EP2598809A2 - Schutzeinrichtung, durchlauferhitzer und fluidspeicher - Google Patents

Schutzeinrichtung, durchlauferhitzer und fluidspeicher

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Publication number
EP2598809A2
EP2598809A2 EP11730973.2A EP11730973A EP2598809A2 EP 2598809 A2 EP2598809 A2 EP 2598809A2 EP 11730973 A EP11730973 A EP 11730973A EP 2598809 A2 EP2598809 A2 EP 2598809A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
fluid
valve
protective device
shut
bypass line
Prior art date
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Granted
Application number
EP11730973.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2598809B1 (de
Inventor
Christian Englisch
Michael Gruber
Wolfgang Hörner
Alfred Stanzel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BSH Hausgeraete GmbH
Original Assignee
BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH filed Critical BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
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Application granted granted Critical
Publication of EP2598809B1 publication Critical patent/EP2598809B1/de
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Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H9/00—Details
    • F24H9/20—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F24H9/2007—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heaters
    • F24H9/2014—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heaters using electrical energy supply
    • F24H9/2028—Continuous-flow heaters

Definitions

  • the present invention relates to a protective device for a fluid-carrying device for protection against fluid leakage in the event of damage to a fluid-carrying device section, a water heater with such a protective device and a fluid reservoir, with such a protective device.
  • a known protective device is for example integrated into an electric instantaneous water heater shown in DE 41 03 373 A1.
  • the water heater is designed in bare wire technology and has a heating block in which a meandering heating channel is formed, which communicates with a cold water inlet and a hot water drain.
  • a plurality of electrical heating coils is installed in the heating channel, which are energized upon actuation of an electrical switch of the water heater and thereby emit the resulting heat to the water flowing around them.
  • a protective device which disconnects the heating coils or the flow heater from the power supply at all poles Prevents the heater from causing a short circuit unnoticed by the user, which can lead to corrosion and, after some time, to leaks in the heating block
  • a disadvantage of this protective device is that it prevents water leakage only to the extent that corrosion is prevented.
  • the object of the present invention is to provide a protective device for a fluid-conducting device which eliminates the aforementioned disadvantages and in the case of damage or bursting of a fluid-conducting device section in the switched-off device te state the Fluid leakage effectively prevents creating a water heater with such a protective device and a fluid reservoir with such a protective device.
  • the solution according to the invention prevents, especially in the unguarded and switched off or idle state of the device effectively and automatically a fluid outlet from the fluid-conducting device section to which the bypass line extends parallel, regardless of whether the device is energized or not. It can maximally escape the fluid that was in the damaged device section at the time of bursting. However, this amount is relatively low and thus does not lead to significant fluid damage. In the case of a liquid fluid such as water, a water damage is thus prevented. In the case of a gaseous fluid thus the danger of poisoning, explosion, deflagration and drgl. Depending on the gas is prevented. In addition, the protection device has relatively few components, making it relatively susceptible to interference, low maintenance, easy to install and inexpensive.
  • the bypass line has a smaller passage area than the fluid inlet and the fluid outlet. This prevents that too large an amount of the fluid is guided past the fluid-carrying device section in the fluid drain, which would, for example, adversely affect the heating performance of a water heater.
  • a switching unit for generating a switching signal for opening the shut-off valve is arranged in the bypass line.
  • the arrangement of the switching unit in the cross-section tapered bypass line prevents occurring in the fluid inlet pressure fluctuations are detected by the switching unit and reported to the shut-off valve, which would then change its respective operating position, so that the protective device is relatively robust.
  • the switching signal is reported directly to the shut-off valve, whereby this embodiment is particularly simple and inexpensive to produce.
  • the switching signal is processed via at least one installed electronics and then reported to the shut-off valve.
  • the electronics can amplify the switching signal and thus increase the sensitivity of the protective device or, for example, act as a filter that detects faulty switching signals and does not forward them to the shut-off valve.
  • two electronics may be provided, wherein the switching unit passes the switching signal to a first electronics and this then forwards the switching signal to an electronics for switching the shut-off valve.
  • a pressure signaling line for forwarding a pressure drop occurring in the bypass line to the shut-off valve.
  • the pressure signaling line has a correspondingly small flow cross section and eliminates the use of the aforementioned switching unit.
  • a preferred shut-off valve is a solenoid valve. Solenoid valves are not susceptible to interference, correspondingly low maintenance and compact.
