Durc laufgerät mit kleinem Volumen zur Trinkwassererwärmung .
Die Erfindung betrifft ein Durchlaufgerät mit kleinem Volumen zur Trinkwassererwärmung, insbesondere für den Einbau in und für die Verschaltung mit Gasdurchlauferhitzern, gemäß Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Durchlaufgeräte der genannten Art sind hinlänglich bekannt und in Benutzung. Bekannt ist auch, derartige Durchlaufgerate mit Gasdurchlauferhitzern (siehe bspw. EP-A-0427121 A2 ) zu kombinieren bzw. hydraulisch zu verschalten. Nachteilig ist bei solchen Kombiwasserheizern, an denen in der Regel auch noch ein Heizungskreis angeschlossen ist, daß nach dem Zapfen der im relativ kleinen Volumen gespeicherten Trinkwassermenge ein spürbares "Durchsacken" der Warmwasserauslauftemperatur zu beobachten ist, d.h., bei bestimmten Betriebszuständen (bspw. gleitende Betriebsweise - Sommerbetrieb) steht bei Zapfbeginn nicht die zur komfortablen Brauchwassererwärmung erforderliche Heizwassertemperatur zur Verfügung.
Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, ein Durchlaufgerät zu schaffen, das diesen Nachteil nicht aufweist, d.h., ausgehend von einem Durchlaufgerät der eingangs genannten Art, soll dieses bei kompakter Bauweise dahingehend auf einfache Weise umgestaltet und verbessert werden, daß das sogenannte "Durchsacken" der Warmwasserauslauftemperatur vermieden bzw. zumindest erheblich abgemindert wird.
Diese Aufgabe ist mit einem Durchlaufgerät der eingangs genannten Art nach der Erfindung durch die im Kennzeichen des Patentanspruches 1 angeführten Merkmale gelöst .
Diese erfindungsgemäße Ausbildung bedeutet, daß der warmwas- serabεtrömseitige Behälterteil mit hohem Wirkungsgrad bzgl . der Wärmeübertragung und der kaltwasserzuströmseitige Behälterteil als "Speicherteil" mit geringerem Wirkungsgrad arbei-
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tet, wobei bei grundsätzlich relativ kleinem hydraulischen Gesamtvolumen des Durchlaufgerätes der gesamte trinkwasser- seitige Inhalt mit max. 3 tr. so bemessen und verteilt ist, daß der "Speicherteil" ein größeres Trinkwasservolumen aufzunehmen vermag als der warmwasserabströmseitige Behälterteil. Diese Aufteilung reicht dann nämlich aus, um beim Zapfen die "Totzeit" zu überbrücken, die, wie erwähnt, dann entsteht, wenn nicht die erforderliche Heizwassertemperatur sofort verfügbar ist .
Diese erfindungsgemäße Lösung beschränkt sich also nicht auf regelungs- und steuerungstechnische bekannte Maßnahmen zur im obigem Sinne komfortablen Brauchwasserbereitstellung (siehe hierzu ebenfalls die EP-A-0427121 A2) , sondern setzt auch durch entsprechende Gestaltung am Durchlaufgerät selbst an, d.h., von Zeit zu Zeit wird der volumenmäßig größere Speicherteil durch Wärmezufuhr auf "Bereitschaftstemperatur" gehalten.
Der höhere Wirkungsgrad im warmwasserabströmseitigen Behälterteil wird dabei zum einen durch besondere Gestaltung der Trennwände und damit Breite der Spalträume erreicht und zum anderen bevorzugt in Verbindung mit einer Gegenstromführung in diesem Behälterteil, was noch näher erläutert wird.
Ungeachtet der Maßgabe, daß die genannten Kalt- und Warmwasser- und ferner die Heizwasservor- und -rücklaufanschlüsse "am jeweils anderen Behälterteil" anzuordnen sind, werden alle diese Anschlüsse bevorzugt auf der gleichen Seite des Durchlaufgerätes angeordnet, um dessen Gesamtanschluß zu vereinfachen.
Das erfindungsgemäße Durchlaufgerät und seine vorteilhaften Ausführungsformen und bevorzugten Weiterbildungen werden nachfolgend an Hand der zeichnerischen Darstellung von Aus- führungsbeispielen näher erläutert .
