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Heißwasserschnellbereiter, insbesondere für Gasbeheizung Die Erfindung
bezieht sich auf einen Heißwasserschnell,bereiter, insbesondere für Gasbeheizung,
der als Warmwasserbereiter für Badezwecke, Warmwasserspender für Waschtoiletten
usw. Verwendung finden kann. Sie bezweckt, einen Warmwasserbereiter zu schaffen,
der nach dem Durchflußprinzip arbeitet und sofort nach Öffnen des Entnahmehahnes
heißes Wasser spendet und der durch günstige Wärmeausnutzung eine raum- und Nverkstoffsparende
_@usfiihrung zuläßt.
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Es sind bereits Flüssigkeitserhitzer bekanntgeworden, hei denen eine
Rohrschlange für die Flüssigkeit in einem Heizgasschacht liegt. Ebenso ist es bekannt,
die zu erhitzende Flüssigkeit in einen Schacht herabrieseln zu lassen, der von außen
erhitzt wird.
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Bei dem Heißwasserbereiter nach der Erfindung wird das den Heißwasserbereiter
durchströmende Wasser zunächst in einem Rohrsystem, das im Heizgasstrom liegt, auf
eine bestimmte Temperatur vorgewärmt; erst danach wird das Wasser auf die Gebrauchstemperatur
gebracht, indem es auf der Oberfläche der durch den Heizgasstorm erhitzten Heizgaskammerwand
herabrieselt. Auf diese Weise wird die Heizgaswärme sehr intensiv ausgenutzt und
eine sehr schnelle Wasserwärmung bewirkt. Ein wei=
terer Vorteil
der Erfindung besteht darin, daß ein Verkrusten der Rohre durch Absetzen von Kesselstein
vermieden werden kann, da die Vorwärmung in den Rohren sich unterhalb der Temperatur
halten läßt, bei welcher sich Kesselstein abzusetzen beginnt. Etwaige Absetzungen
auf den berieselten Flächen lassen sich leicht entfernen.
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Der Erfindung entsprechend besteht der Warmwasserbereiter aus einer
im Heizgasstrom liegenden wasserführenden Rohrschlange mit einem sie umgebenden
dünnwandigen Heizgasschacht, dessen dem Heizgasstrom abgewandte Seite als Berieselungsfläche.für
das in der Rohrschlange vorgewärmte Wasser dient und als solche ausgebildet ist.
Das Wasser wird beim Durchfließen der Rohrschlange vorgewärmt und beim Herabrieseln
auf der Außenseite des Schachtes auf die Gebrauchstemperatur erwärmt. Das in einem
Schleier an der Heizkammerwand auf großer Oberfläche im Gegenstrom zu den Heizgasen
herabrieselnde vorgewärmte Wasser wird schnell auf die gewünschte Temperatur erhitzt,
so daß sofort bei öffnen des Entnahmehahnes heißes Wasser gezapft werden kann. Die
erfindungsgemäße Ausbildung des Heißwasserbereiters mit großer Beheizun.gsfläche
auf kleinem Raum läßt auch bei einem Heißwasserschnellbereiter für große Leistungen
eine verhältnismäßig kleine Bauweise zu. Es ist dadurch eine raum- und werkstoffsparende
Ausführung möglich.
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Durch geeignete Formgebungen kann die Oberfläche des Schachtes noch
vergrößert werden, wodurch die Wärmeübertragung und die Wärmeausnutzung weiter verbessert
werden. Als solche kommen beispielsweise Wellung der Oberfläche, das Vorsehen von
Treppen, eine spiralförmige Wandausbildung od. dgl. in Frage. Auch kann der auf
der Schachtoberfläche zurückzulegende Weg des Wassers durch geeignete Leitbleche
zur Wasserführung vergrößert sein. In der Regel wird ein kreisförmiger Schachtquerschnitt
gewählt, jedoch kann der Schacht auch einen anderen geeigneten Querschnitt haben.
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Von Vorteil ist es, den Schacht nach oben konisch zu verjüngen. Dies
hat eine Wärmestauung in dem Schacht und eine bessere Ausnutzung der im Heizgasstrom
enthaltenen Wärme zur Folge. :Außerdem kann der Heißwasserbereiter mit einem isolierenden
Mantel umgeben sein.
