WO2003002919A1 - Elektrisch beheizter heisswasserbereiter - Google Patents

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WO2003002919A1
WO2003002919A1 PCT/EP2002/007082 EP0207082W WO03002919A1 WO 2003002919 A1 WO2003002919 A1 WO 2003002919A1 EP 0207082 W EP0207082 W EP 0207082W WO 03002919 A1 WO03002919 A1 WO 03002919A1
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WO
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container
water heater
hot water
heater according
functional components
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PCT/EP2002/007082
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English (en)
French (fr)
Inventor
Markus Helminger
Original Assignee
BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH
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    • 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
    • F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
    • F24H1/10—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium
    • F24H1/101—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium using electric energy supply
    • F24H1/102—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium using electric energy supply with resistance
    • 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
    • F24H9/02—Casings; Cover lids; Ornamental panels
    • 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
    • F24H9/18—Arrangement or mounting of grates or heating means
    • F24H9/1809—Arrangement or mounting of grates or heating means for water heaters
    • F24H9/1818—Arrangement or mounting of electric heating means

Definitions

  • the present invention relates to an electric hot water heater according to the preamble of claim 1.
  • Such a water heater is known from the German utility model GM 6607855, in which a continuous-flow heater is described with an internally electrically heated channel body, which is covered by two head pieces to form a closed water channel, one head piece having devices for wall suspension.
  • the installation of this instantaneous water heater disadvantageously requires that the entire channel body must be installed first before the hot water heater can be further assembled.
  • the present invention has for its object to provide a hot water heater of the type mentioned, which is inexpensive and easy to manufacture and has a compact design.
  • the hot water heater can be, for example, a small storage tank and in particular a water heater.
  • All functional components are preferably mounted on one container part, but it is also sufficient if at least the essential functional components of the hot water heater are mounted on one of the container parts.
  • the essential functional components are, for example, the heating device, an inflow device, an outflow device, a controller, a flow switch, display elements.
  • the assembly container part to which all or at least the essential functional components of the hot water heater are mounted, can thus remain the central component during the entire manufacturing process, to which all other, usually smaller components are attached.
  • the arrangement of the heating device in the container can be determined.
  • the heating device can be arranged within the container such that the heated sections of the heating device cannot come into contact with the container wall, so that a heating device with a high power density can be used.
  • the container can be made from a non-temperature-resistant, inexpensive material such as plastic, since a safe distance from the heater to the wall can be ensured.
  • the heater can be, for example, a tubular heater. The manufacturing costs and the size of the water heater can be reduced in this way.
  • the container advantageously has fastening devices for mounting the hot water heater, wherein the fastening devices can also be designed exclusively on a container part.
  • these can be devices for wall mounting the hot water heater, such as holes for the passage of screws or bolts.
  • a container part can also be designed as a housing section of the hot water heater.
  • the rear wall of the hot water heater can be formed by a container part, wherein the container can be constructed from two container parts.
  • the container part can have flat extensions which form at least parts of the housing.
  • a container part serving as the rear wall of the hot water heater has the devices for mounting the hot water heater.
  • the container and in particular a container part alone can furthermore have devices for fastening a device hood, so that a hood can be assembled with very little effort can be.
  • This device can be a snap connection.
  • the appliance hood can form the front wall of the hot water heater. If a container part is designed as a housing section such as the rear wall and additionally has the devices for fastening a hood, all that is required to complete the housing of the hot water heater after mounting all the functional components on the container is to put the hood on and snap it into place.
  • the assembly can be further simplified in that at least one container part, on which functional parts are mounted, is designed in two-component plastic injection molding.
  • seals for the functional components which protrude into the container or are connected to the interior of the container can already be formed at the correct locations during the manufacture of the container part in question, so that no additional work step is required to insert seals.
  • An elastomer can be used as a component for this.
  • these seals can be provided for a heating device projecting into the container or for a safety pressure valve connected to the container.
