DE8319552U1 - Wasserspeichererhitzer - Google Patents

Description

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WasSersp el cheferhitze!f...

Die ErfihdUng betrifft einen Wasserspeichererhitzer, mit einem durch eine Fianschöffnung in einen Wasserspeicher hineinragenden, elektrischen Tauchheizstab.

Bei hekannten Wasserspeichererhitzern dieser Art ist die Flanschöffnung durch einen Flanschdeckel v/erschlossen, der eine Geuindemuffe zum Einschrauben des Tauchheizstabes aufuieist. Der Tauchheizstab ragt in das Innere des Wasserspeicher hinein und steht dabei direkt mit

1Ö dem Brauchwasser in Kontakt. Wegen der verhältnismäßig f hohen Temperatur des Tauchheizstsnes setzt sich an dem Tauchheizstab Kesselstein ab, der die Wärmeübertragung vom Tauchheizstab auf das Brauchwasser v/ermindert. Dies führt nicht nur zu erhöhten Aufheizzeiten, sondern kann bei einem dickeren Kesselsteinbelag zu Überhitzung und Zerstörung des Tauchheizstabes führen. Eine Reinigung des Tauchheizstabes ist meist mit Schwierigkeiten verbunden, da hierzu der Wasserspeicher entleert werden muß. Außerdem können als Tauchheizstäbe, die direkt in das Brauchwasser hineinragen, nur solche verwendet werden, die mit einem Überhitzungsschutz ausgerüstet sind und eine besondere Oberfläche für Kathodenschutz aufweisen. Naturgemäß sind derartige Tauchheizstäbe teuer.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Wasserspeichererhitzer der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei welchem auf einfache Art die Kesselsteinbildung am Wasserspeichererhitzer weitgehend vermieden, die Lebensdauer des Tauchheizstabes erhöht und außerdem

3D dessen Aufbau vereinfacht wird.

Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß der Tauchheizstab von einem durch die Flanschöffnung passenden, zum Brauchwasser hin geschlossenen Behälter mit

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Abstand umgeben ist, der mit einer Heizflüssigkeit ge^ füiit ist und dessen in den Wasserspeicher ragende Oberfläche mindestens dreimal so groß ist, u/ie die Heizoberflabhe des TäUcftheizätabes .
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Durch diese Ausgestaltung erreicht man eine wesentliche Vergrößerung der wirksamen Heizfläche. Die an das Brauchwasser angrenzende Oberfläche des Behälters kann deshalb eine wesentlich geringere Temperatur aufweisen als die Oberfläche des Tauchheizatabes. Es ist bekannt, daß bei Temperaturen unter 5O⁰C praktisch kein KessElBtein entsteht und bei Temperaturen zwischen 50⁰C und 60°C nur eine geringe Kesselsteinbildung festzustellen ißt. Es ist deshalb anzustreben, daß die Oberfläche des Behälters möglichst so groß ist, daß seins Oberfläche auch nicht mehr als £0°, vorzugsweise nicht mehr als 50°, erhitzt wird. Da jedoch der Behälter durch die am Wasserspeicher vorhandene Flanschöffnung eingeschoben werden muß und da durch den Behälter außerdem das Speichervclumen verringert wird, kann man die Oberfläche des Behälters nicht beliebig groß machen, sondern diese ist im wesentlichen durch den Durchmesser der Flanschöffnung nach oben begrenzt. Bei dem neuen Wasserspeichererhitzer erhitzt der Tauchheizstab die innerhalb des Behälters befindliche Heizflüssigkeit. Es kann sich hierbei auch um Wasser handeln. Da dieses Wasser nur einmal in den Behälter eingefüllt wird, kann auch nur einmal eine Kesselsteinabscheidung stattfinden, die jedoch einen kaum feststellbaren, unschädlichen Belag auf dem Heizstab hinterlassen würde. Vorzugsweise verwendet man jedoch wegen des höheren Siedepunktes Öl.

Da eine Kesselsteinbildung am Tauchheizstab seibat vermieden wird, kann sich dieser auch nicht überhitzen. Er hat eine längere Lebensdauer und es können Tauchheizstäbe einfacher Bauart ohne Überhitzungsschutz und ohne

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besondere dberf lache für Kathcdenschutz eingesetzt werden. Weiterhin hat die sifiridungagemäße Ausgestaltung auch nach den Uorteil, daß bei einem eventuellen AuataUEch des Tauchheizstabes nicht mehr der geaamte Wasserspielchef entleert zu ujerden braucht, sondern nur noch der Behalte!·, welcher ein wesentlich kieinerea Uoiumen als der üJasserspeicher selbst auf weist. Außerdem kann auch Brauchwasser während des Heizstab-Austausches weiterhin entnommen werden_s Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung Bind in den 1D Unteransprüchein gekennzeichnet *

Die Erfindung ist in folgendem, anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungabeispielen näher erläutert. Es zeigen:
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Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines in einen Wasserspeicher eingebauten, erfindungsgemäßen lilasaerspeichererhitzera im Querschnitt. Figur 2 Einzelheiten deaaelben in etwas größerem Maß-2G stab*

Figui 3 eine Stirnansicht in Richtung III der Fig. 2. Figur k einen Teilschnitt eines zweiten Ausführungab£i-

spielea.
Figur 5
bis 7 Teilachnitte einer weiteren Ausführungaform-

Figur θ die Außenanaicht eines Behälters in einer weiteren Ausführungaform.

