DE9113835U1 - Double-shell storage - Google Patents

Double-shell storage

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Abstract

The invention relates to a double-walled accumulator for the preparation and storage of hot domestic water, consisting of an accumulator container (1) which is provided with a cold-water supply connection and a hot-water delivery connection (3, 4) and which is surrounded, except for the container bottom (5) which is provided with the connections (3, 4), with a fitting outer wall (2) which conducts the heating medium and on which heating medium forward run and return run connections (6, 7) are arranged. In order to avoid temperature layerings, according to the invention there is arranged, in an accumulator (1) arranged with its longitudinal axis (8) essentially horizontal, above the longitudinal axis (8) between the accumulator container (1) and the outer wall (2), at the same level, in each case a horizontally oriented shielding screen (10) which extends as far as the outer wall end (9) but ends before the other container bottom (5'), and the heating medium forward run connection (6) is arranged at the bottom and at the end (11) of the outer wall (2) distant from the bottom. For the heating medium return run, which is arranged at the top, a return run pipe (14) is, starting from the outer wall bottom (12), and specifically in a place (13) above the longitudinal axis (8) and below the plane of arrangement (E) of the two shielding screens (10), guided as far as the end (11) of the outer wall (2) distant from the bottom and the pipe there is provided with the return run connection (7). <IMAGE>

Description

(16 658)(16 658)

Die Neuerung betrifft einen Doppelmantelspeicher für die Bereitung und Speicherung von warmem Brauchwasser, bestehend aus einem mit Kaltwasserzufuhr- und Warmwasserablaufanschluß versehenem Speicherbehälter, der bis auf den mit den Anschlüssen versehenen Behälterboden mit einem formangepaßten, das Heizmedium führenden Außenmantel umgeben ist, an dem Heizmediumsvor- und -rücklaufanschlüsse angeordnet sind.The innovation concerns a double-jacket storage tank for the preparation and storage of hot domestic water, consisting of a storage tank equipped with cold water supply and hot water drain connections, which, except for the tank bottom equipped with the connections, is surrounded by a form-fitting outer jacket that carries the heating medium, on which heating medium supply and return connections are arranged.

Derartige Doppelmantelspeicher sind allgemein bekannt und in Benutzung, so daß es diesbezüglich keines besonderen druckschriftlichen Nachweises bedarf. Unabhängig davon, wie und wo man am Außenmantel die Heizmediumsvor- und rücklaufanschlüsse anordnet, ist eine mehr oder weniger starke Temperaturschichtung im Brauchwasser des von außen beheizbaren Speicherbehälters praktisch unvermeidbar, und zwar selbst dann, wenn der Vorlaufanschluß unten und der Rücklaufanschluß oben am Außenmantel angeordnet sein sollte. Solche Temperaturschichtungen im Speicherbehälter sind aber aus bekannten Gründen unerwünscht, und der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen Mitteln und geringem Aufwand dafür zu sorgen, daß der Tendenz zu solchen Temperaturschichtungen entgegengewirkt bzw. diese weitgehend bei solchen außenbeheizten Speicherbehältern vermieden werden können, und zwar beiSuch double-jacket storage tanks are generally known and in use, so that no special written proof is required in this regard. Regardless of how and where the heating medium flow and return connections are arranged on the outer jacket, a more or less strong temperature stratification in the domestic water of the externally heated storage tank is practically unavoidable, even if the flow connection is arranged at the bottom and the return connection at the top of the outer jacket. However, such temperature stratification in the storage tank is undesirable for well-known reasons, and the innovation is based on the task of ensuring, with simple means and little effort, that the tendency towards such temperature stratification can be counteracted or largely avoided in such externally heated storage tanks, namely with

Doppelmantelspeichern, die entweder horizontal oder vertikal aufgestellt bzw. installiert werden.Double-shell storage tanks that are positioned or installed either horizontally or vertically.