  • the check valve arranged in the fluid outlet is preferably a directional valve, in particular a non-return valve spring-biased in the direction of the heating block into its closed position. The check valve does not require a separate switching signal to the opening and is also maintenance-free. It is only interpreted the spring in terms of acting on its valve body opening pressure, which is generated by the effluent from the fluid-carrying device portion fluid.
  • a preferred instantaneous water heater is equipped with the protective device according to the invention.
  • the shut-off valve is preferably arranged in the cold water inlet and the check valve in the hot water drain.
  • the bypass line then extends parallel to the heating block, so that when the bursting of the heating block only the water that was in it was able to escape, since over the shut-off valve and the check valve, a subsequent flow of fresh water is prevented in the heating block.
  • a preferred fluid reservoir is a hot water tank, wherein the shut-off valve is preferably in the cold water inlet and the check valve in the hot water drain.
  • the bypass line then extends parallel to the storage container, so that when the storage container bursts only the water can escape that was in it, as via the shut-off valve and the check valve, a subsequent flow of fresh water is prevented in the storage container.
  • the present invention is particularly suitable for the provision of a water heater or a domestic hot water storage in the unguarded and off state or rest state effectively and automatically prevents fluid leakage from the heating block or storage tank, regardless of whether the water heater or the Hot water tank is energized or not.
  • FIGURE 1 shows a schematic structure of a continuous flow heater according to the invention.
  • Figure 1 shows a structure of a water heater 1 according to the invention for heating water, which is pressure-resistant and preferably carried out in bare-wire technology. It has a heating block 2 in which a meandering heating channel, not shown, is formed with a plurality of heating coils for heating the water. The water to be heated is supplied to the heating block 2 via a cold water inlet 4.
  • the instantaneous water heater 1 has a protective device 10, by means of which it is prevented that water escapes from the heating block 2 in the event of damage, particularly in the unguarded and switched-off state.
  • the protector 10 has a cold water side check valve 12, a hot water side check valve 14, a bypass line 16, and a bypass side switching unit 18.
  • the shut-off valve 12 is arranged in the cold water inlet 4 and preferably a solenoid valve, which is transferred via an actuating unit 20 from its basic position to a working position. In its basic position, which corresponds to its closed position, the solenoid valve 12 is closed and thus the cold water inlet 4 is controlled. In its working position, the shut-off valve 12 is opened and thus the cold water inlet 4 is turned on, so that water to be heated can flow into the heating block 2.
  • the check valve 14 is arranged in the hot water drain 6 and preferably a directional valve, in particular an automatic check valve. It has a valve body 22 which is biased by a spring 24 against a valve seat 26 to a home position.
  • the check valve 14 is oriented in the cold water inlet, that in its basic position, which corresponds to a closed position, the hot water drain 6 is blocked in the direction of the heating block 2. Opened and thus transferred to its working position, the check valve 14 is generated via the voltage applied to the valve body 22 and generated by the effluent from the heating block 2 warm water opening pressure.
  • the bypass line 16 establishes a fluid connection between the cold water inlet 4 and the hot water outlet 6 parallel to the heating block 2. It engages upstream of the solenoid valve 12 and downstream of the check valve 14 to the cold water inlet 4 and the hot water drain 6 and has a flow cross-section which is substantially smaller than the cold water inlet 4 and the hot water drain 6.
  • the switching unit 18 is associated with the bypass line 12 and has a switch 28 and an unnumbered valve, which is arranged in the bypass line 12 via a spring 30 biased into its rest position valve body 32.
  • the position of the valve body 32 is reported via a control line 34 from the valve to the switch 28, which generates a switching or opening signal and this passes on a signal line 36 to the actuator unit 20 for opening the solenoid valve 12.
  • the hot water fitting 8 When the flow heater is switched on, the hot water fitting 8 is opened by the operator.
  • the water in the bypass line 16 flows through the hot water fitting 8 and via the cold water inlet 4 fresh water flows into the bypass line 12. Consequently, a flow is formed in the bypass line 16, which causes the valve body 32 of the switching unit 18 is transferred against its spring bias from a rest position to its switching position.
  • the switching position is reported via the control line 34 to the switch 28, which sends a corresponding switching signal to the actuating unit 20 via the signal line 36, whereupon the solenoid valve 12 is transferred to its open position and the cold water inlet 4 is opened in the direction of the heating block 2.
