DEP0055005DA - Durchflußerhitzer zur Warmwasserbereitung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Warmwasserbereiter, der vorzugsweise an eine Warmwasserheizungsanlage (Zentralheizungsanlage) oder an eine andere Warmwasserquelle angeschlossen wird und es an beliebigen Stellen beispielsweise des Kreislaufes einer Warmwasserheizungsanlage ermöglicht, jederzeit warmes Wasser z.B. für Bade- oder Küchenzwecke zu entnehmen. Durch die neue Vorrichtung wird insbesondere die Anbringung eines besonderen Warmwasser-Vorratsbehälters (eines sog. Boilers) entbehrlich.

Die Erfindung ist in de Zeichnung beispielsweise veranschaulicht:

In dieser bedeutet a einen Kessel einer Warmwasserheizungsanlage nebst Feuerung, b ein an diesem Kessel angeschlossenes Rohr einer Zentralheizungsanlage, c, d, f, g dem Wasserkreislauf dieser Warmwasserheizungsanlage, der sich z.B. bei Rohr d' zu anderen Zentralkörpern verzweigt, h ist ein langgestreckter Durchflussbehälter gemäß der Erfindung von z.B. 8-18 cm Durchmesser und 40-100 cm der Länge, der beispielsweise in der Nähe des Kessels a zwischen Rohr b und c in den Kreislauf der Warmwasserheizung eingeschaltet ist. i und k sind zwei gegenläufige Rohrschlaugen aus Kupfer oder anderem geeignetem material, die an dem einen Ende miteinander verbunden sind, m ist ein Kaltwasser - (Gebrauchswasser-) Zuflussrohr und n ein Warmwasserabflussrohr, das sich z.B. bei o verzweigt und zu einem Wasserzapfhahn p oder zu anderen Warmwasserentnahmestellen q führt. Das Rohr m ist an eine Hauptwasserleitung angeschlossen, zwischen dieser und dem Anschluss r des Durchlauferhitzers kann zweckmäßig ein Druckausgleichsgefäß, Sicherheitsventil o.dergl. vorgesehen sein, wenn der Zapfhahn auf der Warmwasserseite liegt. Die Anschlußstelle r wird vorteilhaft an dem unteren Ende der Innenspirale i und die Abflußstelle s an dem unteren Ende der Außenspirale k angebracht, während die Rohrschlangen (Rohrwendeln) i und k oben miteinander verbunden sind. Auf diese Weise wird erreicht, dass das bei r eintretende Kaltwasser schnell auf mittlere Temperaturen aufgeheizt wird und ausserdem der Abfluß s mit dem heißesten Teil des Zentralheizungswasser beim Eintritt von b in den Behälter h in Berührung kommt. Der Eintritt und/oder Austritt des Gebrauchswassers können aber auch am oberen Ende des Behälter h angeordnet sein.

Wird eine Entnahmestelle z.B. bei p geöffnet, so strömt Wasser aus der Hauptwasserleitung durch m, r in die Innenschlange i, als dann durch die äussere Wendel k zur Austrittsstelle s und von dort in heißen Zustand zum Zapfhahn p. Bereit kurze Zeit nach Öffnung des Hahnes p tritt dort Heißwasser solange aus, als der Kessel a Warmwasser durch die Leitung b liefert. Da der Zentralheizungskreislauf b, c, d, f, g oft um ein Mehrfaches z.B. um das 2-10 fache, grössere Wassermengen als die durch die Leitung m nach i, k, n, o, p, q strömenden Wassermengen enthält, ist auch eine laufende Warmwasserentnahme p, q ohne ein beträchtliches Absinken der Temperaturen gewährleistet.

Der neue Durchlauferhitzer h, i, k hat beispielsweise bei einem Durchmesser von 15 cm eine Länge von 60 cm und ist mit 2 gegenläufig gewundenen Kupferrohrschlangen von insgesamt 20 m Länge ausgerüstet, die etwa 300 lit/Std. Gebrauchswasser durchlassen, während die Heizwassermenge z.B. 600 lit/Std. oder mehr beträgt. Er kann wegen seiner raumsparenden Bauart auch an den Kessel einer Etagenheizung oder in einem Zimmer, einer Küche unmittelbar von einem Zentralheizungskörper angeschlossen werden und und gestattet so ohne lange Rohrleitungen eine Bereitung und Entnahme von Warmwasser in unmittelbarer Nähe der Gebrauchsstelle.

