DEP0055005DA

DEP0055005DA - Flow heater for hot water preparation

Info

Publication number: DEP0055005DA
Authority: DE
Inventors: Fritz Dipl.-Ing. Osnabrück Kliegl
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Publication date: 1951-04-19

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.The invention relates to a water heater, which is preferably connected to a hot water heating system (central heating system) or to another hot water source and allows hot water to be drawn off at any point, for example in the circuit of a hot water heating system, e.g. for bathing or kitchen purposes. In particular, the new device makes it unnecessary to attach a special hot water storage container (a so-called boiler).

Die Erfindung ist in de Zeichnung beispielsweise veranschaulicht:The invention is illustrated in the drawing, for example:

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.In this, a means a boiler of a hot water heating system together with a furnace, b a pipe of a central heating system connected to this boiler, c, d, f, g the water circuit of this warm water heating system, which branches e.g. at pipe d 'to other central bodies, h is an elongated flow-through container according to the invention of, for example, 8-18 cm in diameter and 40-100 cm in length, which is switched on for example in the vicinity of the boiler a between pipe b and c in the hot water heating circuit. i and k are two counter-rotating pipes made of copper or other suitable material, which are connected to one another at one end, m is a cold water (service water) inflow pipe and n is a hot water outflow pipe, which branches at o and leads to a tap p or leads to other hot water withdrawal points q. The pipe m is connected to a main water line, between this and connection r of the flow heater, a pressure compensation vessel, safety valve or the like can expediently. be provided when the tap is on the hot water side. The connection point r is advantageously attached to the lower end of the inner spiral i and the drainage point s to the lower end of the outer spiral k, while the pipe coils (coils) i and k are connected to one another at the top. In this way it is achieved that the cold water entering at r is quickly heated to medium temperatures and, moreover, the drain s comes into contact with the hottest part of the central heating water at the entry of b into the container h. The inlet and / or outlet of the service water can, however, also be arranged at the upper end of the container h.

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.If an extraction point is opened e.g. at p, then water flows from the main water line through m, r into the inner coil i, than then through the outer spiral k to the outlet point s and from there in a hot state to the tap p. A short time after the tap p has been opened, hot water emerges there as long as the boiler a supplies hot water through line b. Since the central heating circuit b, c, d, f, g often contains several times, e.g. 2-10 times greater amounts of water than the amounts of water flowing through line m to i, k, n, o, p, q, is also continuous hot water withdrawal p, q is guaranteed without a significant drop in temperatures.

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.The new water heater h, i, k has, for example, a diameter of 15 cm, a length of 60 cm and is equipped with 2 counter-wound copper pipe coils of a total of 20 m in length, which are about 300 lit / hour. Let through service water, while the amount of heating water is e.g. 600 liters / hour. or more. Due to its space-saving design, it can also be connected to the boiler of a floor heating system or in a room or a kitchen directly from a central heating element and thus allows hot water to be prepared and drawn in the immediate vicinity of the point of use without long pipelines.

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.The device described ensures that all of the water of the heating system flowing through the container h washes around the coils and a relatively rapid flow of the heating water flow occurs, so that it only cools down relatively little even when warm service water is withdrawn for a longer period of time, i.e. it only becomes one Relatively small fraction of the heat content is withdrawn from the heating water without the need for complicated fixtures to regulate the disruption of the cooled water.

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.This can also be avoided in that the entry of the heating water into the container h is carried out in particular at the top (not shown in the drawing) and thereby the specifically heavy, sinking water flows in the same direction as the entire heating water flow due to the release of heat. This sinking water, as it were, sucks hot water from the boiler a and thus counteracts a decrease in the temperature of the heating water to a greater extent, the more warm service water is diverted at s. This is another benefit of the invention. Only when the heating water enters the container h from below can a relatively thin pipe t be provided which is connected to the inlet line to the boiler and which returns water that has become colder due to wall cooling, but this is not an essential feature of the invention.