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Es zeigt
Fig. 1 perspektivisch und schematisch die innere Aufgliederung des Durchlaufgerätes durch Trennwände einschließlich der bevorzugten Strömungsführungen;
Fig. 2 schematisch das Verschaltungsschema des Durchlauf- gerätes in bevorzugter Ausführungsform bei einseitiger Anordnung aller Anschlüsse;
Fig. 3 im Schnitt einen Teil des Behälters mit einer besonderen Ausführungsform der Trennwände;
Fig. 3 A schematisch eine weitere Ausführungsform der Ausbildung der Spalträume;
Fig. 3 B perspektivisch die bevorzugte Ausführungsform der Trennwände ;
Fig. 4 perspektivisch das Durchlaufgerät in Außenansicht und
Fig. 5 das Schaltschema des Durchlaufgerätes in Ver-bin- dung mit einem Wärmeerzeuger und zugehörigem Heiz- kreis .
In den Fig. 1 bis 5 sind sämtliche, sich entsprechende Elemente mit sich entsprechenden Bezugszeichen bezeichnet, d.h., der Behälter mit 1, dessen diesen gliedernde Behälterteile mit 1', 1" der Kaltwasserzulaufanschluß mit 2, der Warmwasserablaufanschluß mit 3 und die Heizwasservor- und - rück- laufanschlüsse mit 4 und 5.
Außerdem sind in Fig. 5 ein Wärmeerzeuger (Gasdurchlauferhitzer) mit WE, der an diesen angeschlossene Heizkreis mit HK und das zu einer kompakt bauenden Baueinheit aus den beiden Behälterteilen 1', 1'' zusammengefaßte Durchlaufgerät mit DG.
Für alle dargestellten Ausführungsbeispiele ist nun, abgesehen von den dargestellten und unterschiedlichen Verschal- tungsmöglichkeiten, wesentlich, daß der warmwasserabströmsei- tige Behälterteil 1' mit einem kleineren Volumen bemessen ist
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als der kaltwasserzuströmseitige Behälterteil 1'', wobei die. Kaltwasserzulauf- und Warmwasserablaufanschlüsse 2, 3 und auch die Heizwasservor- und -rücklaufanschlüsse 4, 5 am jeweils anderen Behälterteil 1', 1'' angeordnet und beide Behälterteile, zum Behälter 1 zusammengefaßt, insgesamt durch Trennwände 6 als Plattenwärmetauscher ausgebildet sind und die Trennwände 6 sich hintereinander abwechselnde Trinkwasser und Heizwasser führende Spalträume 7, 8 begrenzen, die jeweils untereinander derart verbunden sind, daß in den Behälterteilen 1 ' , 1 ' ' eine Gleichstrom- und/oder Gegenstromver- schaltung bezgl . der beiden Durchströmmedien vorliegt.
Wesentlich ist dabei auch, daß unter Inkaufnahme eines höheren Druckverlustes die Trennwände 6 im kleineren Behälterteil, flächendifferentiell gesehen, einen größeren Wärmeübergang aufweisen als die im größeren Behälterteil 1' ' .
In der schematischen Darstellung gemäß Fig. 1 sind die Trennwände 6 lediglich aus Übersichtsgründen extrem distanziert zueinander dargestellt, d.h., die die Spalträume 7, 8 begrenzenden Trennwände 6 haben eine Distanz in der Größenordnung von nur ca. 2-10 mm, wobei die Spalträume 7, 8 im Gegensatz zur Darstellung in Fig. 1 im Behälterteil 1' enger gehalten sind als im anderen Behälterteil 1' ' . Außerdem hat man sich die Spalträume 7, 8 einschließlich der Umlenkkammer 9 nach außen natürlich abgeschlossen vorzustellen, wie sich dies aus Fig. 4 ergibt.
Die Heizwasserführung ist dabei strichpunktiert und die Trinkwasserführung gestrichelt und jeweils mit Richtungspfeilen verdeutlicht, wobei es sich hierbei, was aufgrund der Richtungspfeile keiner näheren Erläuterung bedarf, um die bevorzugte Verschaltung der Spalträume 7, 8 handelt, nämlich Gleichstrom im Behälterteil 1'' und Gegenstrom im Behälterteil 1' .
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Beim Verschaltungsschema nach Fig. 2 sind der Heizungsrück-. lauf HR und der Kaltwasserzulauf KW auf der gleichen Seite wie der Heizungsvorlauf HV und der Warmwasserablauf am Durchlaufgerät angeordnet, um, wie einleitend vorerwähnt, bequemere Anschlußmöglichkeiten zu erhalten. Beim Verschaltungsschema nach Fig. 1 bleibend, wäre es aber auch möglich, ggf. unter Zwischenschaltung einer weiteren Umlenkkammer, den Behälterteil 1' ' gewissermaßen um 180° zu knicken, um damit die Anschlüsse 2 und 5 auf die gleiche Seite zu bringen wie die Anschlüsse 3 und 4.
