NL1008248C2

NL1008248C2 - Hot water storage heater for use in heating of dwellings

Info

Publication number: NL1008248C2
Application number: NL1008248A
Authority: NL
Inventors: Wim Benschop
Original assignee: Coopra Rotterdam Nv
Priority date: 1998-02-09
Filing date: 1998-02-09
Publication date: 1999-09-02
Also published as: NL1008248A1

Abstract

A combination appliance (10) includes a gas burner construction (12) for a natural gas/air mixture, while feed and discharge devices (16,18) are provided for supplying air and discharging combustion gases. Connectors (20,22,24,26,28) are provided respectively for supply of gas, feeding and drawing of water for the heating system and feeding and drawing of water for heated tap water. A heat exchanger (30) is arranged in the appliance and has a three-way valve (34) for switching between supply of tap water and central heating water : Independent claims are included for a storage device manufacturing method, for a gas medium discharge device and for a heating apparatus.

Description

INRICHTING VOOR HET TIJDELIJK OPSLAAN VAN WARM FLUÏDUMDEVICE FOR TEMPORARY STORAGE OF HOT FLUID

EN WERKWIJZE TER VERVAARDIGING DAARVANAND METHOD OF MANUFACTURE THEREOF

In verwarmingstoestellen, in het bijzonder voor het verwarmen van woningen e.d., is veelal een reservoir opgenomen voor het tijdelijk opslaan van zogeheten verwarmd tapwater, opdat de gebruiker onmiddellijk de be-5 schikking heeft over warm water zodra hij/zij een kraan voor warm water opendraait.Heating appliances, in particular for heating homes, etc., often contain a reservoir for temporarily storing so-called heated tap water, so that the user has immediate access to hot water as soon as he / she opens a tap for hot water .

Een dergelijk combi-toestel, met een vermogen van bijv. 22-24 kW dient bijv. 6 liter water van 60°C per minuut te kunnen leveren vanuit een dergelijk voorraad-10 vat.Such a combi appliance, with a power of, for example, 22-24 kW, should be able to supply, for example, 6 liters of water at 60 ° C per minute from such a storage vessel.

In de praktijk blijken de toestellen hier niet aan te kunnen voldoen, in het bijzonder indien de brander van een dergelijk verwarmd toestel bijvoorbeeld in de zomer niet of in mindere mate (volgens modulerend be-15 drijf) wordt aangestuurd, daar het verwarmen van fluïdum in leidingen en radiatoren in de woning dan niet of nauwelijks plaatsvindt.In practice, the appliances appear not to be able to comply with this, in particular if the burner of such a heated appliance is not controlled or to a lesser extent (according to modulating operation) in the summer, for example, since the heating of fluid in pipes and radiators in the home hardly ever occur.

Uit de niet vóórgepubliceerde internationale octrooiaanvrage PCT/EP97/06179 is een voorraadvat be-20 schreven, dat technisch aan bovenstaande vereisten voldoet, maar in de praktijk te kostbaar blijkt om te fabriceren.A non-prepublished international patent application PCT / EP97 / 06179 discloses a storage vessel which technically meets the above requirements, but which in practice proves to be too expensive to manufacture.

Uit GB 326 278 is een inrichting voor het opslaan en verwarmen van fluïdum bekend, omvattende: 25 - een buitenmantel,· - een in het inwendige van de buitenmantel aangebrachte binnenmantel/ en - een tussen de buitenmantel en binnenmantel aangebrachte tussenmantel, die zodanig is gevormd en 30 aangebracht tussen de binnenmantel en de buitenmantel, dat in de tussenruimte tussen de binnen- en de buitenmantel kanalen worden gevormd, waarin het te verwarmen flu- 1008248 2 idum en verwarmend fluïdum zodanig worden doorgevoerd, dat warmte-uitwisseling tussen die twee fluïda plaatsvindt .GB 326 278 discloses a device for storing and heating fluid, comprising: - an outer jacket, - an inner jacket arranged in the interior of the outer jacket, and - an intermediate jacket arranged between the outer jacket and the inner jacket, which is formed in such a way and 30 arranged between the inner jacket and the outer jacket, which channels are formed in the interspace between the inner and the outer jacket, in which the fluid to be heated and the heating fluid are passed in such a way that heat exchange takes place between those two fluids .

Bij deze bekende warmtewisselaar worden door de 5 tussenmantel twee schroefvormige kanalen gevormd voor het verkrijgen van warmte-uitwisseling tussen de twee fluïda.In this known heat exchanger, two helical channels are formed by the intermediate jacket to obtain heat exchange between the two fluids.