Der Wasserspeicher 1, welcher in üblicher Weise mit einer 3D nicht dargestellten Isolierung ummantelt iat, weist einen Flansch 2 mit einer Flanachöffnung 2a auf. Gemäß der Erfindung ist ein durch die Flanschöffnung 2a paasender Behälter 3 vorgesehen. Dieser Behälter 3 iat durch die Flanachöffnung 2a in das Innere des üJaaaerspeichera 1 eingeführt und ragt in den mit Brauchwasser Ld gefüllten Innenraum des Wasserspeichgra hinein. Der Behälter 3

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ist zum Brauchwasser hin vollständig gEschldssen.

An öeinEm äUs detn lllassefspeicher" 1 heräüsrägehdeh Eiide ist der Behfiitef 3 durch einen Deckel k v/erschlössen ₄ Uielcher eine GeuiindeniufFe 5 zum Einschrauben eines üblichen elektrischen Taüchheizstabes G aufweist. Der Tauchheizatab ß ist mit Abstand von der Behöiterwandung 3 angeordnet .

De2· Behälter 3 ist mit einer Heizflüssigkeit gefüllt, vorzugsweise Gl* Die in den Wasserspeicher 1 ragende Oberfläche des Behälters soll mindestens dreimal sd groß sein wie die Heizoberfläche des Tauchheizstabes 6* Anzustreben ist jedoch eine möglichst groBe Oberfläche, damit die OOerflächentemperätur des Behälters 3 möglichst niedrig gehalten werden kann.

Da sich djjs Volumen der im Behälter 3 enthaltenen Heizflüssigkeit bei Erwärmung ausdehnt, muß der Behälter 3 Eine Ausdehnungsvorrichtung für die Heizflüssigkeit aufweisen* Zu diesem Zweck kBnn an der Außenseite dss Deckels *♦ ein Ausdehnungsgefäß 7 angeordnet sein. Dieses Ausdehnungsgefäß 7 kann nach dem offenen System arbeiten und mit einem Überlaufrohr 7a versehen sein. Es ist jedoch auch möglich, ein geschlossenes Ausdehnungssystem zu vertuenden mit einem Membranausdehnungsgefäß und einem Sicherheitsventil.

Dei· Tauchheizstab 6 wird in üblicher LJeise durch einen Thermostat 8 gesteuert.

Zweckmäßig weist der Behälter 3 einen zylindrischen Querschnitt auf und der Deckel 4 ist dementsprechend auch kreisförmig. Durch die zylindrische Ausgestaltung des Behälters 3 wird dieser nicht nur einfach in der Herstellung, denn er kann beispielsweise als Tiefziehteil aus-

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gestaltet werden, sondern es wird auch der durch die *'

Flanschäffnung 2a vorgegebene Querschnitt am besten J

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Zweckmäßig entspricht der Deckel 4 in seinem Durchmesser ?

dem Durchmesser des Flansches 2. Der Deckel 4 weist dann |

I nehrere Bohrungen 9 zum Durchtritt von Befestigungs- 1

schrauben 1Q auf. |

Vorteilhaft wird der Deckel 4 mit dem Behälter 3 fest |!

verschweißt. t

Bei ülasserspeichern, bei denen bereits ein Flanschdeckel |

% mit montiertem Heizstab vorhanden ist, kann f

man gegebenenfalls auch einen einseitig offenen Behälter

3a verwenden, wie es in Fig. k dargestellt ist. Dieser f

Behälter 3a weist einen Flansch 3¹ auf, der zwischen dem I Flansch 2 und dem Deckel *+a unter Zwischenschaltung von {

Dichtungen 11 eingeklemmt wird (Fig. h) . ν

2D ;

Bei dem in Figur 5-7 dargestellten Ausführungsbeispiel I ist die Ausdehnungsvorrichtung 12, 13 in dem Deckel hb L

integriert. Der Deckel £*b ist zu diesem Zweck topfartig
ausgebildet und weist einen in das Innere des Behälters Z-

einsteckbaren Rand 1*4 auf. Über den Rand 14 ist eine

Membrane 12 aus gummieiastischem Material gespannt. \

Zweckmäßig ist hierbei der Rand 12a der Membrane als
Dichtung zwischen dem Deckelrand 14 und der Behälterinnenwand Eingeordnet. In dem Deckel 4b ist ferner ein
3D Luftventil 13 zur Belüftung des zwischen Membrane 12
und Deckelrand 12a eingeschlossenen Luftraumes 15 vor^
gesehen.