Ausgehend von einem Doppelmantelspeicher der eingangs genannten Art ist diese Aufgabe für einen Speicher in horizontaler Anordnung durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 und für einen Speicher in vertikaler Anordnung durch die im Kennzeichen des Anspruches 2 angeführten Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich nach den jeweiligen Unteransprüchen.Starting from a double-shell storage device of the type mentioned at the beginning, this task is solved for a storage device in a horizontal arrangement by the features specified in the characterizing part of claim 1 and for a storage device in a vertical arrangement by the features specified in the characterizing part of claim 2. Advantageous further developments arise from the respective subclaims.

Durch diese neuartige Ausbildung derartiger Doppelmantelspeicher wird also mit einer sehr einfachen und ohne großen zusätzlichen Aufwand zu verwirklichenden Maßnahme dafür gesorgt, daß das zwischen Außenmantel und Speicherbehälter strömende Heizmedium gezielt von einer strömenden Beaufschlagung oben befindlicher Speicherbereiche ferngehalten wird, d.h., das durchströmende und diesbezüglich für den Wärmeübergang besonders wirksame Teil des Wärmeträgermediums wird auf die tieferliegenden Bereiche des Speicherbehälters konzentriert bzw. heruntergedrückt und dort der Wärmeübergang intensiviert, wobei der aus dem Außenmantel herausragende Bodenteil des Speicherbehälters sowieso und der über der Abschirmblende befindliche Teil weitgehend dem Wärmeübergang entzogen ist.This new design of such double-jacket storage tanks ensures, with a very simple measure that can be implemented without great additional effort, that the heating medium flowing between the outer jacket and the storage tank is specifically kept away from flowing into the storage areas located above, i.e. the part of the heat transfer medium flowing through and which is particularly effective for heat transfer is concentrated or pressed down to the lower areas of the storage tank and the heat transfer is intensified there, whereby the bottom part of the storage tank protruding from the outer jacket and the part located above the shielding panel are largely removed from the heat transfer.

In beiden Fällen sind dabei die Abschirmblenden mindestens punktuell außen am Speicherbehälter oder innen am Außenmantel befestigt, d.h., für die spezielle Strömungsführung des Heizmediums genügt es, die Abschirmblenden lediglich an einigen Stellen punktzuverschweißen. Bezüglich der Rücklaufführung bei der Lösung nach Anspruch 1 wird eine Ausführungsform derart bevorzugt, daß im Außenmantelboden eine Öffnung angeordnet und an dieser die außen längs der obersten Mantellinie des Außenmantels geführte Rücklaufleitung angeschlossen ist. Bei der Lösung nach Anspruch 1 wurde im übrigen festgestellt, daß sich dann im Brauchwasser oben keine wesentlich höheren Temperaturen als unten einstellen, wenn die Anordnungsebene der beiden Abschirmblenden in bezug auf die unterste Mantellinie des Außenmantels zu dieser in einer Distanz angeordnet ist, die zwei Dritteln des Außenmanteldurchmessers entspricht und bei der Lösung nach Anspruch 2, wenn die Anordnungsebene der ringförmigen Abschirmblende in bezug auf den Außenmantelabschluß zu diesem in einer Distanz angeordnet ist, die mindestens einem Sechstel der Höhe des Außenmantels entspricht.In both cases, the shielding panels are attached at least at certain points to the outside of the storage tank or to the inside of the outer casing, i.e. for the special flow guidance of the heating medium, it is sufficient to spot-weld the shielding panels at only a few points. With regard to the return flow guidance in the solution according to claim 1, an embodiment is preferred such that an opening is arranged in the outer casing base and the return line, which runs along the top surface line of the outer casing, is connected to this opening. In the solution according to claim 1, it was also determined that then the service water does not reach significantly higher temperatures at the top than at the bottom if the arrangement plane of the two shielding panels is arranged in relation to the lowest surface line of the outer shell at a distance from this that corresponds to two thirds of the outer shell diameter and in the solution according to claim 2, if the arrangement plane of the annular shielding panel is arranged in relation to the outer shell end at a distance from this that corresponds to at least one sixth of the height of the outer shell.