  • membranes for example for controlling switching functions, by molding a cavity or at least one depression in a container part and then a membrane extending over this depression from an elastic component.
  • the container can advantageously have an annular interior.
  • the water to be heated can be passed through the container in such a way that it flows through the container in a single direction.
  • the water can be guided along a distance along the heating device which essentially corresponds to the circumference of the annular container interior.
  • the water can be guided along the heater over a long distance.
  • the annular or toroidal container can have an inflow device for water, which is arranged in such a way that in the operating state of the hot water heater, the water flows through the container essentially against gravity. This ensures that the water rises from the bottom to the top of the tank and any air bubbles introduced with the water are conveyed upwards against the force of gravity. This has the advantage that no air bubbles are retained in the container.
  • the container preferably has a drainage device for water, which is arranged such that in the operating state of the hot water heater, air bubbles rising against the force of gravity can be driven out of the container by the water.
  • a drainage device for water which is arranged such that in the operating state of the hot water heater, air bubbles rising against the force of gravity can be driven out of the container by the water.
  • a branch is provided, by means of which the water flowing in via an inflow device can be divided into two partial flows, for flowing through a container in two different directions.
  • Each partial flow occurs at a low initial temperature and in particular only runs through half a length of the heating device. This results in a better heat yield, ie the efficiency is improved because there is a high temperature difference between the entering water and the heating device in both partial flows at the water inlet. With such a high temperature gradient, the heat transfer from the heating device to the water is improved.
  • both partial flows can be heated separately. For this purpose, each of the two partial flows can be provided with its own heating device.
  • the functional components can be arranged on a surface of the container part which is surrounded by the annular interior of the container. This has the advantage that the inner area surrounded by the ring-shaped or toroidal container section can be used in a space-saving manner for accommodating functional components. This results in a particularly compact design of the hot water heater.
  • a membrane can or a Venturi nozzle can be arranged particularly advantageously such that the annular container interior extends around the membrane can or Venturi nozzle, so that these functional components are arranged in a space that does not contribute to the interior of the container anyway ,
  • a membrane can or a Venturi nozzle can be designed in a hot water heater according to the invention by designing a recess in each of two different container parts and, for example, arranging the membrane between them, which is held between the two container parts and closes the two recesses, so that the two Depressions form two pressure spaces separated from each other by means of the membrane.
  • the depression can be provided in only one of the two container parts and the other container part can be flat.
  • Such a membrane can be used in particular in connection with a Venturi nozzle to record the flow rate in a water heater. The flow rate can be taken into account when setting the heating output.
  • a pressure relief valve can be arranged on that part of the container which is free of the essential functional components. This has the particular advantage that water that escapes after the pressure relief valve has been triggered can be kept away from the functional components. Since the functional components can also include electrical components, it makes sense if they do not come into contact with water.
  • FIG. 1 shows a sectional view of an embodiment of the hot water heater according to the invention
  • Fig. 2 is a plan view of another embodiment of the invention.
  • Hot water heater; 3 shows a perspective view of the embodiment according to FIG. 2.
  • the hot water heater shown in Fig. 1 is a continuous-flow heater and has a container for heating the water, which consists of two container parts 1, 2, which are made of plastic, for example, and can be welded or glued for connection to one another, for example.
  • a container for heating the water which consists of two container parts 1, 2, which are made of plastic, for example, and can be welded or glued for connection to one another, for example.
  • an electric heating device 4 in the form of a tubular heater is arranged, which is held in the upper half of the container 2 and is designed to be self-supporting, so that the exact position of the heating device 4 within the container 1, 2 and the heating device are fixed 4 can not touch the container parts 1, 2.
  • the heating device 4 has two heating circuits which can be acted upon or switched separately with current in order to be able to change the power supplied to the water.
  • the two container parts 1, 2 enclose an annular interior 3, in which the water to be heated is circulated in one direction, the hot water heater having inflow and outflow devices, not shown.