  • the fresh or to be heated water flows through the open solenoid valve 12 in the heating block 2, where it is heated and enters via the hot water drain 6 from the heating block 2. It flows against the located in its closed position valve body 22 of the check valve 14 and acts on it with such pressure that it opens against its spring bias and thus the warm water flows through the check valve 14 through the heating water drain 6 in the direction of the hot water fitting 8 and there Flow heater 1 can be removed.
  • the solenoid valve 12 is the cold water inlet 4 is heading and no fresh water in the damaged equipment area 2, 38, 40 flow and thus can escape from the water heater 1. Even assuming that the water pressure applied to the check valve 14 is sufficient to open it, the actual amount of water that can be taken out of the hot water fitting 8 does not correspond to the target amount of water. The operator notices this and also closes the hot water faucet.
  • Shutoff valve for placement in the fluid inlet of the device, which is in a home position in the closed position, a bypass line for establishing a fluid connection upstream of the shut-off valve from the fluid inlet to the fluid outlet of the device parallel to the fluid-conducting device section, and with a check valve for arrangement upstream of the bypass line in the fluid drain and the outflow of the fluid from the bypass line in the direction of the damaged device section via the
  • Fluid drain prevents a water heater and a fluid reservoir, each with such a protective device.

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Abstract

Offenbart ist eine Schutzeinrichtung für ein fluidführendes Gerät zum Schutz vor Fluidaustritt bei Beschädigung eines fluidführenden Geräteabschnitts, mit einem Absperrventil zur Anordnung im Fluidzulauf des Gerätes, das sich in einer Grundstellung in Schließstellung befindet, einer Bypassleitung zum Herstellen einer Fluidverbindung stromaufwärts des Absperrventils von dem Fluidzulauf zum Fluidablauf des Gerätes parallel zum fluidführenden Geräteabschnitt, und mit einem Sperrventil zur Anordnung stromaufwärts der Bypassleitung in dem Fluidablauf und das ein Abströmen des Fluids aus der Bypassleitung in Richtung des beschädigten Geräteabschnitts über den Fluidablauf verhindert, ein Durchlauferhitzer sowie ein Fluidspeicher mit jeweils einer derartigen Schutzeinrichtung. Die vorliegende Erfindung eignet sich insbesondere zur Bereitstellung eines Durchlauferhitzers oder eines Warmwasserspeichers im häuslichen Bereich, bei dem im unbewachten und ausgeschalteten Zustand bzw. Ruhezustand wirkungsvoll und automatisch ein Fluidaustritt aus dem Heizblock bzw. Fluidspeicher verhindert wird, unabhängig davon, ob der Durchlauferhitzer bzw. der Warmwasserseicher bestromt wird oder nicht.

Description

Schutzeinrichtung, Durchlauferhitzer und Fluidspeicher
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schutzeinrichtung für ein fluidführendes Gerät zum Schutz vor Fluidaustritt bei Beschädigung eines fluidführenden Geräteabschnitts, einen Durchlauferhitzer mit einer derartigen Schutzeinrichtung und einen Fluidspeicher, mit einer derartigen Schutzeinrichtung.