in Fig. 5 ist die Membrane in druckiosem Zustand vdr dem
Einbau dargestellt» Fig. 6 zöigt den Zustand mit eirtge- .; füliter kalter Hdizflüsaigkeit H, uobei das Volumen des I

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Luftreumes 15 über das Luftventil 13 unter einen gewissen Vordruck gesetzt wurde. Dehnt sich nun bei Erwärmung die Heizflüssigkeit H aus, so komprimiert die Heizflüssigkeit die Luft in dem Luftraum 15 und die Membrane 12 nimmt dann die in Fig. 7 dargestellte Lage ein. Bei dem in Fig. 5 -7 dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Behälter 3 einen Flansch 16 auf, mit welchem er an dem Flansch 2 des Wasserspeicher befestigt werden kann.

1G Um eine Kesselsteinbildung an der Außenseite des Behälters 3 zu verhindern oder möglichst klein zu halten, ist es wichtig, daß die Behälteroberfläche möglichst groß wird, da hierdurch die Oberflächenbelastung und damit die Temperatur der Außenseite des Behälters verringert werden kann. Um eine möglichst große Oberfläche des Behälters zu erreichen ist bei dem in Fig. 6 dargestellten Ausführungsbeispiel die Oberfläche des Behälters 3b durch eine wellenförmige Ausgestaltung der Behälterwand vergrößert.

Claims (9)

• t t t · · « ««· ι Γ1» · ti ■ 14 ft -I-Ansprüche

1. Wasserspeichererhitzer, mit Einem durch eine Flansch-Öffnung in einen Wasserspeicher hineinragenden, elektrischen Tauchheizstab, dadurch gekennzeichnet, daß der Tauchheizstab (6) van einem durch die Flansch-Öffnung (2a) passenden, zum Brauchwasser (üJ) hin geschlossenen Behälter (3,3a,3b) mit Abstand umgeben ist, der mit einer Heizflüssigkeit (H) gefüllt ist *q und dessen in den Wasserspeicher (1) ragende Dberfläche mindestens dreimal so groß ist uiie die Heizoberfläche des Tauchheizstabes (6).

2. Wasserspeichererhitzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (3,3a,3b) mit einer Ausdehnungsvorrichtung (7,12,13) für die Heizflüssigkeit (H) versehen ist.

3. Wasserspeichererhitzer nach Anspruch 1 oder 2, da-2D durch gekennzeichnet, daß der Behälter (3,3a,3b) an seinem aus dem Wasserspeicher (1) herausragenden Ende mit einem Deckel (.k,ka.kh) verschlossen ist, welcher eine Gewindemuffe (5) zum Einschrauben des Tauchheizstabes (6) aufweist, oder an dem der Tauchheizstab direkt montiert ist.

it. Wasserspeichererhitzer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an der Außenseite des Deckels (Ό ein Ausdehnungsgefäß (7) angeordnet ist.

3D 5. Wasserspeichererhitzer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (3,3a) einen zylindrischen Querschnitt aufweist und der Deckel (U₁^a₁U dementsprechend kreisförmig ist.

6. Wasserspeichererhitzer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (h ,ka) in seinem Durch-

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messer dem Durchmesser des Flansches (2) entspricht und mehrere Bohrungen (9) zum Durchtritt van Befestigungsschrauben (1D) aufweist.

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7. Wasserspeichererhitzer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (4) mit dem Behälter fest verschweißt ist.

S. liJasserspeichererhitzer nach Anspruch 2 und 3, dadurch 10 gekennzeichnet, daß die Ausdehnungsvorrichti./xg (12,13) in dem Deckel 'Ab) integriert ist.

9. Wasserspeichererhitzer nach Anspruch 5 und B, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (4b) topfartig ausge-

I 15 bildet ist und über seinen in das Behälterinnere ein-

I gesteckten Rand (14) eine Membrane (12) aus gummiela-

Ij stischem Material gespannt ist.

I 1G. Wasserspeichererhitzer nach Anspruch S, dadurch gets
I 20 kennzeichnet, daß der Rand (12a) der Membrane (12)

;' als Dichtung zwischen dem Deckelrand (14) und der

^;| Behälterinnenujand angeordnet ist.

I 11. Wasserspeichererhitzer nach Anspruch 9 oder 1Q, dall 25 durch gekennzeichnet, daß in dem Deckel (4b) ein

I Luftventil (13) zur Belüftung des zwischen Membrane

I (12) und Deckelrand (14) eingeschlossenen Lufthohl-

I rauhes (15) vorgesehen ist.

}. 3G 12. Wasserspeichererhitzer nach Anspruch 1, dadurch ge-I kennzeichnet, daß die Oberfläche des Behälters (3b)

_A durch wellenförmige Ausgestaltung der Behälterwand

* vergrößert ist«