Abgesehen davon, daß die Spalträume 7 oder 8 auch durch einzeln vorgefertigte, an sich bekannte Taschen T (siehe Fig. 3 A) verwirklicht werden können, zwischen denen sich die jeweils anderen Spalträume befinden (Über- bzw. Durchströmkanäle 6' ' sind in Fig. 3 A nicht dargestellt), kann auch eine Ausführungsform des Durchlaufgerätes gemäß Fig. 3 vorgesehen werden, wonach die Trennwände 6 in Form von Schalen 6' mit ausgehalsten, die Spalträume 7, 8 durchgreifenden Überströmkanälen 6" und dazu fluchtenden Einstecköffnungen 6' ' ' in der jeweils benachbarten Trennwand 6 ausgebildet und diese Trennwände 6 mit ihren Schalenrändern 10 zusammengestapelt an allen Stoßstellen 13 miteinander flüssigkeitsdicht (bspw. durch Verlöten) verbunden sind.
Für die Trennwände 6 bzw. die Ausbildung des ganzen Durchlaufgerätes werden jedoch Trennwände 6 gemäß Fig. 3 B bevorzugt, die an sich bekannt sind, mit Rücksicht auf kompakte Bauweise und die engen Einbauverhältnisse in einem Gasdurchlauferhitzer hier aber besondere Bedeutung erhalten. Hiernach sind die Trennwände 6 ebenfalls in Form von Schalen 6 ' ausgebildet und mit im Bereich ihrer Überströmöffnungen 10 mit prägungsfreien, jeweils entgegengesetzt gerichtet ausgeprägten Anschlußflächen 11 versehen, wobei dann auch hier alle Stoßstellen 13 miteinander flüssigkeitsdicht verbunden sind. Diese Lötverbindung erfolgt hierbei auf besondere Art in der Weise, daß zwischen den Schalen 6' aus bspw. dünnem
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Edelstahlblech formentsprechende Schalen aus dünner "Lötfo-. lie", wie Cu-Folie (nicht dargestellt) eingelegt sind, wobei dann der ganze Schalenstapel hoch erhitzt wird und dabei die Cu-Folien zum Schmelzen gebracht werden.
Unter nochmaligen Verweis auf das Verschaltungsschema nach
Fig. 2 besteht natürlich auch die Möglichkeit, derartige
Schalen 6' bzw. Trennwände 6 so zu gestalten, daß diese, dort wo es notwendig ist, oben und unten jeweils drei Überström- öffnungen aufweisen.
Was die Maßgabe betrifft, daß die Trennwände 6 im kleineren Behälterteil 1' einen größeren Wärmeübergang haben als die im größeren Behälterteil 1'', so ist dies, abgesehen von möglichen Materialwahl mit größerer Wärmeleitfähigkeit bevorzugt dadurch verwirklicht, daß mindestens die im Behälterteil 1' angeordneten Trennwände 6 mit die Wärmetauschflächen vergrös- sernden Prägungen, wie Rippen-, Kreuzrippen-, Noppenprägungen od. dgl . versehen sind. Da solche Prägungen an Wärmetauschern und auch ganz allgemein im Heizkesselbau bekannt sind, ist dies hier nicht besonders dargestellt. Die Maßgabe, daß solche Prägungen mindestens an den Trennwänden des Behälterteiles 1' vorgesehen sein sollen, schließt natürlich die Möglichkeit mit ein, auch die Trennwände 6 im Behälterteil l'1 mit solchen Prägungen zu versehen, die dann aber so ausgewählt und gestaltet werden, daß sich bei geringerem Wärmeübergang in diesem Teil auch ein geringerer Druckverlust ergibt. Im Ergebnis führt dies dazu, daß der Behälterteil 1' einen größeren Wirkungsgrad hat als der Behälterteil 1' ' .
Im Behälterteil 1' werden also bspw. Rippenprägungen (nicht besonders dargestellt) mit kleiner, zu geringerer Spaltraumbreite führenden Prägetiefe vorgesehen und im Behälterteil 1'' solche mit größerer Prägetiefe.
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