Bei Durchlauferhitzern in Blankdrahttechnik mit einem kunststoffbasierten Heizblock kann es bspw. aufgrund eines Platzens des Heizblocks zu Wasserschäden kommen. Zum Schutz vor derartigen Schäden werden daher meistens sogenannte Schutzeinrichtungen in das jeweilige fluidführende Gerät integriert. Eine bekannte Schutzeinrichtung ist beispielsweise integriert in einen elektrischen Durchlauferhitzer in der DE 41 03 373 A1 gezeigt. Der Durchlauferhitzer ist in Blankdrahttechnik ausgeführt und weist einen Heizblock auf, in dem ein mäanderartiger Heizkanal ausgebildet ist, der mit einem Kaltwasserzulauf und einem Heißwasserablauf in Verbindung steht. Zum Erwärmen des Wassers ist in dem Heizkanal eine Vielzahl von elektrischen Heizwendeln installiert, die beim Betätigen eines elektrischen Schalters des Durchlauferhitzers bestromt werden und die dabei die entstehende Wärme an das sie umströmende Wasser abgeben. Um zu verhindern, dass bei einer Beschädigung des elektrischen Schalters bzw. Triac die Heizwendeln bestromt werden, obwohl der Schalter eigentlich im Zustand „Aus" sein sollte, ist eine Schutzeinrichtung vorgesehen, die die Heizwendeln bzw. den Durchlauferhitzer allpolig vom Stromnetz trennen. Somit wird verhindert, dass in den Durchlauferhitzer ein von dem Benutzer unbemerkter Kurzschluss entsteht, der zu Korrosion und nach einiger Zeit auch zu Undichtigkeiten des Heizblocks führen kann. Nachteilig an dieser Schutzeinrichtung ist jedoch, dass sie nur insofern einen Wasseraustritt verhindert, als dass Korrosion verhindert wird. Ein Wasseraustritt aus einem geplatzten aber elektrisch funktionstüchtigen Heizblock wird nicht verhindert. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schutzeinrichtung für ein fluidführendes Gerät, die die vorgenannten Nachteile beseitigt und bei einer Beschädigung bzw. beim Platzen eines fluidführenden Geräteabschnitts im ausgeschalteten Gerätezustand den Fluidaustritt wirksam verhindert, einen Durchlauferhitzer mit einer derartigen Schutzeinrichtung und einen Fluidspeicher mit einer derartigen Schutzeinrichtung zu schaffen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Schutzeinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 , durch einen Durchlauferhitzer mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 und durch einen Fluidspeicher mit den Merkmalen des Patentanspruchs 11. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen, welche einzeln oder in Kombination miteinander ersetzbar sind, sind Gegenstand der jeweils abhängigen Ansprüche.
Eine erfindungsgemäße Schutzeinrichtung für ein fluidführendes Gerät zum Schutz vor Fluidaustritt bei Beschädigung eines fluidführenden Geräteabschnitts hat ein Absperrventil zur Anordnung im Fluidzulauf des Gerätes, das sich in einer Grundstellung in Schließstellung befindet, eine Bypassleitung zum Herstellen einer Fluidverbindung stromaufwärts des Absperrventils von dem Fluidzulauf zum Fluidablauf des Gerätes parallel zum fluidführenden Geräteabschnitt, und ein Sperrventil zur Anordnung stromaufwärts der Bypassleitung in dem Fluidablauf und das ein Abströmen des Fluids aus der Bypassleitung in Richtung des beschädigten Geräteabschnitts über den Fluidablauf verhindert.
Die erfindungsgemäße Lösung verhindert insbesondere im unbewachten und ausgeschalteten Zustand bzw. Ruhezustand des Gerätes wirkungsvoll und automatisch einen Fluidaustritt aus dem fluidführenden Geräteabschnitt, zu dem sich die Bypassleitung parallel erstreckt, unabhängig davon, ob das Gerät bestromt wird oder nicht. Es kann maximal das Fluid austreten, das sich zum Zeitpunkt des Platzens in dem beschädigten Geräteabschnitt befand. Diese Menge ist jedoch verhältnismäßig gering und führt somit zu keinem wesentlichen Fluidschaden. Im Falle eines flüssigen Fluids wie Wasser wird somit ein Wasserschaden verhindert. Im Falle eines gasförmigen Fluids wird somit in Abhängigkeit des Gases die Gefahr einer Vergiftung, Explosion, Verpuffung und drgl. verhindert. Zudem weist die Schutzeinrichtung verhältnismäßig wenig Bauteile auf, wodurch sie verhältnismäßig störunanfällig, wartungsarm, einfach zu installieren und kostengünstig ist. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist die Bypassleitung einen kleineren Durchlassquerschnitt als der Fluidzulauf und der Fluidablauf auf. Hierdurch wird verhindert, dass eine zu große Menge des Fluids an dem fluidführenden Gerätabschnitt vorbei in den Fluidablauf geführt wird, was sich beispielsweise nachteilig auf die Heizleistung eines Durchlauferhitzers auswirken würde.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist in der Bypassleitung eine Schalteinheit zur Erzeugung eines Schaltsignals zum Öffnen des Absperrventils angeordnet. Durch die Anordnung der Schalteinheit in der querschnittsverjüngten Bypassleitung wird verhindert, dass im Fluidzulauf auftretende Druckschwankungen durch die Schalteinheit erfasst und an das Absperrventil gemeldet werden, welches daraufhin seine jeweilige Arbeitsposition ändern würde, so dass die Schutzeinrichtung verhältnismäßig robust ausgeführt ist.
