsschnitt
eines Heißwassergeräts mit einer
Vakuumisolierung, bei welchem die Wand des Heißwasserbehälters im wesentlichen aus der
Innenwand der isolierenden Vakuumummantelung besteht,
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2 ist
eine Querschnittsansicht entlang der Linie A–A aus 1,
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3 ist
ein Längsschnitt
eines Heißwassergeräts mit einer
Vakuumisolierung, in welchem eine Mischeinrichtung für heißes und
kaltes Wasser am oberen Ende vorgesehen ist,
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4 ist
ein Längsschnitt
eines Heißwassergeräts mit einer
Vakuumisolierung, in welchem ein separater Heißwasserbehälter in einen eimerförmigen isolierenden
Vakuummantel hineingeschoben ist; und
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5 ist
ein Schnitt eines Heißwassergeräts, in welchem
die Innen- und Außenwände des isolierenden
Mantels mit einer Verbindungskante sowohl am oberen als auch am
unteren Ende verbunden sind.
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1 zeigt
ein Heißwassergerät, bei welchem
sowohl der zylindrische Wandteil 9 als auch der Boden 1b des
Heißwasserbehälters 1 mittels
einer isolierenden Vakuumummantelung 2 isoliert sind. Der Heißwasserbehälter 1 kann über eine
Zuführleitung 3 an
die Wasserhauptversorgung und über
die Auslassleitung 4 mit einem Ablasshahn verbunden werden.
Außerdem
weist das Heißwassergerät 1 ein
Heizelement 5 und einen Temperatursensor 6 mit
einer elektronischen Temperaturregelung 25 auf, mit welcher
die Wassertemperatur thermostatisch geregelt wird. Am oberen Ende
des Heißwasserbehälters 1 befindet
sich ein Flansch 7, auf welchen ein Deckel 8 passt,
so dass das Heißwassergerät 1 mittels
Muttern 18 verschlossen werden kann. Durch Entfernen des
Deckels 8 können
der Temperatursensor 6, das Heizelement 5 sowie
die Wasseranschlüsse 3, 4 ebenfalls
entfernt werden.
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Der
isolierende Vakuummantel 2 ist definiert durch eine Innenwand 9,
die sich auf einer angehobenen Temperatur befindet, und eine Außenwand 10 auf
Umgebungstemperatur. In diesem praktischen Beispiel dient die Innenwand 9 auch
als Wand des Heißwasserbehälters 1.
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Am
oberen Ende des isolierenden Mantels 2 sind die Innenwand 9 und
die Außenwand 10 mit
einer beispielsweise geschweißten
oder gelöteten
ringförmigen
Verbindungskante 11 verbunden. Diese Verbindungskante 11,
die eine Öffnung
frei lässt,
die groß genug
ist, um den Deckel 8 von dem Heißwasserbehälter 1 zu entfernen,
befindet sich in einem großen
Abstand wie Beispielsweise in einem abstand von 5 cm von der Wand 9,
die in Kontakt mit dem heißen
Wasser des Heißwasserbehälters 1 ist.
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In
diesem Beispiel ist der obere Teil der Innenwand 9 des
isolierenden Mantels 2 durch den isolierenden Mantelwandteil 12 gebildet,
der sich zwischen der Verbindungskante 11 und einer Verbindungskante 13 befindet,
wo das obere Ende des Heißwasserbehälters 1 mit
dem Flansch 7 verbunden ist und auch mit dem unteren Ende
des isolierenden Mantelwandteils 12. Dieser isolierenden
Mantelwandteil 12, der aus einem dünnwandigen schwach wärmeleitenden
Metall wie beispielsweise einigen Arten von rostfreiem Stahl gemacht
ist, bildet die den Hitzeverlust beschränkende Hitzebrücke zwischen der
hohen Temperatur des Heißwasserbehälters 1 und
der Außenwand 10,
die sich ungefähr
auf Raumtemperatur befindet.
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Zusammen
mit der Abdeckung 8 des Heißwasserbehälters 1 bildet der
entsprechende isolierende Mantelwandteil 12 einen schalenförmigen Raum
oberhalb des Deckels 8, welcher Raum mit herkömmlichem
isolierenden Material 14 wie beispielsweise Plastikschaum
gefüllt
werden kann.
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Die
Zeichnung zeigt ein Paar von Blöcken von
isolierenden Schaum 14, die nahe an der Wand anliegen und
zusammenpassen und mit welchen das obere Ende des Heißwasserbehälters 1 isoliert
ist. Der dadurch erzielte Effekt ist, dass die geringen Wärmeverluste
durch den isolierenden Mantelwandteil 12, der als Wärmebrücke dient,
fast vollständig auf
die Verluste der Wärmeleitung
beschränkt
werden, weil Verluste durch Abstrahlung bei der Wärmebrücke fast
vollständig
durch das isolierende Material 14 abgeschirmt werden.