Durch die geschilderte Einrichtung wird erreicht, dass das gesamte durch den Behälter h fliessende Wasser der Heizanlage die Rohrschlangen umspült und ein verhältnismäßig schneller Durchfluß des Heizwasserstromes erfolgt, sodass dieser sich auch bei längerer Entnahme von warmen Gebrauchswasser nur verhältnismäßig wenig abkühlt, d.h. es wird nur ein relativ geringer Bruchteil des Wärmeinhalts dem Heizwasser entzogen, ohne dass komplizierte Einbauten zur Regelung der Störung des abgekühlten Wassers erforderlich sind.

Diese können auch dadurch vermieden werden, dass der Eintritt des Heizwassers in den Behälter h insbesondere oben vorgenommen wird (in der Zeichnung nicht dargestellt) und dadurch das durch Wärmeabgabe spezifisch schwere, absinkende Wasser in der gleichen Richtung wie der gesamte Heizwasserstrom fließt. Dieses absinkende Wasser saugt gleichsam heißes Wasser aus dem Kessel a nach und wirkt damit einem Absinken der Temperatur des Heizwassers in umso höheren Maße entgegen, je mehr warmes Gebrauchswasser bei s abgeleitet wird. Hierin besteht ein weiterer Vorzug der Erfindung. Nur bei Eintritt des Heizwassers von unten in den Behälter h kann ein mit der Zulaufleitung zum Heizkessel verbundenes relativ dünnes Rohr t vorgesehen sein, das insbesondere durch Wandabkühlung kälter gewordenes Wasser zurückleitet, jedoch ist die kein wesentliches Merkmal der Erfindung.

Bei gegenläufiger Anordnung zweier benachbarter Rohrschlangen wird ferner eine Durchmischung des Heizwassers und damit gute Wärmeübertragung auf die Rohrwendeln i, k erzielt und ein laminares Durchschiessen des Heizwassers vermieden. Es können auch mehr als zwei Rohrschlangen konzentrisch ineinander mit paralleler oder gegenläufiger Windungsrichtung vorgesehen sein. Die Windungen einer Rohrschlange können einem Abstand voneinander aufweisen oder auch überall oder stellenweise miteinander verlötet sein, doch ist zwischen zwei benachbarten Rohrwendeln 1 allg. ein Zwischenraum vorgesehen, durch den das Wasser der Heizanlage strömt.

Es ist weiterhin u.U. vorteilhaft, die Gebrauchswasser-Zufuhrstelle und Ableitungsstelle dieses Wassers in der Nähe des Eintritts des Heizwasserstromes anzuordnen, d.h. mehrere Rohrschlangen so zu schalten, dass die vorstehende Bedingung erfüllt ist. Hierdurch wird nicht nur ein schnelles Aufheizen auf mittlere Temperaturen, sondern auch die Erzielung höherer Temperaturen an dem Entnahmestutzen des Gebrauchswassers erreicht.

Eine andere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, mehrere Durchflusserhitzer hintereinander anzuordnen, insbesondere in der Weise, dass der einzelne Behälter nach Art einer länglichen Kammer innerhalb eines grösseren Behälters ausgebildet ist (vergl. Bild 2) und die Kammern x, y, z infolge geeigneter Öffnungen in den Trennwänden v, w hintereinander von dem Heizwasser durchströmt werden. In diesem Falle kann in jeder Kammer auch nur eine Rohrschlange angeordnet sein.

