-
Heizeinsatz für elektrisch beheizte Heißwasserspeicher Die Erfindung
betrifft einen Heizeinsatz für elektrisch beheizte Heißwasserspeicher, der aus einem
in den Speicher hineinragenden, nach außen offenen und nach dem Speicherinnern zu
durch einen topfartig eingestülpten Deckel verschlossenen Rohrstück besteht, in
dessen von dem äußeren Rohr und der gleichachsig zu ihmverlaufenden Wandung der
topfartigen Einstülpung gebildetem Hohlraum ein oder mehrere Ringheizkörper angeordnet
sind.
-
Es sind Heizflansche für elektrisch beheizte Heißwasserspeicher bekannt,
bei denen eine doppelwandige, an der Oberkante geschlossene und an der Unterkante
offene Hülse, deren von der Innenwandung umschlossener Raum oben offen und unten
geschlossen ist, eingebaut ist. Hierbei handelt es sich aber um einen ein für allemal
fertigen einschraubbaren Heizkörper, bei dem die Widerstandsdrähte fest zwischen
den Metallwandungen in isoliertem Werkstoff eingebettet sind. Auch werden hierbei
keine dünnwandigen hohlzylindrischen Ringheizkörper verwendet. Die Möglichkeit einer
Auswechselung der Heizkörper auf einfache Weise und einer Verschiebung der Heizkörper
in der Höhenlage ist hierbei nicht gegeben.
-
Es sind auch Vorrichtungen an Heizeinsätzen für elektrisch beheizte
Heißwasserspeicher bekannt, deren Formgebung ein Auswechseln des oder der Heizkörper
zuläßt, ohne daß ein Lösen des Flänsches oder ein Entleeren des Speichers notwendig
ist. So gibt es beispielsweise Flansche, bei denen eine unten offene und oben geschlossene
Hülse in das Innere des Speichers hineinragt, in die ein vollzylindrischer keramischer
Heizkörper eingeschoben werden kann. Auch ist vorgeschlagen worden, einesolchetopfförmige
Hülse mit gewindeähnlichen Rillen zu versehen, in die ein aus mehreren schraubengangähnlichen
Windungen bestehenderRundstabsieder eingeschraubt wird. Dadurch soll erreicht werden,
daß die äußeren Heizkörperflächen mit den gewindeähnlichen Innenflächen
der
Hülse in guter wärmeleitender Verbindung stehen. Der Nachteil einer solchen Anordnung
liegt darin, daß die-
| Wärme nur durch eine im Verhältnis >. |
| Gesamtoberfläche des Heizkörpers kl |
| Fläche hindurch an das Wasser überge, |
kann, wobei außerdem ein ziemlich großeY Wärmestau entsteht und der Wirkungsgrad
schlechter wird.
-
Durch die Erfahrung hat sich herausgestellt, daß zur Beheizung des
Speicherinhaltes die sogenannten Ringheizkörper am besten geeignet sind. Sie haben
nämlich wegen ihres dünnwandigen Heizringes nur ein sehr kleines Wärmespeichervermögen
bei verhältnismäßig großer Oberfläche, so daß die Eigentemperatur des Widerstandsbandes
beirrt Betrieb niedrig bleibt. Außerdem tritt wegen der Schornsteinwirkung eine
gute Durchmischüng des Gesamtinhaltes ein. Derartige Heizkörper werden nun oftmals
in verschiedenen Höhenlagen des Innenbehälters untergebracht, um zu erreichen, daß
bestimmte Bezirke des Inhaltes aufgeheizt werden. Um nun nach Wunsch einen oberen
Teil oder den ganzen Inhalt aufheizen zu können, ist versucht worden, den rohrförmigen
Stiel eines hohlzylindrischen Ringheizkörpers mittels einer Ouetschverschraubung
durch die Flanschplatte zu führen und so eine Verschiebung in der -Höhenlage zu
ermöglichen. Es bedarf wohl keines Nachweises, daß eine derartige Vorkehrung mit
mancherlei Mängeln behaftet ist.
-
Alle diese Nachteile werden nun bei einem Heizeinsatz für elektrisch
beheizte Heißwasserspeicher, bestehend aus einem in den Speicher hineinragenden,
nach außen offenen und nach dem Speicherinnern zu durch einen topfartig eingestülpten
Deckel verschlossenen Rohrstück, in dessen von dem äußeren Rohr und der gleichachsig
zu ihm verlaufenden Wandung der topfartigen Einstülpung gebildeten Hohlraum ein
oder mehrere Ringheizkörper angeordnet sind, dadurch beseitigt, daß gemäß der Erfindung
der Zwischenraum zwischen dem Außenmantel des Rohrstückes und der Einstülpung kleiner
.ist als der Querschnitt der einzuschiebenden Ringheizkörper und daß in den Außenmantel
des Rohrstückes mehrere in Richtung der Längsachse des Rohrstückes verlaufende Hohlwulste
eingepreßt sind, in denen die stielförmigen Stromzuführungen der Ringheizkörper
untergebracht sind. Weiterhin kann in die Einstülpung ein trichterförmiger Leitkörper
hineinragen, dessen kleinere Öffnung sich in dem unteren Teil, und zwar in der Nähe
des Bodens der topfartigen Einstülpung, und dessen größere Öffnung sich außerhalb
davon befindet. Durch diese Maßnahmen wird erreicht, daß einerseits eine einwandfreie
Veränderung der Höhenlage des Ringheizkörpers und andererseits ein Auswechseln während
@,tles Betriebes ohne Entleerung des Speichers
| glich ist. Dadurch, daß der Spielraum |
| ischen den Rohrwandungen etwas kleiner |
:fit als die Wandstärke des Ringheizkörpers, wird die Oberfläche des Heizkörpers
beim Einschieben in diese Hülse fest umspannt, wodurch sich ein sehr guter Wärmeübergang
vom Heizkörper über das ihn umgebende Rohr zum Wasser hin ergibt. Das beruht darauf,
daß sich die Außenwandung der Aufnahmehülse wegen der in ihr vorgesehenen Längsaufweitung
in ihrem Umfang vergrößern kann. Es ist natürlich auch möglich, den Innenmantel
der doppelwandigen Hülse mit Längswülsten zu versehen, um auch an der Heizkörperinnenfläche
ein noch besseres Anliegen an die Hülsenwandung zu erreichen. Die Längswülste erfüllen
somit zwei Aufgaben, nämlich den Haltestiel des oder der Ringheizkörper aufzunehmen
und außerdem eine Aufweitung oder Umfangvergrößerung der sich an die Oberfläche
des Heizkörpers anlegenden Metallwandung zu ermöglichen.