Die Anordnung und Ausbildung der Rücklaufführung des Heizmediums ist bei der Lösung nach Anspruch 2 besonders einfach zu verwirklichen, nämlich dergestalt, daß das Leitungsstück aus einem U-Profilstück mit einer Länge gebildet ist, die der Distanz zwischen Abschirmblende undThe arrangement and design of the return flow of the heating medium is particularly easy to implement in the solution according to claim 2, namely in such a way that the line section is formed from a U-profile piece with a length that corresponds to the distance between the shielding panel and

Außenmantelabschluß entspricht. Für dieses U-Profilstück genügt ebenfalls nur eine punktuelle Fixierung an einer der benachbarten Wandungen, d.h., bspw. auch an der ringförmigen Abschirmblende selbst.outer jacket closure. For this U-profile piece, it is also sufficient to fix it at a specific point on one of the adjacent walls, i.e., for example, on the ring-shaped shielding panel itself.

Der neuartige Doppelmantelspeicher wird nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen näher erläutert.The new double-shell storage system is explained in more detail below using drawings of examples of implementation.

Es zeigt schematischIt shows schematically

Fig. 1 im Schnitt einen horizontal angeordneten Doppelmantelspeicher; Fig. 1 shows a horizontally arranged double-shell storage tank in section;

Fig. 2 einen Schnitt durch den Speicher längs Linie
H-II in Fig. 1;Fig. 2 a section through the storage along line
H-II in Fig. 1;

Fig. 3 im Schnitt einen vertikal angeordneten Doppelmantelspeicher ;Fig. 3 shows a vertically arranged double-shell storage tank in section ;

Fig. 4 einen Teilschnitt durch das Oberteil des
Speichers undFig. 4 a partial section through the upper part of the
memory and

Fig. 5 einen Teilschnitt längs Linie V-V in Fig. 4.Fig. 5 is a partial section along line V-V in Fig. 4.

Wie aus Fig. 1 und 3 ersichtlich, bestehen beide Doppelmantelspeicher aus einem mit Kaltwasserzufuhr- und Warmwasserablaufanschluß 3, 4 versehenem Speicherbehälter 1, der bis auf den mit den Anschlüssen 3, 4 versehenen Behälterboden 5 mit einem formangepaßten, das HeizmediumAs can be seen from Fig. 1 and 3, both double-jacket storage tanks consist of a storage tank 1 provided with cold water supply and hot water outlet connections 3, 4, which, except for the tank bottom 5 provided with the connections 3, 4, is filled with a form-adapted heating medium

führenden Außenmantel 2 umgebenist, an dem Heizmediumsvor- und -rücklaufanschlüsse 6, 7 angeordnet sind.leading outer jacket 2, on which heating medium flow and return connections 6, 7 are arranged.

Um den Wärmeübergang zu intensivieren sind beide Speicher an ihren Heizmediumsvorlaufanschlüssen 6 mit bedarfssteuerbaren Umwälzpumpen 19 ausgestattet.In order to intensify the heat transfer, both storage tanks are equipped with demand-controlled circulation pumps 19 at their heating medium flow connections 6.

Für die erste Ausführungsform nach Fig. 1, 2, d.h., bei horizontaler Orientierung der Längsachse 8 ist nun, wie dargestellt, wesentlich, daß oberhalb der Längsachse 8 zwischen dem Speicherbehälter 1 und dem Außenmantel 2 auf gleicher Höhe je eine horizontal orientierte, bis zum vertikalen Außenmantelabschluß 9 reichende, aber vor dem anderen Behälterboden 5' endende Abschirmblende 10 und der Heizmediumsvorlaufanschluß 6 unten und am bodenfernen Ende 11 des Außenmantels 2 angeordnet ist, und daß für den oben angeordneten Heizmediumsrücklauf vom Außenmantelboden 12 aus, und zwar einer Stelle 13 über der Längsachse 8 und unter der Anordnungsebene E der beiden Abschirmblenden 10 eine Rücklaufleitung 14 bis zum bodenfernen Ende 11 des Außenmantels 2 geführt und die Leitung dort mit dem Rücklaufanschluß 7 versehen ist.For the first embodiment according to Fig. 1, 2, i.e., with horizontal orientation of the longitudinal axis 8, it is now essential, as shown, that above the longitudinal axis 8 between the storage tank 1 and the outer casing 2 at the same height, a horizontally oriented shielding panel 10 extending to the vertical outer casing end 9 but ending in front of the other tank bottom 5' and the heating medium flow connection 6 is arranged at the bottom and at the end 11 of the outer casing 2 remote from the bottom, and that for the heating medium return arranged above, a return line 14 is led from the outer casing bottom 12, namely from a point 13 above the longitudinal axis 8 and below the arrangement level E of the two shielding panels 10, to the end 11 of the outer casing 2 remote from the bottom and the line is provided with the return connection 7 there.

