DE7414245U - Haushalt-Heißwasserbereiter - Google Patents

Description

Anmelderin; Langman Engineering Company Limited

Haushalt-Heißwasserbereiter

Die Erfindung betrifft einen Haushalt-Heißwasserbereiter mit/einem durch eine Platte in eine untere und eine obere Kammer unterteilten Kessel, mit einer Verbindung zwischen der unteren und der oberen Kammer, mit einer Heizeinrichtung in der unteren Kammer, mit einem Kaltwasserzulauf und mit einem Heißwasserablauf.

Das Zubereiten von heißem Wasser für den Hausgebrauch durch Aufheizen von in einem großen Kupferkessel mit etwa 100 bis 150 Liter Inhalt enthaltendem Wasser mit einem elektrischen Tauchsieder oder mit einer im Kessel angeordneten Heizschlange, durch die heißes Wasser oder ein anderes Heizmittel geleitet wird, ist bekannt. Die Heizschlange erstreckt sich im allgemeinen über einen größeren Bereich der Höhe deo Wasserkessels» Das aufgeheizte Wasser verdrängt das kühlere Wasser vom Boden des Kessels. Das heiße Wasser wird daher an der oberen Seite des Kessels abgenommen. Um dabei bei der Heißwasserentnahme ein übermäßiges Vermischen des einströmenden kalten Wassers mit dem im Kessel verbleibenden heißen Wasser zu vermeiden, wird der Kaltwasserzulauf am Kesselboden angeordnet.

Bislang hat man etwa 70 bis 80° als übliche Kessel-Betriebstemperatur angesehen. Durch die Einführung von mit Druck arbeitenden Zentralheizungen kommt man jedoch auf höhere Betriebstemperaturen im Bereich von etwa 100 bis 104° und damit zu höheren Wirkungsgraden» Die Temperatur, auf die das Wasser im Kessel aufgeheizt wird, liegt im allgemeinen nur wenig unter der Temperatur des die Heizschlange durchströmenden Heißwassers oder anderen Wärmemittels. Damit erreicht die Temperatur des im Kessel befindlichen Wassers äußerst hohe Werte im Bereich von etwa 95 bis 98°,

Die Temperatur des im oberen Ende des Kessels befindlichen Wassers läßt sich mit einem Thermostaten vor dem überschreiten einer

sicheren unteren Temperatur von etwa 70° bewahren» Der Thermostat steuert ein Ventil, und dieses schaltet bei Erreichen der sicheren Temperatur den Heißwasserdurchlauf durch die Heizschlange ab. Bei einer sehr hohen Betriebstemperatur der Heißwasserschlange nimmt das in dem Kessel nach oben steigende Wasser eine entsprechend hohe Temperatur an, wenn es den am Deckel des Kessels angeordneten Thermostaten erreicht» Falls nicht gleichzeitig warmes Wasser abgenommen wird, schaltet der Thermostat und verhindert damit ein weiteres Aufheizen des übrigen im Kessel enthaltenen Wassers.

Bei einer Anordnung des Thermostaten näher am Boden des Kessels, wie dies bislang der Fall war, erreicht man eine tiefere Heißwasserschicht. Dies führt wiederum dazu, daß die Wassertemperatur in den oberen Bereichen dieser Schicht übermäßit hohe Werte annimmt, bavor der Thermostat schaltet. Dies ist unannehmbar.

Unabhängig davon, ob die Aufheizung durch eine Heizschlange oder einen elektrischen Tauchsieder erfolgt, liegt dieses gleiche Temperaturgefälle vor.

Zum Vergleichmäßigen dieses Temperaturgefälles und zum Erreichen einer möglichst konstanten Heißwassertemperatur ist es bekannt, den den Heißwasserbereiter bildenden Kessel durch eine Platte in eine untere und eine obere Kammer zu unterteilen (GB-PS 654.432), Bei diesem bekannten Heißwasserbereiter ist die Heizeinrichtung in der unteren Kammer angeordnet. Der Kaltwasserzulauf und der Heißwasserablauf erfolgt in bzw. von der oberen Kammer. Beide Kammern sind durch Leitungen miteinander verbunden, von denen die eine ein thermostatisch gesteuertes Ventil enthält. Abgesehen von einem nicht völlig befriedigenden Betriebsverhalten ist dieser bekannte Heißwasserbereiter in seiner Konstruktion aufwendig, da er zwei die beiden Kammern verbindende Leitungen erfordert. Diese Leitungen müssen außerhalb des Kessels verlaufen. Zusätzlich stören sie dabei die Wärmeisolierung.

Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Heißwasserbereiter so auszubilden, daß er bei ein-

fächer Konstruktion eine praktisch konstante Heißwassertemperatvr gewährleistet. Zur Lösung dieser Aufgabe sind bei einem Heißwasserbereiter der eingangs genannten Gattung gemäß der Erfindung in der den Kessel in die untere und die obere Kammer unterteilenden Platte öffnungen vorgesehen, über diese öffnungen erfolgt eine begrenzte Wasserströmung zwischen den beiden Kammern. Unter der Platte bildet sich eine Schicht aus sehr heißem Wasser. Geringe Mengen aus dieser Schicht treten über die öffnungen in die obere Kammer ein und vermischen sich dort sofort mit dem dort vorhandenen kalten Wasser. Dies bedeutet, daß das in der oberen Kammer und auch das insbesondere in deren oberem Bereich befindliche Wasser sich nie bis auf eine unzulässig hohe Temperatur aufheizen kann.

Zweckmäßig sind auf die Platte von unten die öffnungen umschließende und in der unteren Kammer endende Rohre aufgesetzt.

Diese Rohre können gleich oder verschieden lang sein. Ebenso können sie gleichen oder verschiedenen Durchmesser aufweisen.

Vorteilhafterweise mündet der Kaltwasserzulauf gerade unterhalb der Platte in den Kessel ein. Dies ergibt eine bessere Durchmischung des schon aufgeheizten sehr heißen Wassers und des einströmenden kalten Wassers_β

Zweckmäßig wird noch ein Leitblech am Kaltwasserzulauf angeordnet, um das einströmende Kaltwasser nach aufwärts zu leiten.

Wegen des geringen Querschnittes der in der Platte vorgesehenen öffnungen wird in dem Kaltwasserzulauf zweckmäßig ein Wasserenthärter angeordnet. Die Korrosion im Kessel wird auf bekannte Weise vorzugsweise durch Einbau einer Anode aus einem geeigneten Werkstoff, wie Aluminium, verhindert. Zweckmäßig wird diese oben im Kessel angeordnet, so daß sie bei Bedarf ohne Kesselentleerung ausgewechselt werden kann.

Bei Beheizen mit einer Heizschlange wird die Heizwasserdurchströmung durch die Schlange mit einem Magnetventil gesteuert, das sei-

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nerseits mit einem zweckmäßig im Zylinderdeckel angeordneten Thermostaten geschaltet wird.

Bei Beheizung mit einem elektrischen Tauchsieder wird der Stromdurchgang durch diesen mit einem zweckmäßig im Zylinderdeckel angeordneten Thermostaten gesteuert.

Die Platte besxeht aus irgendeinem geeigneten Werkstoff, wie Metall oder Kunststoff oder glasfaserverstärkten Kunstharzplatten«

Am Beispiel der in der Zeichnung gezeigten Ausführungsformen wird die Erfindung nun weiter beschrieben« In der Zeichnung ist:

Fig. 1 eine Seitenansicht, teilweise aufgeschnitten, einer Ausführungsf orn¹,

Fig„ 2 eine Aufsicht auf die Platte in Richtung der Linie II - II in Fig. 1,

Fig. 3 eine Seitenansicht ähnlich Fig. 1 auf eine andere einen Tauchsieder enthaltende Ausführungsform und

Fig. 4 eine Aufsicht auf die Platte in Blickrichtung der Linie IV - IV in Fig. 3.

Fig. 1 zeigt einen Wasserkessel 10 mit einer Heizschlange 12. Über eiren Heißwasseranschluß 14 wird dieser heißes Wasser aus einem nicht dargestellten Boiler zugeführt. Die Rückströmung erfolgt über den Rücklauf 16. Kaltes Wasser wird über den Kaltwasserzulauf 18 zugeführt. Das heiße Brauchwasser wird am Heißwasserablauf 20 abgenommen.

0er Durchstrom von Heizwasser durch die Heizschlange 12 wird mit einem Magnetventil 22 gesteuert, das seinerseits durch einen im Deckel des Kessels 10 befindlichen Thermostat 24 geschaltet wird. Der Thermostat schließt das Ventil 22, wenn die Temperatur der oberen Wasserschichten im Wasserkessel 10 einen für Hausgebrauch annehmbaren Wert im Bereich von etwa 60 bis 80° übersteigt.

Die Korrosion im Kesse] 10 wird durch eine 'luminiuraanode 2.6 begrenzt.

Als integralen Teil des Kaltwasserzulaufes kann ein Wasserenthärter im Kessel angeordnet werden. Zweckmäßig handelt es sich um eine auswechselbare und einen chemischen Wirkstoff enthaltende Patrone ο

Im Kessel 10 befindet sich die Platte 28 aus Metall oder Kunststoff. Sie liegt auf einer etwa 6 mm breiten und in die Kesselwand eingedrückten Einschnürung 30 auf. Zum Beispiel durch Löten ist sie fest mit dieser verbunden. Die Einschnürung 30 liegt so, daß die über ihr befindliche obere Kammer etwa ein Drittel und die untere Kammer etwa zwei Drittel des Kesselvolumens ausmachen. Dieses Verhältnis ist natürlich nur bevorzugt und kann auch anders gewählt werden.