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In
dem isolierenden Material 14 verbleibt ein Raum, um den
Durchtritt der Anschlüsse
für die Stromversorgung 22 des
Heizelements 5 und des Thermostatsensors 6 sowie
der Wasserzuführleitung 3 und
der Auslassleitung 4 zu ermöglichen.
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Die
Festigkeit der Außenwand 10 des
isolierenden Mantels 2 muss ausreichend sein, damit diese
als Anbringung des gefüllten
Heißwasserbehälters 1 dienen
kann, um eine Beschädigung
von außen
zu verhindern und dem inneren Vakuum zu widerstehen. Dazu kann ein
Stahlblech von ca. 0,4–1,0 mm
verwendet werden, abhängig
von der Wasserkapazität.
Für den
Heißwasserbehälter kann
ein korrosionsbeständiger
Chromnickelstahl mit einer Dicke von ca. 0,2–0,4 mm verwendet werden.
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Die
Höhe und
die Dicke des isolierenden Mantelwandteils ist wichtig, um die Verluste
durch Wärmeleitung
zu beschränken.
Es ist sehr vorteilhaft, dass der isolierenden Mantelwandteil 12 nicht
korrosionsanfällig
ist durch den Kontakt mit Wasser und fast vollständig unter Zugbelastung steht
unter dem Einfluss des Vakuums in dem isolierenden Mantel. Aus diesem
Grund kann er aus einem dünnen
rostfreien Stahlblech mit einer Wärmeleitfähigkeit von beispielsweise
10 Watt/°C
bis zu einer Dicke von sogar 0,2 mm ausgestaltet werden. Solange
des Festigkeit ausreichend ist, um dem Druck des Vakuums und dem
Gewicht des Heißwasserbehälters 1 standzuhalten,
wird er sich nicht verformen, teilweise als Ergebnis des Vakuums.
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Angepasst
an die Verbindungskante 11 des isolierenden Mantels 12 ist
ein Verschluss 15 dargestellt, an dessen Innenseite die
Elektronik für
die Temperaturregelung vorgesehen ist.
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Innerhalb
des Vakuums des isolierenden Mantels 12 zeigt die Zeichnung
außerdem
einen Strahlungsschirm 16, der aus einer dünnen reflektierenden
Folie besteht, um Verluste durch Strahlung durch die Vakuumwand
hindurch zu verhindern.
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Schließlich ist
innerhalb des isolierenden Mantels 2 ein Halter für ein Gittermaterial 17 dargestellt,
um das hohe Vakuum für
Jahre beizubehalten.
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2 zeigt
die Draufsicht des Schnitts A–A aus 1 nach
dem Entfernen des Verschlusses 15, des isolierenden Materials 14,
der Wasserschläuche 3 und 4 und
der elektrischen Anschlüsse,
so dass die obere Seite des Deckels 8 des Heißwasserbehälters 1,
der mit den Muttern 18 befestigt ist, gesehen werden kann.
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In
dem in den 1 und 2 dargestellten Aufbau
kann das Heißwassergerät leicht
in eine geringe Anzahl von Teilen zerlegt werden, was während der
Wartung ein Vorteil ist. Der Verschluss 15, in welchem
sich die Elektronik befindet, kann separat entfernt werden, nachdem
die Steckverbindungen zu dem Heizelement und dem Temperatursensor
entkoppelt worden sind. Anschließend können die Blöcke aus Isolationsschaum 14 entfernt
werden. Dann kann der Deckel 8 von dem Heißwasserbehälter 1 nach
dem Entfernen der Muttern 18 entfernt werden. Die Einlass-
und Auslassleitungen 3, 4, die an dem Deckel 8,
dem Temperatursensor 6 und dem Heizelement 5 angebracht
sind, können
von dem Heißwasserbehälter 1 zusammen
mit dem Deckel 8 abgenommen werden und können separat
demontiert werden.
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Diese
Demontage ist natürlich
auch vorteilhaft, wenn die Teile des Geräts am Ende seiner Lebensdauer
recycelt werden sollen. Die isolierende Mantelwand 2 mit
dem Flansch 7 und dem isolierenden Mantelwandteil 12 können vollständig aus
rostfreiem Stahl bestehen. Die Abdeckung 8, von welcher
die Durchgangsteile entkoppelt werden können, kann aus einer separat
recycelbaren Bronzelegierung bestehen. Der Plastikverschluss 15 mit
den Elektroniken und die Blöcke
aus Isolationsschaum 14 müssen separat recycelt werden.
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In 1 ist
die zylindrische Außenwand 10 flach
gehalten. Insbesondere bei einem etwas größeren Heißwassergerät kann es vorteilhaft sein,
aus Gründen
der Festigkeit oder aus ästhetischen
Gesichtspunkten, zumindest eine Nut mit einer Riffelung vorzusehen.