Was die Anordnung und Ausbildung des Rücklaufes bei dieser Ausführungsform betrifft, ist im Außenmantelboden 12 eine Öffnung 17 vorgesehen, an der die außen längs der obersten Mantellinie des Außenmantels 2 geführte Rück-As regards the arrangement and design of the return in this embodiment, an opening 17 is provided in the outer casing base 12, at which the return, which is guided outside along the uppermost surface line of the outer casing 2,

]0]0

laufleitung 14 angeschlossen ist, die zwecks einfacher Verbindung und Anlage am Außenmantel 2 aus einem Vierkantrohr besteht. Die tatsächliche Anordnung der beiden Abschirmblenden 10 in der Ebene E zwischen Außenmantel 2 und Speicherbehälter 1 ergibt sich nach Fig. 2.flow line 14, which consists of a square tube for the purpose of easy connection and installation on the outer casing 2. The actual arrangement of the two shielding panels 10 in the plane E between the outer casing 2 and the storage tank 1 is shown in Fig. 2.

Dieses Prinzip der "Stillegung" des oben befindlichen Speicherbereiches durch Abschirmblenden ist auch bei der Ausführungsform nach Fig. 3 mit vertikal aufgestellten Doppelmantelspeicher verwirklicht, und zwar hierbei in der Weise, daß unterhalb des Außenmantelabschlusses 9 zwischen dem Speicherbehälter 1 und dem mit unten angeordnetem Vorlaufanschluß 6 versehenen Außenmantel 2 eine horizontal orientierte, ringförmige Abschirmblende 10' angeordnet und diese mit einer Rücklaufeinströmöffnung 15 versehen ist, von der aus ein Leitungsstück 16 zum am oberen Ende 11 des Außenmantels 2 angeordneten Rücklaufanschluß 7 führt.This principle of "shutting down" the storage area at the top by means of shielding panels is also implemented in the embodiment according to Fig. 3 with a vertically positioned double-jacket storage tank, in such a way that a horizontally oriented, ring-shaped shielding panel 10' is arranged below the outer jacket end 9 between the storage tank 1 and the outer jacket 2 provided with a flow connection 6 arranged at the bottom and this is provided with a return flow opening 15, from which a line section 16 leads to the return flow connection 7 arranged at the upper end 11 of the outer jacket 2.

Bei dieser Ausführungsform, wie dargestellt und insbesondere aus Fig. 4, 5 ersichtlich, ist das Leitungsstück 16 aus einem U-Profilstück 16* mit einer Länge L gebildet, die der Distanz zwischen Abschirmblende 10' und Außenmantelabschluß 9 entspricht.In this embodiment, as shown and in particular from Fig. 4, 5, the line piece 16 is formed from a U-profile piece 16* with a length L, which corresponds to the distance between the shielding panel 10' and the outer jacket closure 9.

Die durch die Abschirmblenden 10 bzw. 10' im Raum zwischen Außenmantel 2 und Speicherbehälter 1 bedingte Strö-The flow caused by the shielding panels 10 and 10' in the space between the outer casing 2 and the storage tank 1