-
Wird die doppelwandige Hülse genügend lang ausgeführt, so können ohne
weiteres auch mehrere Heizringe eingeschoben werden, und zwar so viele, wie Hohlwülste
in dein Außenmantel vorgesehen sind. Auch hierbei können natürlich die Heizringe
auf verschiedene Höhenlagen eingestellt werden.
-
Durch die Kantenwirkung der Längswülste und der beim Betrieb der Heizkörper
infolge der Temperaturänderung entstehenden Uinfangvergrößerung der Außenfläche
der Hülse wird außerdem der im Laufe der Zeit sich ansetzende Kesselstein abgesprengt.
-
In den von dem Innenmantel der doppelwandigen Hülse eingeschlossenen
Wasserraum ragt ein trichterförmiger Leitkörper hinein, dessen kleinere Öffnung
im unteren Teil dieses Wasserraumes mündet und dessen größere Öffnung oberhalb der
Oberkante der doppelwandigen Hülse liegt. Damit soll bezweckt werden, auch in dem
von der Hülse eingeschlossenen Innenraum einen Wasserumlauf beim Aufheizen dergestalt
zu erzielen, daß das kalte Wasser durch das Innere des trichterförmigen Gebildes
nach unten fällt, durch die Wärme des Heizkörpers erhitzt und an der Außenwandung
des Trichters nach oben geleitet wird: Die Abbildungen zeigen Ausführungsbeispiele
der Erfindung. In der Abb. z ist ein Ringheizkörper dargestellt, in dessen hohlzylindrischem
Mantel a der Heizring untergebracht ist und dessen Zuleitungs- und Haltestiel b
an der Stelle c so abgekröpft ist, daß die Innenkante des Rohres b in der Verlängerung
der
entsprechenden Außenkante des Heizringes a liegt.
-
Die Abb. a zeigt eine auf der Flanschplatte d des Speichers aufgebaute
doppelwandige Hülse e mit den in der Längsrichtung verlaufenden Wülsten f. Die Hülse
e besteht aus dem Außenmantel g und dem Innenmantel h., der an seinem unteren Ende
durch den Boden i abgeschlossen ist. Die Teile g und lt sind an ihrer Oberkante
j miteinander verbunden. Der freie Zwischenraum zwischen g und 1a ist so
gering, daß beim Einschieben des Heizkörpers a in die Hülse e ein gewisser Widerstand
überwunden werden muß, um den Außenmantel g etwas zu dehnen, was durch die Längswülste
ermöglicht wird. Der Mantel g legt sich also mit einer federnden Flächenpressung
an die Heizfläche a an.
-
Die Abb. 3 zeigt einen Schnitt durch eine Hülse, in die drei Heizringe
eingeschoben sind.
-
Mit der dargestellten Anordnung ist es möglich, den Heizkörper in
verschiedenen Höhenlagen unterzubringen, um verschiedene Teilbezirke des Speicherinhaltes
aufzuheizen, ferner einen zweiten oder dritten Heizkörper zusätzlich hineinzuschieben,
um die gesamte Heizleistung zu erhöhen, und schließlich kann der vorhandene Heizkörper
gegen einen anderen ausgewechselt werden, ohne daß der Flansch abgeschraubt zu werden
braucht.
-
In .der Ausgestaltung nach Abb. q. ragt in den Innenraum der doppelwandigen
Hülse, der durch die Wandung h und den Boden i entsteht, ein trichterförmiges Leitrohr
k hinein, dessen kleinere Öffnung im unteren Teil des von h und -i gebildeten Wasserraumes
sich befindet und dessen obere, größere Öffnung oberhalb der Hülse e liegt. Beim
Aufheizen wird das in unmittelbare Nähe von d befindliche Wasser erwärmt und in
Richtung der Pfeile nach oben gedrückt. Das etwas kältere Wasser außerhalb der Hülse
wird aus dem unteren Teil des Speicherinnenbehälters herangeholt, während ein anderer
Teil, der sich über der oberen Öffnung des Speichers befindet, nach unten fällt
und in den Zwischenraum zwischen der Außenwandung des Trichters und .der Innenwandung
der Hülse nach oben befördert und beim Verlassen der Hülse seitwärts nach außen
abgelenkt wird. Auf diese Weise wird ein guter Wasserumlauf auch im Irinenraurn
des durch die Hülse entstehenden toten Raumes erzeugt.