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Am unteren Schachtende ist auf der Außenseite des Schachtes ein Sammelboden
mit dem Auslaufrohr vorgesehen. Hierbei kann der Schacht auf eine Innenzarge des
Sammelbodens aufgeschoben sein, was den Vorteil bietet, daß sich der Schacht leicht
zu Reinigungszwecken herausnehmen läßt, während die Rohrschlange keiner Reinigung
bedarf, da die Vorwärmung unterhalb der Temperatur sich halten läßt, bei der das
Absetzen von Kesselstein beginnt.
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Es empfiehlt sich, eine Einrichtung für die selbsttätige Entleerung
der Rohrschlange bei abgestelltem Heißwasserbereiter vorzusehen und diese Einrichtung
zusammen mit der Gaszuleitung zum Brenner durch den Wasserdruck zu steuern. Dadurch
wird ermöglicht, daß sich mit dem Abstellen des Wasserzuflusses zum Bereiter und
dem hiermit verbundenen Abstellen der Heizung selbsttätig die Rohrschlange entleert.
Demzufolge braucht bei der Inbetriebnahme des Bereiters durch das einströmende Wasser
nicht erst kaltes, in der Rohrschlange stehendes Wasser verdrängt zu werden und
ist das erste ausfließende Wasser bereits heiß. Infolge der Entleerung kann auch
weniger Schwitzwasser bzw. Kondensat entstehen, da erst dann Wasser in den Erhitzer
eintritt, wenn die Rohrschlange und der durch den Schacht gebildete Erhitzungskörper
durch die Gasflamme erwärmt sind.
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Als Entleerungseinrichtung kann nach der Erfindung eine Abflußleitung
mit bei wegfallendem Leitungsdruck sich öffnendem Auslaßventil dienen, die von dem
Zuflußrohr der Rohrschlange auf der der Schlange zugewandten Seite vor dem Wasserleitungshahn
abgezweigt ist, wobei die Abflußleitung zum Sammelboden führt. Beim Abstellen des
Heißwasserbereiters fließt das Wasser aus der Rohrschlange durch das Auslaufrohr
am Sammelboden aus.
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Über die Regeleinrichtung des Heißwasserbereiters kann eine Bodenhaube
geschoben sein, die nur die Handgriffe zugänglich läßt.
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Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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Abb. i läßt einen Heißwasserbereiter im Aufriß teilweise geschnitten
erkennen; Abb. 2 gibt den Unterteil des Heißwasserbereiters mit den Regeleinrichtungen
wieder; Abb. 3 verdeutlicht die Ventilanordnung zur Entleerung der Rohrschlange
hei abgestelltem Heißwasserbereiter.
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Bei dem erfindungsgemäßen Heißwasserbereiter ist die Rohrschlange
i. in welche das Kaltwasser aus der Wasserleitung tritt, in einem Schacht 2 angeordnet,
der aus dünnem Blech geeigneten Werkstoffes besteht. Der Schacht verjüngt sich konisch
nach oben. Seine Oberfläche ist durch Wellung vergrößert. Oberhalb des Schachtes
endet die Rohrschlange in einen Spritzdüsenring 3, aus dessen Düsen das Wasser als
Schleier an der Außenfläche des Schachtes herabrieselt. Der Schacht ist an seinem
unteren Ende mit einem Sammelboden 4 versehen. Er kann auf die Innenzarge 5 des
Sammelbodens aufgesteckt sein. Ein isolierender Mantel 6 umgibt den Heißwasserbereiter.
Unmittelbar oberhalb des Sammelbodens ist an dem Mantel das Auslaufrohr 7 angebracht.
Am unteren Schachtende befindet sich der Gasbrenner B. Das Kaltwasser strömt über
den Stutzen 18 auf dem Steuerventil 17 der Rohrschlange zu.