Es kann auch sinnvoll sein, die Kapazität des Heißwasserbehälters 1 zu erhöhen, indem der
Durchmesser des Vakuummantels 2 unter dem Deckel 8 größer gemacht
wird als der Durchmesser des isolierenden Mantelwandteils 12.
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3 ist
ein Längsschnitt
eines Heißwassergeräts mit einem
isolierendem Vakuummantel 2, in welchem eine Mischeinrichtung 19 für heißes und kaltes
Wasser angeordnet ist, so dass der Auslasspunkt mit warmem Wasser
mit einer geringeren Temperatur als der hohen Temperatur des Wassers
in dem Heißwasserbehälter 1 gespeist
wird. Der durch diese Verwendung der Erfindung erzielte Effekt ist, dass
ein Heißwassergerät mit einem
geringen Wärmeverlust,
das aufgrund der geringen Außenabmessungen
nahe an dem Auslasspunkt platziert werden kann, eine viel größere Menge
von Wasser zur Verfügung
stellen kann als die Kapazität
des Heißwasserbehälters 1.
Hier wird das Wasser in dem Heißwasserbehälter auf
einer Temperatur von ca. 100°C
gehalten, während
das ausströmende
Wasser jede Temperatur haben kann, durch Mischen mit dem kalten
Wasser.
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4 ist
ein Querschnitt eines Heißwassergeräts, in welchem
der Heißwasserbehälter 1 und
der isolierende Vakuummantel 2 separate Teile sind, die aus
unterschiedlichen Materialien gemacht sein können. Hier werden der Heißwasserbehälter 1,
der eine zylindrische Mantelwand 1a und eine Bodenwand 1b aufweist,
sowie ein Deckel 8 und weitere Zubehörteile von oben in den eimerförmigen isolierenden
Mantel 2 hineingeschoben. Der isolierende Vakuummantel 2 weist
eine Innenwand 9 und eine Außenwand 10 auf. Der
isolierende Mantelwandteil 12, auch in 1 gezeigt,
der als Wärmebrücke dient,
ist hier durch das obere Ende der Innenwand 9 des isolierenden Mantels 2 zwischen
der ringförmigen
Verbindungskante 11 und einer ringförmigen Flächenbegrenzung 20 auf
der gleichen Höhe
wie die Oberseite des Deckels 8 gebildet, der den Boden
des schalenförmigen Raums
bildet, der zu weiten Teilen mit Isolationsmaterial 14 gefüllt ist.
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5 ist
ein Querschnitt eines Heißwassergerätes, bei
welchem wie in 4 der Heißwasserbehälter 1 und der isolierende
Vakuummantel 2 separate Teile sind, welche ineinander geschoben
werden können.
In diesem Fall besteht der isolierende Mantel 2 aus einer
inneren Wand 9 und einer äußeren Wand 10, welche
mit einer ringförmigen
Verbindungskante 11 und 21 sowohl am oberen als
auch am unteren Ende miteinander verbunden sind. So ist ein schalenförmiger Raum
an beiden Enden gebildet, welche beide mit einem herkömmlichen
Isolationsmaterial 14, 23 gefüllt sind. In dem in 4 dargestellten praktischen
Beispiel öffnet
sich die Wasserzuführleitung 3 in
das untere Ende des Heißwasserbehälters 1 hinein.
Um sicherzustellen, dass das über
die Leitung 3 zugeführte
kalte Wasser sich nicht mit dem heißen Wasser im oberen Bereich
des Heißwasserbehälters 1 mischt,
befindet sich ein Siebdeckel 24, der das einströmende Wasser
seitlich ablenkt, oberhalb der Ausflussöffnung der Leitung 3.
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Um
das zur Verfügung
stehende Volumen zu steigern, kann das Heißwassergerät eine Vielzahl von Heißwasserbehältern 1 aufweisen,
die jeweils mit ihrem eigenen isolierenden Vakuummantel verbunden
sind. In dieser Modifikation können
die Behälter
in Reihe miteinander verbunden sein, und die Zuführleitung 3 ist mit
einem ersten Behälter
verbunden, während
die Auslassleitung 4 mit einem letzten Behälter in
der Reihe verbunden ist. Es ist selbstverständlich, dass in einer solchen
Reihenverbindung von Heißwasserbehältern nur
der erste Behälter
mit einem Heizelement 5 mit hoher Kapazität versehen zu
sein braucht, während
die stromabwärts
davon vorgesehenen Heißwasserbehälter nur
mit einem Heizelement mit einer Kapazität versehen zu sein brauchen,
die ausreicht, um das in diesen Behältern befindliche heiße Wasser
auf der erforderlichen Temperatur zu halten.