DE9110530U1

DE9110530U1 - Wärmeaustauscher

Info

Publication number: DE9110530U1
Application number: DE9110530U
Authority: DE
Original assignee: BRENNER CHRISTIAN 8885 EPPISBURG DE
Current assignee: BRENNER CHRISTIAN 8885 EPPISBURG DE
Priority date: 1991-08-26
Filing date: 1991-08-26
Publication date: 1991-10-10
Anticipated expiration: 2001-08-27

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen Wärmeaustauscher nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Bei einem aus der DE-OS 33 16 704 bekannten Wärmeaustauscher weist der Behälter einen schräg verlaufenden Boden und im sich verjüngenden Teil des Behälters einen Abwasserzulauf sowie an der gegenüberliegenden Behälterwand unten einen Abwasserablauf auf. Im tieferen Bereich des Behälters sind frischwasserführende Rohrschlangen vorgesehen, die diesen Bereich des Behälters ausfüllen, die horizontal verlaufen und durch die das Frischwasser von unten nach oben strömt.

Tritt in den Behälter kaltes Abwasser ein, dann strömt dieses vom Abwasserzulauf längs des schräg verlaufenden Bodens zum Abwasserablauf, ohne mit den Rohrschlangen in Berührung zu kommen. Tritt dagegen über den Abwasserzulauf warmes Abwasser ein, dann strömt dieses infolge seiner geringeren Dichte durch die Rohrschlangen zum Abwasserablauf, wobei das Frischwasser in den Rohrschlangen erwärmt wird.

Dieser bekannte Wärmeaustauscher hat einen geringen Wirkungsgrad, da die Strömungswege von kaltem und warmem Abwasser allein aufgrund der Dichteunterschiede des Wassers sich ergeben. Schon eine geringe Wirbelbildung im Abwasser führt zu Störungen der Strömungswege und damit zu einer Vermischung von warmem und kaltem Abwasser.

Es besteht die Aufgabe, den Wärmeaustauscher so auszubilden, daß er mit einem erhöhten Wirkungsgrad arbeitet.

Gelöst wird diese Aufgabe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen entnehmbar.

Ein Ausführungsbeispiel wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert, die eine schematische Seitenansicht des Behälters und des Behälterinnern zeigt.

Der isolierte Behälter 1 weist eine schräg verlaufende Trennwand 2 auf. Diese Trennwand 2 endet an ihrer rechten Seite im Abstand zur horizontalen Wand des Behälters 1, so daß sich dort eine erste Durchtrittsöffnung 3 bildet. Linksseitig ist eine zur ersten Durchtrittsöffnung 3 tieferliegende zweite Durchtrittsöffnung 4 vorgesehen. Der Boden 5 des Behälters 1 verläuft ebenfalls schräg und weist unterhalb der zweiten Durchtrittsöffnung 4 an seiner tiefsten Stelle einen Abwasseraustrittsstutzen 6 auf.

Unterhalb der ersten Durchtrittsöffnung 3 münden zwei Rohrstutzen 7, 8, die an ein gemeinsames Abwasserzulaufrohr 9 angeschlossen sind. Diese beiden Rohrstutzen 7, 8 verlaufen vom Rohr 9 aus gesehen schräg nach oben. Hierbei ist der Rohrstutzen 7 oberhalb des Rohrstutzens 8 angeordnet. In Flucht mit dem Rohrstutzen 8 weist das Abwasserzulaufrohr 9 eine Verlängerung 10 auf, die mit einem Deckel 11 verschlossen ist. Zwischen den beiden Rohrstutzen 7, 8 verläuft eine weitere Trennwand 12, welche in Projektion von unten gesehen die Mündung 13 des oberen Rohrstutzens 7 überdeckt.

Ein Frischwasserzulaufrohr 14 mündet in einem rohrförmigen Behälter 15, der horizontal verläuft und oberhalb der zweiten Durchtrittsöffnung 4 angeordnet ist. Von diesem rohrförmigen Behälter 15 führt eine Leitung zu einem zweiten rohrförmigen Behälter 16, der nahe der Trennwand 2 im Bereich zwischen der ersten und zweiten Durchtrittsöffnung 3, 4 angeordnet ist. Dieser zweite Behälter 16 steht mit Rohrschlangen 17 in Verbindung. Im Bereich oberhalb der Trennwand 2 verlaufen diese Rohrschlangen horizontal, während sie oberhalb der ersten Durchtrittsöffnung 3 vertikal verlaufen. Von den vertikal verlaufenden Rohrschlangen 17A führt eine Leitung zum Frischwasseraustrittsstutzen 18.

Die Wirkungsweise des Wärmeaustauschers ist wie folgt:

Das über das Abwasserzulaufrohr 9 zugeführte Abwasser tritt über die Rohrstutzen 7, 8 in das Behälterinnere ein. Durch die Rohrstutzen 7, 8 findet eine Separierung von kaltem und warmem Abwasser statt. Das warme und somit leichtere Abwasser strömt bevorzugt durch den Rohrstutzen 7, während kaltes und damit schwereres