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mungsführung des Heizmediums, vorzugsweise unterstützt durch die bedarfsgesteuerte Umwälzpumpe 19, ist mit Pfeilen verdeutlicht, d.h., über den Abschirmblenden 10, 10', die keineswegs vollkommen diht mit ihren benachbarten Wänden verbunden sein müssen, entstehen gewissermaßen Totwasserräume, die nicht bzw. nicht wesentlich an der Wärmeübertragung an den Speicher bzw. an das Brauchwasser beteiligt sind. Das sowieso im oberen Bereich des Speichers befindliche und bereits erwärmte Brauchwasser erfährt keine zusätzliche Aufwärmung mehr, sondern lediglich der sich unterhalb der Abschirmblenden befindliche Brauchwasserteil, wodurch erreichbar ist, daß das aufgewärmte Brauchwasser im oberen Teil keine wesentlich höhere Temperatur mehr hat gegenüber der Temperatur im unteren Bereich des Speichers.The flow of the heating medium, preferably supported by the demand-controlled circulation pump 19, is shown with arrows, i.e., dead water spaces are created above the shielding panels 10, 10', which by no means have to be completely sealed to their adjacent walls, which are not or not significantly involved in the heat transfer to the storage tank or to the domestic water. The domestic water, which is already in the upper area of the storage tank, is no longer heated up any further, but only the domestic water part located below the shielding panels, which means that the heated domestic water in the upper part no longer has a significantly higher temperature than the temperature in the lower area of the storage tank.

Claims (8)