Bei einem Ausführungsbeispiel wird das Schaltsignal unmittelbar an das Absperrventil gemeldet, wodurch dieses Ausführungsbeispiel besonders einfach und kostengünstig herstellbar ist.
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel wird das Schaltsignal über zumindest eine installierte Elektronik aufbereitet und dann an das Absperrventil gemeldet. Die Elektronik kann das Schaltsignal verstärken und somit die Empfindlichkeit der Schutzeinrichtung erhöhen oder beispielsweise als ein Filter fungieren, der fehlerbehaftete Schaltsignale erkennt und diese nicht an das Absperrventil weiterleitet. Beispielsweise können auch zwei Elektroniken vorgesehen sein, wobei die Schalteinheit das Schaltsignal an eine erste Elektronik übergibt und diese dann das Schaltsignal an eine Elektronik zum Schalten des Absperrventils weiterleitet. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel erstreckt sich von der Bypassleitung zum Absperrventil eine Druckmeldeleitung zur Weiterleitung eines in der Bypassleitung auftretenden Druckabfalls an das Absperrventil. Die Druckmeldeleitung weist einen entsprechend kleinen Durchflussquerschnitt auf und erübrigt die Verwendung der vorgenannten Schalteinheit.
Ein bevorzugtes Absperrventil ist ein Magnetventil. Magnetventile sind störunanfällig, entsprechend wartungsarm und kompakt. Das in dem Fluidablauf angeordnete Sperrventil ist vorzugsweise ein Richtungsventil, insbesondere ein in Richtung des Heizblocks in seine Schließstellung federvorgespanntes Rückschlagventil. Das Rückschlagventil bedarf keines gesonderten Schaltsignals zur Öffnung und ist darüber hinaus wartungsfrei. Es ist lediglich die Feder hinsichtlich eines auf seinen Ventilkörper wirkenden Öffnungsdruck auszulegen, der von dem aus dem fluidführenden Gerätabschnitt abströmenden Fluid erzeugt wird.
Ein bevorzugter Durchlauferhitzer ist mit der erfindungsgemäßen Schutzeinrichtung ausgerüstet. Dabei ist das Absperrventil bevorzugterweise im Kaltwasserzulauf und das Sperrventil im Heißwasserablauf angeordnet. Die Bypassleitung erstreckt sich dann parallel zum Heizblock, so dass beim Platzen des Heizblocks nur das Wasser austreten kann, das sich in ihm befand, da über das Absperrventil und das Sperrventil ein Nachströmen von frischem Wasser in den Heizblock verhindert wird.
Ein bevorzugter Fluidspeicher ist ein Warmwasserspeicher, wobei sich das Absperrventil bevorzugterweise im Kaltwasserzulauf und das Sperrventil im Heißwasserablauf befindet. Die Bypassleitung erstreckt sich dann parallel zum Speicherbehälter, so dass beim Platzen des Speicherbehälters nur das Wasser austreten kann, dass sich in ihm befand, da über das Absperrventil und das Sperrventil ein Nachströmen von frischem Wasser in den Speicherbehälter verhindert wird.
Die vorliegende Erfindung eignet sich insbesondere zur Bereitstellung eines Durchlauferhitzers oder eines Warmwasserspeichers im häuslichen Bereich, bei dem im unbewachten und ausgeschalteten Zustand bzw. Ruhezustand wirkungsvoll und automatisch ein Fluidaustritt aus dem Heizblock bzw. Speicherbehälter verhindert wird, unabhängig davon, ob der Durchlauferhitzer bzw. der Warmwasserspeicher bestromt wird oder nicht.
Sonstige vorteilhafte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand weiterer Unteransprüche. Im Folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer schematischen Darstellung näher erläutert. Die einzige Figur 1 zeigt einen schematischen Aufbau eines erfindungsgemäßen Durchlauferhitzers. Figur 1 zeigt einen Aufbau eines erfindungsgemäßen Durchlauferhitzers 1 zum Erwärmen von Wasser, der druckfest und bevorzugterweise in Blankdrahttechnik ausgeführt ist. Er hat einen Heizblock 2, in dem ein nicht gezeigter mäanderartiger Heizkanal mit einer Vielzahl von Heizwendeln zum Erwärmen des Wassers ausgebildet ist. Das zu erwärmende Wasser wird dem Heizblock 2 über einen Kaltwasserzulauf 4 zugeführt. Das erwärmte Wasser wird dem Heizblock 2 über einen Heißwasserablauf 6 entnommen, in dem an einem von dem Heizblock 2 entfernt liegenden Abschnitt eine Heißwasserarmatur 8 angeordnet ist, die zur Entnahme des warmen Wassers von einem Bediener geöffnet wird. Erfindungsgemäß weist der Durchlauferhitzer 1 eine Schutzeinrichtung 10 auf, mittels der verhindert wird, dass insbesondere im unbewachten und ausgeschalteten Zustand Wasser aus dem Heizblock 2 bei einer Beschädigung desselben austritt. Die Schutzeinrichtung 10 hat ein kaltwasserseitiges Absperrventil 12, ein heißwasserseitiges Sperrventil 14, eine Bypassleitung 16 und eine bypassleitungsseitige Schalteinheit 18.