Voorts is uit het Duitse octrooischrift 815805 een koelvat bekend met een schroefvormig kanaal tussen binnen- en buitenmantel.Furthermore, German patent 815805 discloses a cooling vessel with a helical channel between inner and outer jacket.

10 De onderhavige uitvinding beoogt de bekende inrichting te verbeteren, in het bijzonder opdat deze 5 tevens dienst kan doen als voorraadvat voor tapwater.The present invention aims to improve the known device, in particular so that it can also serve as a storage vessel for tap water.

De onderhavige uitvinding verschaft een inrichting voor het opslaan en/of verwarmen van fluïdum, omvat- 15 tende: - een buitenmantel; - een in het inwendige van de buitenmantel aangebrachte binnenmantel; en - een tussen de buitenmantel en binnenmantel 20 aangebrachte tussenmantel, die zodanig is gevormd en aangebracht tussen de binnenmantel en de buitenmantel, dat in de tussenruimte tussen de binnen- en de buitenmantel kanalen worden gevormd, waarin het te verwarmen fluïdum en verwarmend fluïdum zodanig worden doorgevoerd, 25 dat warmte-uitwisseling tussen die twee fluïda plaatsvindt, met het kenmerk, dat de kanalen voor het te verwarmen fluïdum in verbinding staan met het inwendige van de binnenmantel, dat dient als reservoir voor het te verwarmen fluïdum.The present invention provides an apparatus for storing and / or heating fluid, comprising: - an outer jacket; - an inner jacket arranged in the interior of the outer jacket; and - an intermediate jacket arranged between the outer jacket and inner jacket 20, which is formed and arranged between the inner jacket and the outer jacket, such that channels are formed in the intermediate space between the inner and outer jacket, in which the fluid to be heated and heating fluid are formed it is introduced that heat exchange takes place between those two fluids, characterized in that the channels for the fluid to be heated communicate with the interior of the inner jacket, which serves as a reservoir for the fluid to be heated.

30 Doordat de kanalen voor het te verwarmen flu ïdum in verbinding staan met het inwendige van de binnen-j mantel, wordt het door het inwendige van de binnenmantel ï I een voorraadvat gevormd, dat aan de buitenzijde is geïso- • leerd door de schroefvormige kanalen.Because the channels for the fluid to be heated are in communication with the interior of the inner jacket, a storage vessel is formed by the interior of the inner jacket, which is insulated on the outside by the helical channels .

35 Bij voorkeur worden door de tussenmantel twee schroefvormige kanalen gevormd, opdat na het aanbrengen j : van de tussenmantel tussen de binnen- en buitenmantel geen, verdere handelingen behoeven te worden verricht voor 1008248 3 het verkrijgen van warmte-uitwisseling tussen de twee fluida.Preferably, two helical channels are formed by the intermediate jacket, so that no further operations need to be carried out after obtaining the intermediate jacket between the inner and outer jacket to obtain heat exchange between the two fluids.

In een verdere voorkeursuitvoeringsvorm wordt de tussenmantel vastgelast en/of vastgesoldeerd aan de 5 binnen- en buitenmantel, hetgeen technisch gemakkelijk uitvoerbaar en tegen weinig kosten realiseerbaar is.In a further preferred embodiment, the intermediate jacket is welded and / or soldered to the inner and outer jacket, which is technically easily feasible and can be realized at little cost.

Voorts verschaft de onderhavige uitvinding een werkwijze voor het vervaardigen van een inrichting voor het opslaan en/of verwarmen van fluïdum, omvattende de 10 volgende stappen: - het verschaffen van een in hoofdzaak cilindrische binnenmantel en een in hoofdzaak cilindrische buitenmantel; - het voorvormen van een tussenmantel; en 15 - het aanbrengen van de tussenmantel tussen de binnen- en buitenmantel op zodanige wijze, dat daartussen twee in warmte-uitwisseling staande schroefvormige kanalen worden gevormd.The present invention further provides a method of manufacturing a device for storing and / or heating fluid, comprising the following steps: - providing a substantially cylindrical inner jacket and a substantially cylindrical outer jacket; - preforming an intermediate jacket; and 15 - arranging the intermediate jacket between the inner and outer jacket in such a way that two helical channels in heat exchange are formed therebetween.