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.If two adjacent pipe coils are arranged in opposite directions, a thorough mixing of the heating water and thus good heat transfer to the pipe coils i, k is achieved and a laminar shooting through of the heating water is avoided. It is also possible to provide more than two coiled tubes concentrically one inside the other with a parallel or opposite winding direction. The turns of a pipe coil can be at a distance from one another or else be soldered to one another everywhere or in places, but between two adjacent coils 1 there is generally an intermediate space through which the water of the heating system flows.

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.It may also be advantageous to arrange the service water supply point and discharge point for this water near the inlet of the heating water flow, i.e. to switch several coils in such a way that the above condition is met. This not only results in rapid heating to medium temperatures, but also achieves higher temperatures at the tapping connection for the service water.

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.Another embodiment of the invention consists in arranging several flow heaters one behind the other, in particular in such a way that the individual container is designed like an elongated chamber within a larger container (see Fig. 2) and the chambers x, y, z due to suitable openings the heating water flows through one behind the other in the partition walls v, w. In this case, only one coil can be arranged in each chamber.

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.For the use of the device according to the invention, it can also be installed at any point in the hot water circuit between the inlet and return, which makes the special flow part of the fact that the warm service water can be generated in the immediate vicinity of the point of use and thus long pipelines, heat losses and the like. avoided or significantly reduced. Other advantages of the new invention include the space-saving design, the lower material requirements, the avoidance of heating large amounts of water before the water is drawn off and the storage of this amount of hot water, the constant readiness for operation even after the drawing of large amounts of water and the possibility of drawing hot water for any length of time.

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.From the outside, the device is just an expanded piece of pipe that can be installed anywhere in any heating water line, even in a horizontal or inclined position.

Claims

1) Flow heater for hot water preparation, preferably using the water of a hot water heating system as a heating source, characterized by the entire heating water flow flowing through it in the longitudinal direction, at least twice (e.g. 4 - 10 times) as slowly as a wide, tubular or chamber-shaped container, one or preferably several , the container firmly filling, immediately surrounded by the entire heating water flow, cylindrical metal coils, inlet and outlet openings at the ends of the elongated container for the heating water and separate inlet and outlet connections for the water to be heated.

2) flow heater according to claim 1, characterized by at least two concentric, preferably one behind the other connected cylindrical pipe coils (coils) of different diameters in the longitudinal axis of the container.

3) flow heater according to claim 1 or 2, characterized in that two adjacent coils have opposite directions of winding.

4) flow heater according to one of claims 1 to 3, characterized in that the heating water flow around the coils (coils) partly in cocurrent, partly in countercurrent, in particular with supply and discharge of the service water near the heating water entry point.

5) flow heater according to one of claims 1 to 4, characterized in that dad service water flows through the coil of largest diameter before its discharge in countercurrent to the heating water flow, preferably with derivation of the service water near the heating water inlet.

6) flow heater according to one of claims 1 to 5, characterized in that the domestic water supply in an inner pipe Snake of such dimensions takes place that a substantial preheating already takes place in this, in particular even with larger domestic water withdrawal.

7) flow heater according to one of claims 1 to 6, characterized in that the inlet opening is attached to the upper end of the container and the outlet opening for the heating water is attached to the lower end.

8) flow heater according to one of claims 1 to 6, characterized by a discharge opening for the heating water at the upper end of the container, a feed opening for the heating water at the lower end of the container and another smaller lateral opening provided at the lower end of the container into which a thin pipe for a partial return of water cooled on the container walls to the return line d of the heating system.

9) flow heater according to one of claims 1 to 8, characterized in that a plurality of containers or chambers through which a flow of hot water flows is connected in series and, in particular, are combined into a single device.

10) hot water supply system using a water heater according to one of claims 1 to 9, characterized in that the water heater is switched on at any point of the heating water flow, preferably near the hot water point of use and the hot water heating system is operated in particular without the use of a hot water storage tank.