Abwasser bevorzugt durch den Rohrstutzen 8 strömt. Das durch den Rohrstutzen 8 fließende kalte Abwasser strömt im wesentlichen direkt zum Abwasserablaufstutzen 6, was durch die Schräge des Bodens 5 begünstigt wird. Das primär aus der AustrittsöfFnung 13 des Rohrstutzens 7 ausströmende warme Wasser steigt dagegen durch die erste Durchtrittsöffnung 3 nach oben und damit durchströmt es die vertikal verlaufenden Rohrschlangen 17A. Hierbei wird ein Großteil der Wärmeenergie des warmen Abwassers auf das Frischwasser übertragen. Anschließend strömt das Abwasser, je nach seiner Temperatur, teils horizontal und sodann schräg nach unten bzw. mehrteilig schräg nach unten in Richtung der zweiten Durchtrittsöffnung 4, wobei die horizontal verlaufenden Rohrschlangen 17B und die Behälter 15, 16 umströmt werden. Hierbei findet ein weiterer Wärmeaustausch zum Frischwasser statt. Über die zweite Durchtrittsöffnung 4 fließt das Abwasser sodann zum Abwasserablaufstutzen 6. Die Behälter 15, 16 haben neben einer Austauscherfunktion für das Frischwasser auch eine Speicherfunktion. Durch sie wird eine größere Menge von erwärmtem Frischwasser bevorratet. Während das warme Abwasser bei seinem Weg von der ersten Durchtrittsöffnung 3 zur zweiten Durchtrittsöffnung 4 gleichmäßig abgekühlt wird, erwärmt sich das Frischwasser bei seinem Weg vom Eintrittsstutzen 14 zum Austrittsstutzen 18 nahezu gleichförmig.

Die rohrförmigen Behälter 15, 16 können verrippt sein, um den Wärmeübergang zu begünstigen. Die Trennwand 2 kann geknickt sein und im Bereich zwischen den Rohrstutzen 7, 8 und der ersten Durchtrittsöffnung 3 steiler verlaufen als im übrigen Bereich. Die weitere Trennwand 12 dient der Separierung der aus den Rohrstutzen 7, 8 austretenden Abwässer. In Verbindung mit dem steiler verlaufenden Teil der Trennwand 2 ergibt sich ein Kamineffekt, der bewirkt, daß über den unteren Rohrstutzen 8 auftretendes warmes Abwasser nach oben strömt.

Der vorbeschriebene Wärmeaustauscher arbeitet drucklos und ist in erster Linie für den Hausgebrauch gedacht. Das erwärmte Frischwasser wird einem Warmwasserbereiter, Speicher, Boiler, Durchlauferhitzer oder ähnlichem zugeführt. Das Abwasser

stammt in erster Linie von Bad und Küche.

Vom Abwasser mitgeführter Schmutz sammelt sich in der Verlängerung 10 und kann nach Abnahme des Deckels 11 entfernt werden.

Weist der Behälter 1 eine entsprechende Tiefe auf, können an die Mündungen der Rohrstutzen 7, 8 quer verlaufende und mit Öffnungen versehene Verteilerrohre angeschlossen sein.

Claims

Ansprüche

1. Wärmeaustauscher zum Erwärmen von Frischwasser durch Abwasser, bestehend aus einem Behälter mit einem Abwasserzulauf und einem dazu tiefer liegenden Abwasserablauf, die in räumlichem Abstand zueinander angeordnet sind, sowie mit Rohrschlangen, in denen das Frischwasser im wesentlichen von unten nach oben strömend geführt ist und die im wesentlichen im oberen Behälterbereich angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß im Behälter (1) eine schräg verlaufende Trennwand (2) angeordnet ist, oberhalb der die Rohrschlangen (17) angeordnet sind, die in ihrem oberen Bereich eine erste Durchtrittsöffnung (3) und in ihrem unteren Bereich eine zweite Durchtrittsöffnung (4) aufweist und der Abwasserzulauf maximal in Höhe der ersten Durchtrittsöffnung (3) und der Abwasser ablauf im Bereich unterhalb der zweiten Durchtrittsöffnung (4) angeordnet sind.

2. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von einem gemeinsamen Abwasserzulaufrohr (9) zwei Rohrstutzen (7, 8) abgehen, im Behälter münden und untereinander angeordnet sind.

3. Wärmeaustauscher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens der obere Rohrstutzen (7) schräg verlaufend mit seiner Mündung (13) nach oben gerichtet angeordnet ist.

4. Wärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn zeichnet, daß der Abwasserzulauf im Bereich unterhalb der ersten Durchtrittsöffnung (3) angeordnet ist.

5. Wärmeaustauscher nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Rohrstutzen (7, 8) eine weitere, etwa horizontal verlaufende Trennwand (12) angeordnet ist, die, von unten gesehen, die Mündung (13) des oberen Rohrstutzens (7) übergreift.

6. Wärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn zeichnet, daß das Abwasserzulauf rohr (9) unterhalb seines, im Behälter mündenden Rohrstutzens (7 bzw. 8) eine durch einen Deckel (11) verschlossene Verlängerung (10) aufweist.

7. Wärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn zeichnet, daß die Trennwand (2) abgewinkelt ist und im Bereich zwischen dem Abwasserzulauf und der ersten Durchtrittsöffnung (3) steiler verläuft als in ihrem übrigen Bereich.

8. Wärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn zeichnet, daß ein wesentlicher Teil der Rohrschlangen (17) oberhalb der ersten Durchtrittsöffnung (3) angeordnet ist.

9. Wärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn zeichnet, daß im Bereich oberhalb der zweiten Durchtrittsöffnung (4) mindestens ein vom Frischwasser durchströmter Behälter (15) angeordnet ist.

10. Wärmeaustauscher nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (15) ein Rohr mit einem zu den Rohrschlangen (17) größeren Durchmessers ist.

11. Wärmeaustauscher nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer rohrartiger, vom Frischwasser durchströmter Behälter (16) nahe der Trennwand (2) zwischen der ersten und zweiten Durchtrittsöffnung (3, 4) angeordnet ist, der mit dem ersten Behälter (15) und den Rohrschlangen (17) in Verbindung steht.

12. Wärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekenn zeichnet, daß die Rohrschlangen (17) oberhalb der ersten Durchtrittsöffnung (3) vertikal und im Bereich zwischen der ersten und zweiten Durchtrittsöffnung (3, 4) horizontal verlaufen.