Für die Benutzung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann diese auch an einer beliebigen Stelle des Warmwasserkreislaufs zwischen Zu- und Rücklauf eingebaut werden, was den besonderen Vor- teil hat, dass das warme Gebrauchswasser in unmittelbare Nähe der Gebrauchsstelle erzeugt werden kann und damit lange Rohrleitungen, Wärmeverluste u.dergl. vermieden oder wesentlich verringert werden. In der raumsparenden Bauart, dem geringeren Materialbedarf, der Vermeidung der Erhitzung grosser Wassermengen vor der Wasserentnahme und der Vorratshaltung dieser Warmwassermengen, der jederzeitigen Betriebsbereitschaft auch nach Entnahme grösserer Wassermengen und der Möglichkeit beliebig lang dauernder Entnahmen von Warmwasser liegen weitere Vorzüge der neuen Erfindung.

Die Vorrichtung stellt äusserlich gleichsam nur ein erweitertes Rohrstück dar, das irgendwo in eine beliebige Heizwasserleitung, auch in horizontaler oder schräger Lage, eingebaut werden kann.

Claims (10)

1) Durchflußerhitzer zur Warmwasserbereitung, vorzugsweise unter Benutzung des Wassers einer Warmwasserheizungsanlage als Heizquelle, gekennzeichnet durch einen vom gesamten Heizwasserstrom in der Längsrichtung durchströmten, wenigstens zweimal ( z.B. 4 - 10mal) so langsam als breiten, rohr- oder kammerförmigen Behälter, eine oder vorzugsweise mehrere, den Behälter fest ausfüllende, unmittelbar vom gesamten Heizwasserstrom umspülte zylindrische Metallrohrschlangen, Zu- und Ableitungsöffnungen an den Enden des länglichen Behälters für das Heizwasser und gesonderte Zu- und Ableitungsanschlüsse füt das zu erwärmende Gebrauchswasser.

2) Durchflußerhitzer nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch wenigstens zwei konzentrische, vorzugsweise hintereinander geschaltete zylindrische Rohrschlangen (Rohrwendeln) verschiedenen Durchmessers in der Längsachse des Behälters.

3) Durchflußerhitzer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei benachbarte Rohrschlangen gegenläufigen Windungssinn haben.

4) Durchflußerhitzer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizwasserstrom die Rohrschlangen (Rohrwendeln) teils in Gleichstrom, teils in Gegenstrom umspült, insbesondere unter Zu- und Ableitung des Gebrauchswassers in der Nähe der Heizwasser-Eintrittsstelle.

5) Durchflußerhitzer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß dad Gebrauchswasser vor seiner Ableitung die Rohrschlange größten Durchmessers im Gegenstrom zum Heizwasserstrom durchströmt, vorzugsweise unter Ableitung des Gebrauchswasser in der Nähe des Heizwasser-Eintritts.

6) Durchflußerhitzer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Brauchwasser-Zufugr in eine innere Rohr- schlange solcher Abmessung erfolgt, daß in dieser bereits eine wesentliche Vorwärmung insbesondere auch bei größerer Brauchwasser-Entnahme stattfindet.

7) Durchflußerhitzer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß am oberen Ende des Behälters die Zuleitungsöffnung und am unteren Ende die Ableitungsöffnung für das Heizwasser angebracht ist.

8) Durchflußerhitzer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch eine Ableitungsöffnung für das Heizwasser am oberen Behälterende, eine Zuleitungsöffnung für das Heizwasser am unteren Ende des Behälters und eine weitere am unteren Ende des Behälters vorgesehene kleinere seitliche Öffnung, in die ein dünnes Rohr für eine teilsweise Rückleitung von an den Behälterwandungen abgekühltem Wasser zu der Rücklaufleitung dder Heizungsanlage mündet.

9) Durchflußerhitzer nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere von einem Warmwasserstrom durchflossene Behälter oder Kammern hintereinander geschaltet und insbesondere zu einer einzigen Vorrichtung vereinigt sind.

10) Warmwasserbereitstellungsanlage unter Verwendung eines Durchlauferhitzers nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchlauferhitzer an beliebiger Stelle des Heizwasserstromes, vorzugsweise in der Nähe der Warmwassergebrauchsstelle eingeschaltet ist und die Warmwasserbereitungsanlage insbesondere ohne Verwendung eines Warmwasserspeichers betrieben wird.