Das Absperrventil 12 ist in dem Kaltwasserzulauf 4 angeordnet und bevorzugterweise ein Magnetventil, das über eine Betätigungseinheit 20 aus seiner Grundstellung in eine Arbeitsstellung überführt wird. In seiner Grundstellung, die seiner Schließstellung entspricht, ist das Magnetventil 12 geschlossen und somit der Kaltwasserzulauf 4 zugesteuert. In seiner Arbeitsstellung ist das Absperrventil 12 geöffnet und somit der Kaltwasserzulauf 4 aufgesteuert, so dass zu erwärmendes Wasser in den Heizblock 2 strömen kann.
Das Sperrventil 14 ist in dem Heißwasserablauf 6 angeordnet und vorzugsweise ein Richtungsventil, insbesondere ein selbsttätiges Rückschlagventil. Es hat einen Ventilkörper 22, der über eine Feder 24 gegen einen Ventilsitz 26 in eine Grundposition vorgespannt ist. Das Rückschlagventil 14 ist derart in dem Kaltwasserzulauf orientiert, dass in seiner Grundposition, die einer Schließposition entspricht, der Heißwasserablauf 6 in Richtung des Heizblocks 2 gesperrt ist. Geöffnet und somit in seiner Arbeitsposition überführt wird das Rückschlagventil 14 über den an dem Ventilkörper 22 anliegenden und von dem aus dem Heizblock 2 abströmenden warmen Wasser erzeugten Öffnungsdruck. Die Bypassleitung 16 stellt eine Fluidverbindung zwischen dem Kaltwasserzulauf 4 und dem Heißwasserablauf 6 parallel zum Heizblock 2 her. Sie greift stromaufwärts des Magnetventils 12 und stromabwärts des Rückschlagventils 14 an dem Kaltwasserzulauf 4 bzw. dem Heißwasserablauf 6 an und hat einen Durchflussquerschnitt, der wesentlich kleiner als der Kaltwasserzulauf 4 bzw. des Heißwasserablaufs 6 ist.
Die Schalteinheit 18 ist der Bypassleitung 12 zugeordnet und weist einen Schalter 28 sowie ein nicht beziffertes Ventil auf, dessen über eine Feder 30 in seine Ruhestellung vorgespannter Ventilkörper 32 in der Bypassleitung 12 angeordnet ist. Die Stellung des Ventilkörpers 32 wird über eine Steuerleitung 34 von dem Ventil an den Schalter 28 gemeldet, der ein Schalt- bzw. Öffnungssignal generiert und dieses über eine Signalleitung 36 an die Betätigungseinheit 20 zum Öffnen des Magnetventils 12 weiterleitet.
Im ausgeschalteten Zustand des Durchlauferhitzers ist die Heißwasserarmatur 8 geschlossen und das Wasser in der Bypassleitung 16 kann nicht in Richtung der Heißwasserarmatur 8 abströmen. Ebenso kann das Wasser nicht über das Rückschlagventil 14 in Richtung des Heizblocks 2 abströmen, da dieses in Richtung des Heizblocks 2 sperrt. Somit kann sich in der Bypassleitung 16 keine Strömung ausbilden und der Ventilkörper 22 verbleibt in seiner Ruhestellung. Folglich generiert der Schalter 28 kein Schaltsignal für das Magnetventil 12, so dass dieses in seiner Schließstellung verbleibt und den Kaltwasserzulauf 4 nicht aufsteuert.