(16 658) Doppelinantelspeicher Schutzansprüche:(16 658) Double-shell storage Protection claims: 1. Doppelmantelspeicher für die Bereitung und Speicherung von warmem Brauchwasser, bestehend aus einem mit Kaltwasserzufuhr- und Warinwasserablaufanschluß (3, 4) versehenem Speicherbehälter (1) , der bis auf den mit den Anschlüssen (3, 4) versehenen Behälterboden (5) mit einem formangepaßten, das Heizmedium führenden Außenmantel (2) umgeben ist, an dem Heizmediumsvor- und -rücklaufanschlüsse (6, 7) angeordnet sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei mit seiner Längsachse (8) im wesentlichen horizontal angeordnetem Speicherbehälter (1) oberhalb der Längsachse (8) zwischen dem Speicherbehälter (1) und dem Außenmantel (2) auf gleicher Höhe je eine horizontal orientierte, bis zum vertikalen Außenmantelabschluß (9) reichende, aber vor dem anderen Behälterboden (51) endende Abschirmblende (10) und der Heizmediumsvorlaufanschluß (6) unten und am bodenfernen Ende (11) des Außenmantels (2) angeordnet ist und daß für den oben angeordneten Heizmediumsrücklauf vom Außenmantelboden (12) aus, und zwar einer Stelle (13) über der Längsachse (8) und unter der Anordnungsebene1. Double-jacket storage tank for the preparation and storage of hot domestic water, consisting of a storage tank (1) provided with cold water supply and hot water outlet connections (3, 4), which, except for the tank bottom (5) provided with the connections (3, 4), is surrounded by a form-fitting outer jacket (2) carrying the heating medium, on which heating medium supply and return connections (6, 7) are arranged,
characterized,
that with a storage tank (1) arranged with its longitudinal axis (8) essentially horizontally, above the longitudinal axis (8) between the storage tank (1) and the outer casing (2) at the same height, a horizontally oriented shielding panel (10) extending up to the vertical outer casing end (9) but ending before the other tank bottom (5 1 ) and the heating medium flow connection (6) are arranged below and at the end (11) of the outer casing (2) remote from the bottom and that for the heating medium return arranged above, from the outer casing bottom (12), namely a point (13) above the longitudinal axis (8) and below the arrangement level (E) der beiden Abschirmblenden (10) eine Rücklaufleitung (14) bis zum bodenfernen Ende (11) des Außenmantels (2) geführt und die Leitung dort mit dem Rücklaufanschluß (7) versehen ist.(E) of the two shielding panels (10) a return line (14) is led to the end (11) of the outer casing (2) remote from the ground and the line is provided there with the return connection (7). 2. Doppelmantelspeicher für die Bereitung und Speicherung von warmem Brauchwasser, bestehend aus einem mit Kaltwasserzufuhr- und Warmwasserablaufanschluß (3, 4) versehenem Speicherbehälter (1), der bis auf den mit den Anschlüssen (3, 4) versehenen Behälterboden (5) mit einem formangepaßten, das Heizmedium führenden Außenmantel (2) umgeben ist, an dem Heizmediumsvor- und -rücklaufanschlüsse (6, 7) angeordnet sind,
dadurch gekennzeichnet,2. Double-jacket storage tank for the preparation and storage of hot domestic water, consisting of a storage tank (1) provided with cold water supply and hot water outlet connections (3, 4), which, except for the tank bottom (5) provided with the connections (3, 4), is surrounded by a form-fitting outer jacket (2) carrying the heating medium, on which heating medium supply and return connections (6, 7) are arranged,
characterized, daß bei mit seiner Längsachse (8) im wesentlichen vertikal angeordnetem Speicherbehälter (1) unterhalb des Außenmantelabschlusses (9) zwischen dem Speicherbehälter (1) und dem mit unten angeordnetem Vorlaufanschluß (6) versehenen Außenmantel (2) eine horizontal orientierte, ringförmige Abschirmblende (101) angeordnet und diese mit einer Rücklaufeinströmöffnung (15) versehen ist, von der aus ein Leitungsstück (16) zum am oberen Ende (11) des Außenmantels (2) angeorndeten Rücklaufanschluß (7) führt.that with the storage tank (1) arranged with its longitudinal axis (8) essentially vertically, a horizontally oriented, annular shielding panel (10 1 ) is arranged below the outer casing end (9) between the storage tank (1) and the outer casing (2) provided with a flow connection (6) arranged below and this is provided with a return flow inlet opening (15) from which a line section (16) leads to the return flow connection (7) arranged at the upper end (11) of the outer casing (2). 3. Speicher nach Anspruch 1,3. Memory according to claim 1, dadurch gekennzeichnet,characterized, daß im Außenmantelboden (12) eine öffnung (17) angeordnet und an dieser die außen längs der obersten Mantellinie des Außenmantels (2) geführte Rücklaufleitung (14) angeschlossen ist.that an opening (17) is arranged in the outer casing base (12) and the return line (14) which runs outside along the uppermost casing line of the outer casing (2) is connected to this opening. 4. Speicher nach Anspruch 2,4. Memory according to claim 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das Leitungsstück (16) aus einem U-Profilstück (16') mit einer Länge (L) gebildet ist, die der Distanz zwischen Abschirmblende (10') und Außenmantelabschluß (9) entspricht.characterized,
that the line piece (16) is formed from a U-profile piece (16') with a length (L) which corresponds to the distance between the shielding panel (10') and the outer jacket closure (9). 5. Speicher nach Anspruch 1 und 3,
dadurch gekennzeichnet,5. Memory according to claim 1 and 3,
characterized, daß die Anordnungsebene der beiden Abschirmblenden (10) in bezug auf die unterste Mantellinie (18) des Außenmantels (2) zu dieser in einer Distanz angeordnet ist, die zwei Dritteln des Außenmanteldurchmessers entspricht.that the arrangement plane of the two shielding panels (10) is arranged in relation to the lowest surface line (18) of the outer shell (2) at a distance from this which corresponds to two thirds of the outer shell diameter. 6. Speicher nach Anspruch 2 und 4,
dadurch gekennzeichnet,6. Memory according to claim 2 and 4,
characterized, daß die Anordnungsebene der ringförmigen Abschirmblende (101) in bezug auf den Außenmantelabschluß (9) zu diesem in einer Distanz angeordnet ist, die mindestens einem Sechstel der Höhe (H) des Außenmantels (2) entspricht.that the arrangement plane of the annular shielding panel (10 1 ) in relation to the outer jacket closure (9) is arranged at a distance from the latter which corresponds to at least one sixth of the height (H) of the outer jacket (2). 7. Speicher nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirmblenden (10, 10') mindestens punktuell außen am Speicherbehälter (1) oder innen am Au· ßenmantel (2) befestigt sind.7. Storage according to one of claims 1 to 6, characterized in that the shielding panels (10, 10') are fastened at least at certain points on the outside of the storage container (1) or on the inside of the outer casing (2). 8. Speicher nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß am Heizmediumsvorlaufanschluß (6) eine bedarfssteuerbare Umwälzpumpe (19) angeordnet ist.8. Storage tank according to one of claims 1 to 7, characterized in that a demand-controlled circulation pump (19) is arranged on the heating medium flow connection (6).
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