DE7622700U1 - Wasser-heizgeraet - Google Patents

Description

Gebrauchsmusteranmeldung

DEC GmbH Gerhardstraße j5

466o Gelsenkirchen-Buer-Resse

"Wasser-Heizgerät"

Die Erfindung betrifft ein Wasser-Heizgerät zur Ausnutzung der Abwärme eines Kältekreislaufes, insbesondere einer MilohkUhlanlage, bestehend aus einem Warmwasserbehälter mit Heißgaseintrittsstutzen, Wärmeaustauscher und Heißgasausstrittsstutzen sowie mit Ka It was.'-,er einlauf stutzen und Warmwasserauslaufstutζen.

Die Nutzbarmachung von Kältekreislaufabwärme zur Warmwasserbereitung lr.t bereits bekannt, und zwar auch bei MilchkUhl-

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anlagen. Das zunächst flüssige Kältemittel entzieht seiner Umgebung und damit der Milch Wärme und verdampft. Dieser Kältemitteldampf wird anschließend komprimiert, in einem nachge-30haIteten Kühler bis zu seiner Verflüssigung herabgekühlt und anschließend als flüssiges Kältemittel wiederum einem Verdampfer zugeführt. Die in einer Heißgasleitung und in dem Kühler bzw. Verflüssiger an praktisch die Umgebung abgegebene Wärme des entstandenen Heißgases bis zu seiner Verflüssigung gilt es nutzbar zu machen. Dazu ist es bekannt, dem Kühler einen Warmwasserbehälter mit Heißgaseintrittsstutzen, Wärmeaustauscher und Heißgasaustrittsstutzen vorzuschalten, wobei der Wärmeaustauscher regelmäßig als doppelwandiger Zylinder, Plattenwärmeübertrager, Schlangen- oder Spiralrohr ausgebildet ist. Die Wärmeabgabe in einem solchen Warmwasserbehälter erfolgt etwa bei Temperaturen von j50° bis 50° C, je nach Betriebsbedingungen. Bisher kann man jedoch lediglich einen geringen Teil der Abwärme nutzbar machen, obwohl verhältnismäßig viel Abwärme anfällt, jedoch bei relativ niedrigen und insbesondere unterschiedlichen Temperaturen. Außerdem fällt die Abwärme auch zeitlich unterschiedlich an, so daß die Nutzbarmachung der Abwärme bisher unbefriedigend ist, wenn eine ausreichende Warmwassertemperatur zur Verfügung stehen soll. - Die Nachteile will die Erfindung vermeiden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Wasser-Heizgerät der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, welches eine ausreichende Warmwassertemperatur vorgegebener Höhe zur Verfügung stellt.

Diese Aufgabe löst die Erfindung bei einem gattungsgemäßen Wasser-Heizgerät daduroh, daß in dem Warmwasserbehälter eine zusätzliche Heizvorrichtung angeordnet ist. Nach bevorzugter AusfUhrungsform der Erfindung, der in Kombination zu diesen

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beanspruchten Maßnahmen aber auch unabhängig davon selbständige Bedeutung zukommt, ist vorgesehen, daß der Warmwasserbehälter in ein unteres Behälterabteil mit dem Heißgaseintrittsstutzen, Hoißgasdurchlaufrohr als Wärmeaustauscher, Heißgasaustrittsstutzen sowie Kaltwassereinlaufstutzen und in ein oberes Behälterabteil mit dem Warmwasserauslaufstutzen unterteilt ist, wobei das obere Behälterabteil mit dem unteren Behälterabteil über zumindest ein Steigrohr in Verbindung steht und in dem oberen Behälterabteil die zusätzliche Heizvorrichtung angeordnet ist. - Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß ohne Zufuhr zusätzlicher Energie die überschüssige Quantität an Wärme in eine bessere Qualität - höhere und kontinuierliche Temperatur - nicht überführt werden kann. Um beispielsweise kontinuierliches Warmwasser von 45° C zur Verfügung zu haben, wird die vom Verdichter der MÜch-kühlanlage kommende und zum Kühler bzw. Verflüssiger führende Heißgasleitung als Rohrschlange durch den Warmwasserbehälter hindurchgeführt, der dadurch zu einem Durchlaufbehälter wird. Sie besorgt eine Aufheizung des Wassers auf etwa 45° C. Für die weitere Erwärmung auf 60° C wird die Heizvorrichtung installiert. Diese Heizvorrichtung hat im übrigen die Aufgabe, die Schwankungen der Wärmeabgabe der Milohkühlanlage auszugleichen.und bewirkt eine kontinuierliche Bereitstellung von Warmwasser bis zu 60° α Der Warmwasserbettlter übernimmt zum Teil die Aufgabe des Verflüssigers. Dieser Verflüssiger kann jedooh nicht entfallen, da nicht sichergestellt ist, daß Warmwasserverbrauch vorliegt. In diesem Fall würde keine Kondensation bei tragbaren Drücken erfolgen und die KUhlfunktion gestört sein. Die Aufteilung des Warmwasserbehälters in ein oberes Behälterabteil und ein unteres Behälterabteil ermöglicht die bevorzugte Entnahme des vorgewärmten Wassers aus dem Bereioh der Heißgasübertragung, Durch das Steigrohr wird erreicht, daß das zulaufende kalte