Verdere voordelen, kenmerken en details van de 20 onderhavige uitvinding zullen worden beschreven aan de hand van de navolgende beschrijving van een voorkeursuitvoeringsvorm, met verwijzing naar de bijgevoegde tekening, waarin tonen: fig. 1 een vooraanzicht, gedeeltelijk in door-25 snede van een combi-toestel, waarbij een inrichting volgens de onderhavige uitvinding kan worden toegepast; en fig. 2 een aanzicht in doorsnede van een voorkeursuitvoeringsvorm van een inrichting volgens de onder-30 havige uitvinding.Further advantages, features and details of the present invention will be described with reference to the following description of a preferred embodiment, with reference to the accompanying drawing, in which: Fig. 1 shows a front view, partly in section of a combination. device, in which a device according to the present invention can be used; and Figure 2 is a cross-sectional view of a preferred embodiment of a device according to the present invention.

Een voorbeeld van een combi-toestel 10, waarbij een inrichting volgens de onderhavige uitvinding kan worden toegepast, omvat een branderconstructie 12, waarin een mengkamer 14 is geplaatst voor het mengen van lucht 35 en brandstof, in het onderhavige geval aardgas. Aan de bovenzijde is het toestel 10 voorzien van een afvoeren 16 resp. 18, voor toevoer van lucht en afvoer van de verbrandingsgassen. Aan de onderzijde is het toestel voor- 1008248 4 zien van aansluitingen 20, 22, 24, 26 en 28, voor aanvoer van gas, aan- en afvoer van water voor het verwarmings-systeem en aan- en afvoer van water voor verwarmd kraanwater, ofwel tapwater.An example of a combination device 10, in which an apparatus according to the present invention can be used, comprises a burner construction 12, in which a mixing chamber 14 is placed for mixing air 35 and fuel, in the present case natural gas. At the top, the appliance 10 is provided with drains 16 and 16 respectively. 18, for supply of air and discharge of the combustion gases. At the bottom, the appliance is front 1008248 4 of connections 20, 22, 24, 26 and 28, for supply of gas, supply and discharge of water for the heating system and supply and discharge of water for heated tap water, or tap water.

5 Voorts is in het toestel 10 een warmtewisselaar 30 aangebracht, alsmede een driewegklep 32 voor het onder besturing van een centrale besturingseenheid schakelen van toevoer van tapwater en het water voor de centrale verwarmingsinstallatie (CV). Rond de branderconstructie 10 is in deze voorkeursuitvoeringsvorm een dubbelwandige, schroefvormige buis 34 opgenomen, waaruit zowel het te verwarmen CV-water als het te verwarmen tapwater wordt geleid.In addition, a heat exchanger 30 is arranged in the appliance 10, as well as a three-way valve 32 for switching the supply of tap water and the water for the central heating installation (central heating) under the control of a central control unit. In this preferred embodiment, a double-walled, screw-shaped tube 34 is received around the burner construction 10, from which both the heating water to be heated and the tap water to be heated are led.

In plaats van de warmtewisselaar 30 kan het 15 toestel volgens fig. 1, waarvan verdere informatie te vinden is in bovengenoemde niet vóórgepubliceerde internationale octrooiaanvrage en die compacte afmetingen heeft, zijn voorzien van een voorkeursuitvoeringsvorm 40 (fig. 2) van een inrichting volgens de onderhavige uit-20 vinding, die vanwege zijn compacte afmeting kan worden geplaatst in het toestel 10 ter vervanging van de warmtewisselaar 30. Het reservoir 40 omvat een in hoofdzaak cilindrische buitenmantel 41, bijv. van metaal, zoals roestvrij staal, en een daarin geplaatste in hoofdzaak 25 cilindrische binnenmantel 42, eveneens bij voorkeur van metaal, zoals roestvrij staal.Instead of the heat exchanger 30, the apparatus of Fig. 1, further information of which is contained in the aforementioned unpublished international patent application and which has compact dimensions, may be provided with a preferred embodiment 40 (Fig. 2) of a device according to the present invention, which, because of its compact size, can be placed in the device 10 to replace the heat exchanger 30. The reservoir 40 comprises a generally cylindrical outer jacket 41, e.g. of metal, such as stainless steel, and a substantially placed therein Cylindrical inner jacket 42, also preferably of metal, such as stainless steel.

De buitenmantel 41 en de binnenmantel 42 zijn met elkaar verbonden via een tussenmantel 43, die schroefvormig is gevormd, en zowel aan de binnenmantel 30 als aan de buitenmantel (in hoofdzaak waterdicht) is vastgelast of is vastgesoldeerd.The outer sheath 41 and the inner sheath 42 are connected to each other via an intermediate sheath 43, which is helically formed, and is welded or soldered to both the inner sheath 30 and the outer sheath (substantially waterproof).