Die Heizschlange 12 befindet sich unterhalb der Platte 28. Zwei Rohre 32 und 34 sind mit ihren oberen Enden von unten auf die Platte 28 aufgesetzt. Sie umschließen zwei kreisförmige öffnungen 36 und 38. Im gezeigten Beispiel haben die beiden Rohre 32 und 34 gleiche Länge. Sie können auch verschieden lang sein. Das kürzere Rohr wird dann sofort zum Auslaß für das aus der unteren Kammer ausströmende und in die obere Kammer eintretende heiße Wasser. Das aus der oberen Kammer verdrängte kalte Wasser strömt dann über das längere Rohr in die untere Kammer ein»

Der Kaltwasserzulauf 18 befindet sich gerade unterhalb d»=»r Platte 28. Ein Leitblech 40 ist unter einem Winkel von etwa 60° am Kaltwasserzulauf 18 angeordnet. Das Leitblech deckt den Kaltwasserzulauf teilweise ab und leitet das einströmende kalte Wasser nach oben.

Bei der in den Figuren 3 und 4 gezeigten Ausführungsform befindet sich ein Tauchsieder 42 statt der Heizschlange 12 in der unteren Kammer. Nach außen wird dieser durch eine Abdeckung 44 abgedeckt. Der elektrische Heizstrom wird in bekannter Weise mit dem Thermostaten 24 gesteuert. Im übrigen entspricht diese Ausführungsform

- 6 derjenigen nach den Figuren 1 und 2,

/10

In den Figuren nicht dargestellt ist eine Ausführungsform, bei der ein Thermostat genau unter der Platte 28 angeordnet ist und die Zufuhr von Heizmittel zu dem Wärmeaustauscher über das Magnetventil 22 oder die Zufuhr von elektrischer Energie zu dem

Tauchsieder 42 abschaltet, sofern die Wassertemperatur unterhalb der Platte 28 übermäßig ansteigt. Dieser Thermostat kann zusätzlich oder an Stelle des Thermostaten 24 verwendet werden.

In einer bevorzugten Ausführungsform bestehen Wand und Deckel des Kessels 10 und die Platte 28 aus Kupferblech etwa gleicher Stärke, Der Boden wird aus stärkerem Blech hergestellt. Die Heizschlange 12 ist etwa 5,5 m lang und besteht aus 3/4 Zoll Kupferrohr. Die Rohre 32 und 34 haben einen Durchmesser von etwa 25 mm und eine Längs von etwa 180 mm. Die Öffnungen 36 und 38 sind entsprechend bemessen.

In einer anderen bevorzugten Ausführungsform bestehen Kessel 10 und Platte 28 aus ferritischem Stahl bzw. rostfreiem Stahl.

n,sprüche

Claims (11)

Anmelderin: Langman Engineering Company Limited 'ANSPRÜCHE

1. Haushalt-Heißwasserbereiter mit einem durch eine Platte in eine untere und eine obere Kammer unterteilten Kessel, mit einer Verbindung zwischen der unteren und der oberen Kammer, mit einer Heizeinrichtung in der unteren Kammer, mit einem Kaltwasserzulauf und mit einem Heißwasserablauf,

gekennzeichnet durch in der Platte (28) vorgesehene öffnungen (36, 38).

2. Heißwasserbereiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Platte (28) von unten die öffnungen (36, 38) umschließende und in der unteren Kammer endende Rohre (32, 34) aufgesetzt sind.

3. Heißwasserbereiter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Rohre (32, 3A) gleich lang sind.

4. Heißwasserbereiter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Rohre (32, 34) verschieden lang sind.

5. Heißwasserbereiter nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Rohre (32, 34) gleichen Durchmesser haben.

6. Heißwasserbereiter nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Rohre (32, 34) verschiedenen Durchmesser haben.

7. Heißwasserbereiter nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kaltwasserzulauf (18) gerade unterhalb der Platte (28) einmündet.

8. Heißwasserbereiter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeici. ;t,

daß ein das einströmende Kaltwasser nach aufwärts lenkendes Leitblech (40) am Kaltwasserzulauf (18) angeordnet ist,.

9. Heißwasserbereiter nach Anspruch 1 bis 8, gekennzeichnet durch eine unterhalb der Platte (28) angeordnete Heizschlange (12) und ein durch einen am oberen Ende des Kessels (10) angeordneten Thermostaten (?4) gesteuerte^ Ventil (22) in der Heizschlange (12) zum Steuern des Heizwasserdurchflusses.

10. Heißwasserbereiter nach Anspruch 1 bis 8, gekennzeichnet durch einen unterhalb der Platte (28) angeordneten Tauchsieder (42) und einen am oberen Ende des Kessels (10) angeordneten Thermostaten (24) zum Steuern des Stromflusses durch den Tauchsieder (42) und zum Abschalten des Stromflusses, wenn die Brauchwassertemperatur einen Grenzwert übersteigt,.

11. Heißwasserbereiter nach Anspruch 1 bis 10, gekennzeichnet durch einen gerade unterhalb der Platte (28) angeordneten i'hernnstaten zum Abschalten der Wärmezufuhr zum Kessel (10), wenn die Wassertemperatur unterhalb der Platte (28) einen Grenzwert übersteigt.