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Wasser im Bereich der Heißgaswärmeübertraguag verbleibt. Die Unterteilung des Warmwasserbehälters erfolgt mittels eines Zwischenbodens, und zwar in einem solchen Verhältnis, daß eine optimale Mischung zwischen den verschiedenen Wassertemperaturen erreicht wird. - Grundsätzlich kann das erfindungsgemäße Wasser-Heizgerät auch für die Ausnutzung von Abwärme bzw. Aufheizung anderer Flüssigkeiten eingesetzt werden.

Weitere erfindungswesentliche Merkmale sind im folgenden aufgeführt. So ist das Steigrohr vorzugsweise bis nahe unter die Behälterdecke des oberen Behälterabteils geführt, um dort eine möglichst gute Durchmischung zu erreichen. Um ein einwandfreies Aufsteigen des Warmwassers aus dem unteren Behälterabteil in das obere Behälterabteil zu erreichen, befindet sich in der Behälterdecke des letzteren eine Entlüftungsvorrichtung, so daß kein Druckkissen entsteht. Die Heizvorrichtung ist zweckmäßigerweise als elektrische Heizspirale ausgebildet, welche \ rach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung horizontal in

dem oberen Behälterteil angeordnet ist. Diese Horizontalanord-

\ nung sorgt für eine besonders effektive Ausnutzung der zugeführ-

ten Elektrowärme, um die Temperatur des durch den Kühlprozeß vorgewärmten Wassers zu erhöhen. Die elektrische Heizvorrichtung ist vorzugweise mittels eines Thermostaten geregelt oder an eine Zeitschaltuhr angeschlossen. Um das erfindungsgemäiäe Wasser-Heizgerät auch an öffentliche Versorgungsnetze anschlie-

f ßen zu könnenn, ist endlich der Warmwasserbehälter als Druck-

jj behälter ausgebildet.

Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesentlichen darir zu sehen, daß ein Wasser-Heizgerät verwirklicht wird, welches in besonders rationeller und wirtschaftlicher

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Welce die Abwärme eines Kältekreislaufes, insbesondere einer Mllchkühlanlage, nutzbar macht und darüber hinaus infolge zusätzlicher Beheizung eine kontinuierliche Bereitstellung von Warmwasser mit vorgegebener Temperatur gewährleistet.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Pig. 1 ein erfindungsgemäßes Wasser-Heizgerät in schematischer Darstellung und

Fig. 2 eine abgewandelte Ausführungsform des Gegenstandes nach Pig. I.

Das in Fig. 1 dargestellte Wasser-Heizgerät dient zur Ausnutzung der Abwärme eines Kältekreislaufes, insbesondere einer Milchkühlanlage, und besteht in seinem grundsätzlichen Aufbau aus einem Warmwasserbehälter 1 mit Heißgaseintrittstutzen 2, Heißgasdurchlaufrohr 3 als Wärmeaustauscher und Heißgasaustrittsstutzen 4 sowie mit einem Kaltwassereinlaufstutzen 5 und Warmwasserauslaufstutzen 6. In dem Warmwasserbereiter 1 ist eine zusätzliche Heizvorrichtung 7 angeordnet. Der Warmwasserbehälter 1 ist in ein unteres Behälterabteil 8 mit dem Heißgaseintrittsstutzen 2, Heißgasdurohlaufrohr 3, Heißgasaustrittsstutzen 4 sowie Kaltwassereinlaufstutzen 5 und in ein oberes Behälterabteil 9 mit dem Warmwasserauslaufstutzen 6 unterteilt, wobei das obere Behälterabteil 9 mit dem unteren Behälterabteil 8 über zumindest ein Steigrohr Io in einem Zwischenboden 11 in Verbindung steht und in dem oberen Behälterabteil 9 die zusätzliche Heizvorrichtung 7 angeordnet ist. Das Steigrohr Io ist bis nahe unter die Behälterdecke des oberen Behälterabteils 9 geführt, wobei sich in der Behälterdecke eine