Im eingeschalteten Zustand des Durchlauferhitzers wird die Heißwasserarmatur 8 vom Bediener geöffnet. Das Wasser in der Bypassleitung 16 strömt über die Heißwasserarmatur 8 ab und über den Kaltwasserzulauf 4 strömt frisches Wasser in die Bypassleitung 12 nach. Folglich bildet sich in der Bypassleitung 16 eine Strömung aus, die bewirkt, dass der Ventilkörper 32 der Schalteinheit 18 gegen seine Federvorspannung aus einer Ruhestellung in seine Schaltstellung überführt wird. Die Schaltstellung wird über die Steuerleitung 34 an den Schalter 28 gemeldet, der über die Signalleitung 36 ein entsprechendes Schaltsignal an die Betätigungseinheit 20 sendet, woraufhin das Magnetventil 12 in seine Öffnungsstellung überführt wird und der Kaltwasserzulauf 4 in Richtung des Heizblocks 2 geöffnet wird. Nun strömt das frische bzw. zu erwärmende Wasser über das geöffnete Magnetventil 12 in den Heizblock 2, wird dort erwärmt und tritt über den Heißwasserablauf 6 aus dem Heizblock 2 aus. Es strömt gegen den sich in seiner Schließposition befindenden Ventilkörper 22 des Rückschlagventils 14 und beaufschlagt diesen mit einem derartigen Druck, dass dieses gegen seine Federvorspannung öffnet und somit das warme Wasser über das Rückschlagventil 14 durch den Heizwasserablauf 6 in Richtung der Heißwasserarmatur 8 strömt und dort dem Durchlauferhitzer 1 entnommen werden kann.
Liegt nun eine Beschädigung des Durchlauferhitzers 1 in Form eines geplatzten Heizblockes 2, eines zwischen dem Magnetventil 12 und dem Heizblock 2 angeordneten Kaltwasserzulaufabschnitts 38 oder eines zwischen dem Heizblock 2 und dem Rückschlagventil 14 angeordneten Heißwasserablaufabschnitts 40 vor, tritt je nach der Einbauposition des Durchlauferhitzers 1 das sich in diesem Gerätebereich 2, 38, 40 stromabwärts des Absperrventils 12 und stromaufwärts des Rückschlagventils 14 befindende Wasser aus dem Durchlauferhitzer 1 aus. Diese Wassermenge ist jedoch sehr gering, so dass es zu keinem großen Wasserschaden kommen kann.
Befindet sich der Durchlauferhitzer im Beschädigungsfall im unbewachten Ruhezustand, ist die Heizwasserarmatur 8 zugesteuert. Ebenso ist das Rückschlagventil 14 in Richtung des Heizblocks 2 gesperrt. Somit kann sich keine Strömung in der Bypassleitung 16 ausbilden und das Magnetventil 12 wird nicht aufgesteuert. Somit kann weder über den Kaltwasserzulauf 4 noch über den Heizwasserablauf 6 frisches Wasser in den beschädigten Gerätebereich 2, 38, 40 nachströmen und dort austreten.
Befindet sich der Durchlauferhitzer im Beschädigungsfall im eingeschalteten Zustand bzw. wird er trotz Beschädigung eingeschaltet, wird die Heizwasserarmatur 8 geöffnet und das Wasser in der Bypassleitung 16 strömt über die Heizwasserarmatur 8 ab. Über den Kaltwasserzulauf 4 strömt frisches Wasser nach, woraufhin der Ventilkörper 32 aus seiner Ruhestellung in seine Schaltstellung überführt wird und die Schalteinheit 18 ein Öffnungssignal an die Betätigungseinheit 20 des Magnetventils 12 sendet, so dass dieses den Kaltwasserzulauf 4 aufsteuert. Aufgrund der Beschädigung tritt jedoch zumindest eine gewisse Wassermenge des zu erwärmenden bzw. erwärmten Wassers stromaufwärts des Rückschlagventils 12 aus, wodurch die an der Heizwasserarmatur 8 entnehmbare Wassermenge beispielsweise reduziert und/oder nicht auf eine eingestellte Solltemperatur aufgewärmt ist. Der Bediener registriert dies und schließt die Heizwasserarmatur 8, woraufhin die Strömung in der Bypassleitung 16 zusammenbricht, das Magnetventil 12 den Kaltwasserzulauf 4 zusteuert und kein frisches Wasser in den beschädigten Gerätebereich 2, 38, 40 nachströmen und somit aus dem Durchlauferhitzer 1 austreten kann. Selbst unter der Annahme, dass der an dem Rückschlagventil 14 anliegende Wasserdruck ausreicht, um dieses zu öffnen, so entspricht die an der Heißwasserarmatur 8 entnehmbare Ist-Wassermenge nicht der Soll-Wassermenge. Der Bediener bemerkt dies und schließt ebenfalls die Heißwasserarmatur.