Aan de onderzijde is het reservoir 40 voorzien van een toevoerstomp 44 voor toevoer van te verwarmen tapwater, welke aansluitstomp 44 uitmondt in het inwendi-35 ge van de binnenmantel 42, die aan de bovenzijde open is.At the bottom, the reservoir 40 is provided with a supply stub 44 for supplying tap water to be heated, which connecting stub 44 opens into the interior of the inner jacket 42, which is open at the top.

Voorts is voorzien in een aansluitstomp 45 voor afvoer van verwarmd tapwater. Nabij de onderzijde is i voorts een afsluitstomp 46 voor, volgens pijl A aange- W08249 5 voerd verwarmd CV-water aangebracht, dat via een schroefvormig kanaal bovenwaarts wordt gedrongen tussen de buitenmantel 41 en de tussenmantel 43 tot aan aansluit-stomp 47 aan de bovenzijde van het reservoir 40. Het te 5 verwarmen of warm te houden tapwater wordt volgens pijlen B eerst bovenwaarts gedrongen en vervolgens in tegenstroom langs een schroefvormig kanaal benedenwaarts geleid tot in aansluitstomp 45.A connecting stub 45 is also provided for the discharge of heated tap water. Near the underside i is furthermore provided a sealing stub 46 for heated central heating water supplied according to arrow A 08, which is forced upwards via a helical channel between the outer jacket 41 and the intermediate jacket 43 up to connecting stub 47 at the top. of the reservoir 40. The tap water to be heated or to be kept warm is first forced upwards according to arrows B and then led downward in countercurrent along a helical channel into connection stub 45.

In de bodem van het reservoir 40 is voorts een 10 temperatuursensor 48 aangebracht, voor het voelen van de temperatuur van het water in het inwendige van de binnen-mantel 42.A temperature sensor 48 is further arranged in the bottom of the reservoir 40 for sensing the temperature of the water in the interior of the inner jacket 42.

Indien door de temperatuursensor 48 wordt gevoeld dat het water in het reservoir de temperatuur 15 bereikt van een vooraf bepaalde waarde, zoals 60 of 70°C, kan op niet getoonde wijze de brander van het toestel in werking worden gesteld, CV-water worden verwarmd en de driewegklep 32 uit fig. 1 in een zodanige stand worden gebracht, dat het verwarmde CV-water niet uit het toestel 20 10 wordt gevoerd, maar wordt teruggevoerd naar de warmtewisselaar rondom de brander. Na enige tijd zal zodoende het tapwater wederom de gewenste temperatuur hebben bereikt .If it is sensed by the temperature sensor 48 that the water in the reservoir reaches the temperature 15 of a predetermined value, such as 60 or 70 ° C, the burner of the appliance can be started in a manner not shown, heating water heated and the three-way valve 32 of Fig. 1 is brought into such a position that the heated central heating water is not discharged from the appliance 20, but is returned to the heat exchanger around the burner. After some time, the tap water will thus again have reached the desired temperature.

De onderhavige uitvinding is niet beperkt tot 25 de boven beschreven voorkeursuitvoeringsvorm; de gevraagde rechten worden bepaald door de navolgende conclusies, binnen de strekking waarvan velerlei modificaties denkbaar zijn.The present invention is not limited to the above described preferred embodiment; the requested rights are defined by the following claims, within the scope of which many modifications are conceivable.

f008248f008248

Claims

Device for storing and / or heating fluid, comprising: - an outer jacket; - an inner jacket arranged in the interior of the outer jacket; and - an intermediate jacket arranged between the outer jacket and inner jacket, which is formed and arranged between the inner jacket and the outer jacket, so that channels are formed in the intermediate space between the inner and outer jacket, in which the fluid to be heated and heating fluid are conveyed in such a way that heat exchange takes place between those two fluids, characterized in that the channels for the fluid to be heated communicate with the interior of the inner jacket, which serves as a reservoir for the fluid to be heated.

Device as claimed in claim 1, wherein the intermediate jacket is of a helical design.

The device of claim 1 or 2, wherein the intermediate jacket is welded or soldered to the outer jacket.

Device as claimed in claim 1, 2 or 3, wherein the inner jacket is arranged at a distance from an upper wall.

Method for manufacturing an apparatus for storing and / or heating fluid, comprising the following steps: - providing a substantially cylindrical inner jacket and a substantially cylindrical outer jacket; - preforming an intermediate jacket; and 1008248 - arranging the intermediate jacket between the inner and outer jacket in such a way that two helical channels in heat exchange are formed therebetween.

A method according to claim 5, wherein the intermediate jacket is welded or soldered to the inner jacket and / or outer jacket. 1008248