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EntlUftungsvorriohtung 12 befindet. Die Heizvorrichtung 7 1st als elektrische Heizspirale ausgebildet und horizontal in dem oberen Behälterabteil 9 angeordnet. Die steuerung der Heizvorrichtung 7 erfolgt mittels eines Thermostatea 13 oder einer Zeitschaltuhr. Der Warmwasserbehälter 1 kann als Druckbehälter ausgebildet sein.

Bei dem in Fig. 2 angedeuteten Wasser-Heizgerät 1st das untere Behälterabteil 8 als doppelwandiger Wärmeaustauscher ausgebildet und in das untere Behälterabteil mit vorgegebenem Abstand zur Behälterwandung ein Leitkörper 14, z. B. Zylinder mit offenen Zylinderböden 15 und gelochtem Zylindermantel 16 eingesetzt. Dadurch wird zwisohen der als Wärmeaustauscher ausgebildeten Behälterwandung und dem Leitkörper eine besonders hohe Strömungsgeschwindigkeit und damit verbesserter Wärmeaustausch erreicht.

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Claims (9)

Andrejewski, ϊ <onke, Gesthuysen & Ma sch, Patentanwälte in Essen Schutzansprüohe :

1. Wasser-Heizgerät zur Ausnutzung der Wärme eines Kältekreislaufes, insbesondere einer Milchkühlanlage, bestehend aus einem Warmwasserbehälter mit Heißgaseintrittsstutzen, Wärmeaustauscher und Helßgasaustrlttsstutzen sowie mit Kaltwassereinlaufstutzen und Warmwasserauslaufstutzen, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Warmwasserbehälter (1) eine zusätzliche Heizvorrichtung (7) angeordnet ist.

2. Wasser-Heizgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der WarmwasserbelKLter (1) in ein unteres Behäiterabteil (8) mit dem Heißgaseintrittsstutzen (2), Heißgasdurchlaufrohr (j5) als Wärmeaustauscher, Heißgasaustrittsstutzen (4) sowie KaItwassereinlaufstutzen (5) und in ein oberes Behälterabteil (9) mit dem Warmwasserauslaufstutzen (6) unterteilt ist, wobei das obere Behälterabteil (9) mit dem unteren Behälterabteil (8) über zumindest ein Steigrohr (lo) in Verbindung steht und in dem oberen Behälterabteil (9) die zusätzliche Heizvorrichtung (7) angeordnet ist.

3. Wasser-Heizgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Steigrohr (lo) bis nahe unter die Behälterdecke des oberen Behälterabteils (9) geführt ist.

4. Wasser-Heizgerät nach einem der Ansprüche l bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich in der Behälterdecke eine Entlüftungsvorrichtung (12) befindet.

5. Wasser-Heizgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizvorrichtung (7) als elektrische Heizspirale ausgebildet ist.

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6. Wasser-Heizgerät nach einem der Ansprüche 1 bis |5, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizspirale (7) horizontal in dem oberen Behälterabteil (9) angeordnet ist.

7. Wasser-Heizgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Heizvorrichtung (7) mittels eines Thermostaten (13) geregelt oder an eine Zeltschaltuhr angeschlossen ist.

8. Wasser-Heizgerät nach einem der Ansprüche 1 bis J, dadurch gekennzeichnet, daß der Warmwasserbehälter (1) als Druckbehälter arsgebildet ist.

9. Wasser-Heizgerät nach einem der Ansprüche 1, j5 bis 5 oder 7, 8, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Behälterabteil (8)als doppelwandiger Wärmeaustauscher ausgebildet und in das untere Behälterabteil mit vorgegebenem Abstand zur Behälterwandung ein Leitkörper (14), z. B. Zylinder mit offenen Zylinderböden (15) und gelochtem Zylindermantel (l6) eingesetzt ist.

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