Offenbart ist eine Schutzeinrichtung für ein fluidführendes Gerät zum Schutz vor
Fluidaustritt bei Beschädigung eines fluidführenden Geräteabschnitts, mit einem
Absperrventil zur Anordnung im Fluidzulauf des Gerätes, das sich in einer Grundstellung in Schließstellung befindet, einer Bypassleitung zum Herstellen einer Fluidverbindung stromaufwärts des Absperrventils von dem Fluidzulauf zum Fluidablauf des Gerätes parallel zum fluidführenden Geräteabschnitt, und mit einem Sperrventil zur Anordnung stromaufwärts der Bypassleitung in dem Fluidablauf und das ein Abströmen des Fluids aus der Bypassleitung in Richtung des beschädigten Geräteabschnitts über den
Fluidablauf verhindert, ein Durchlauferhitzer sowie ein Fluidspeicher mit jeweils einer derartigen Schutzeinrichtung.
Bezugszeichenliste
1 Durchlauferhitzer
2 Heizblock
4 Kaltwasserzulauf
6 Heißwasserablauf
8 Armatur
10 Schutzeinrichtung
12 Absperrventil
14 Sperrventil
16 Bypassleitung
18 Schalteinheit
20 Betätigungseinheit
22 Ventilkörper
24 Feder
26 Ventilsitz
28 Schalter
30 Feder
32 Ventilkörper
34 Steuerleitung
36 Signalleitung
38 Kaltwasserzulaufabschnitt
40 Heizwasserablaufabschnitt

Claims

PATENTANSPRÜCHE
Schutzeinrichtung (10) für ein fluidführendes Gerät (1) zum Schutz vor Fluidaustritt bei Beschädigung eines fluidführenden Geräteabschnitts (2, 38, 40),
gekennzeichnet durch ein Absperrventil (12) zur Anordnung im Fluidzulauf (4) des Gerätes (1), das sich in einer Grundstellung in Schließstellung befindet, durch eine Bypassleitung (16) zum Herstellen einer Fluidverbindung stromaufwärts des Absperrventils (12) von dem Fluidzulauf (4) zum Fluidablauf (6) des Gerätes (1) parallel zum fluidführenden Geräteabschnitt (2, 38, 40), und durch ein Sperrventil (14) zur Anordnung stromaufwärts der Bypassleitung (16) in dem Fluidablauf (4) und das ein Abströmen des Fluids aus der Bypassleitung (16) in Richtung des beschädigten Geräteabschnitts (2, 38, 40) über den Fluidablauf (6) verhindert.
Schutzeinrichtung nach Anspruch 1 , wobei die Bypassleitung (16) einen kleineren Durchlassquerschnitt als der Fluidzulauf (4) und der Fluidablauf (6) hat.
Schutzeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei in der Bypassleitung (16) eine Schalteinheit (18) zur Erzeugung eines Schaltsignals zum Öffnen des Absperrventils (12) angeordnet ist.
Schutzeinrichtung nach Anspruch 3, wobei das Schaltsignal unmittelbar an das Absperrventil (12) meldbar ist.
Schutzeinrichtung nach Anspruch 3 oder 4, wobei zumindest eine Elektronik zur mittelbaren Meldung des Schaltsignals an das Absperrventil (12) vorgesehen ist.
Schutzeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei sich von der Bypassleitung (16) zum Absperrventil (12) eine Druckmeldeleitung (36) zur Weiterleitung eines
Druckabfalls in der Bypassleitung (16) an das Absperrventil (12) erstreckt.
Schutzeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das
Absperrventil (12) ein Magnetventil ist. Schutzeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Sperrventil (14) ein Richtungsventil ist, das in Richtung des fluidführenden Geräteabschnitts (2, 38, 40) gesperrt ist.
Schutzeinrichtung nach Anspruch 8, wobei das Sperrventil (14) ein
federvorgespanntes Rückschlagventil ist.
Durchlauferhitzer (1) mit einer Schutzeinrichtung (10) nach einem der
vorhergehenden Ansprüche.
Fluidspeicher mit einer Schutzeinrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9.
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