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Von der Kaltwasserzuleitung q ist vor dein Wasserleitungshahn io auf
der der Rohrschlange zugewandten Seite eine Entleerungsleitung i i abgezweigt, welche
zu dem Sammelboden 4 führt. In der Leitung i i ist ein Ventil 12 vorgesehen, welches
sich unter dem Einfluß des Leitungsdruckes schließt und sich bei weggefallenem Leitungsdruck
öffnet. Das Ventil kann aus einer Membran 13 mit mittlerem Durchlaß und dem Ventilkörper
14 bestehen,
der durch den Leitungsdruck in den Sitz 15 gedrückt
wird und dessen Unterseite gerippt sein oder Kanäle aufweisen kann, so daß bei 'auf
der Membran ruhendem Ventilkörper (las Ventil Durchlaß hat. Zur lZegelung der Wasserdurchflußmenge
ist in den Stutzen die Ventilschraube 26 vorgesehen.
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Das Ventil ifi zur Regelung des Gaszustromes ist mit dem Steuerventil
17 zusammengebaut. Letzteres besteht aus einem Gehäuse und der Membran i9,
welche einen Stößel 20 zum öffnen des Gasventils 21 trägt. Das Gasventil
teilt den Ventilraum in die beiden Kammern 22 und 23. Das Gas strömt aus der Leitung
in die Kammer, 22 und von dieser bei geöffnetem Ventil in die Kammer 23, an die
der Brenner 8 angeschlossen ist. Der Anschluß ist bei 24 angedeutet. Die Zündflamme
ist an die Kammer 22 angeschlossen, was durch Stutzen 25 kenntlich gemacht ist.
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Die Regeleinrichtungen am unteren Teil des Heißwasserbereiters sind
von einer Bodenhaube 27 umgeben, die Durchlässe aufweist, um die Regeleinrichtungen
zugänglich zu machen.
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Der Gasbrennerhahn ist bei 24 auf der Rückseite des Gasventils angeschlossen.
Sein Griff 28 steht quer verschwenkbar aus der Bodenhaube vor, während der Griff
des nicht dargestellten Zündflammenhalines Oberhall) des Gashahngriffes 28 liegend
von unten nach oben verschwenkbar in der Schließstellung in den Weg des Gashahugriffes
vorstellt, so daß der Gashahn erst nach öffnen des Zündflammenhalines geöffnet werden
kann.
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Die Wirkungsweise des Heißwasserschnellbereiters ist folgende: Beim
Inbetriehsetzen des Heißwasserschnellbereiters wird zunächst der Hahn der Gaszuleitung
geöttrct, so daß das Gas in die Kammer 22 strömt. 'Nun wird der Zündflammenhahn
geöffnet und die Zündflamme entzündet, um hierauf den Gasbrennerhalin zu öffnen,
was nur nach vorangehender Öffnung des Zündflammenhahnes möglich ist.
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Zur Heißwasserbereitung wird das Wasserzulaufvertil to geöffnet. Der
entstehende Wasserdruck in (lern Ventil 17 bewirkt über die Membran 19 und den Stößel
20 ein öffnen des Gasventils 21. so daß Gas zum Gasbrenner 8 strömen kann,
wo es durch die "Zündflamme entzündet wird. Gleichzeitig dringt (las Wasser unter
dein Leitungsdruck in die Rohrschlalige und zu dem Entleerungsventil 12,
welches durch den Wasserdruck geschlossen wird.
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Bis das Wasser in der Rohrschlange bis zum Spritzdiisenring hochgestiegen
ist, hat die bis dahin wasserleere Rohrschlange bereits Wärme aufgenomnieli. die
sich auf (las Wasser überträgt. Das Wasser tritt dementsprechend vorgewärmt aus
dem Spritzdüsenrilig 3 am Kopf des Schachtes aus, um a11 der :\ußenseite des Schachtes
2 in Schleierform herahzurieseln. \voliei es dann seine Erhitzung auf die Gebrauchstemperatur
erfährt. Das erhitzte Wasser tritt durch das Auslaufrohr-7 aus.
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Durch Regelung der \\'asserdurchflußmenge mit der Ventilschraube 26
kann jede gewünschte Wassertemperatur eingestellt werden. \\'ird das Wasserzulaufventil
to geschlossen, dann wird infolge des Wegfallens des Leitungsdruckes auf die Membran
i9 das Gasventil 21 geschlossen und damit die Gaszufuhr zum Gasbrenner abgestellt.
Außerdem öffnet sich das Ventil 12, so daß das Wasser aus der Rohrschlange über
die Leitung i i zum Sammelboden fließen kann, von wo es durch das Spenderohr 7 ausfließt.