  • the sections of the heating device 4 which extend through the upper container part 2 are sealed off from the upper container part 2 by means of seals 5, the upper container part 2 being carried out in two-component plastic injection molding and the seals 5 being produced of the upper container part 2 have been formed in the bushings for the heating device 4.
  • To assemble the heating device 4 it only has to be inserted into the upper container part 2 from below.
  • a grounding and holding clamp 15 is fastened to a section of the heating device 4 lying outside the container 1, 2, by means of which the heating device 4 can be connected to earth and can be attached in a heat-conducting manner to the power semiconductors which may be used to control the power supply to the heating device 4.
  • the heating power is also partly controlled as a function of the water flow, the water flow being measured by means of a membrane socket 7 which is connected to the interior 3 of the container via a channel 10.
  • the inside of the membrane box 7 has a membrane 8 which divides the interior of the membrane box 7 into an upper and a lower cavity, of which the lower cavity is connected via the channel 10 to the interior 3 of the container 1, 2.
  • the membrane box 7 is arranged in the center of the annular interior 3.
  • the two cavities of the membrane box 7 are formed by depressions in the two container parts 1, 2, which come to lie one above the other when the two container parts 1, 2 are joined and thus form the interior of the membrane box 7.
  • the membrane 8 is arranged between the two container parts 1, 2 before being joined, so that the membrane 8 is held between them after the container parts 1, 2 have been joined and the two depressions of the container parts 1, 2 are covered and sealed.
  • the membrane 8 is biased downward into the lower cavity by a compression spring 9 arranged in the upper cavity.
  • a compression spring 9 arranged in the upper cavity.
  • the Venturi nozzle is connected to the space above the membrane 8, so that the pressure drop at the Venturi nozzle causes the membrane 8 to deflect upward.
  • a switching cam 11 is fastened to the top of the membrane 8 via a push rod, which cam is shifted vertically in accordance with the pressure difference between the lower and the upper cavity of the membrane box 7.
  • the switching cam 11 has two side buttons that act on microswitches 12, 13.
  • the two buttons of the switching cam 11 are in each case ramps, so that the switching cam 11 widens downward and the buttons run outward when the switching cam 11 moves upward.
  • the two microswitches 12, 13 can switch the two heating circuits separately.
  • a rotary knob 14 can be used to set whether no, one or both heating circuits of the heating device 4 are switched on when water is removed by means of the membrane 8.
  • the lower container part 1 also forms the rear wall of the hot water heater.
  • the lower container part 1 has a flat extension at the edge which, together with the section of the container part 1 delimiting the container interior 3, essentially forms a surface with which the hot water heater can be mounted, for example, on a wall.
  • the lower container part 1 has holes 18 or breakthrough possibilities which serve to fasten the lower container part 1 or the entire hot water heater.
  • the water heater can be attached with screws that are screwed into the wall through the holes 18.
  • the lower container part 1 has snap fastenings 17 with which a hood 6 can be fastened.
  • the hood 6 can cover the container 1, 2 together with the functional components and together with the lower container part 1 form a housing of the hot water heater.
  • the hood 6 has a recess for the rotary knob 14, so that the hood 6 can subsequently be attached to the lower container part 1 without the rotary knob 14 having to be removed beforehand.
  • To assemble the hot water heater it is first attached to the installation site without the hood 6 using the rear wall or the lower container part 1 and the fastening devices or holes 18 provided therefor, and the hood 6 is then snapped onto the lower container part 1.
  • a pressure relief valve 16 is additionally formed on the upper container part 2 and is set up in such a way that when an internal pressure exceeds a certain limit pressure pressure in the interior 3 of the container 1, 2 opens and excess pressure can escape from the interior 3.
  • the hot water heater shown in Fig. 2 is a water heater, which consists of two container parts 1, 2.
  • the first container part 1 (not shown) is designed as a flat circular disk.
  • the second container part 2 has a recess 25 which forms an annular interior for heating water.
  • the heating device 4 is arranged in the form of two tubular heating elements 4a and 4b. Depending on the heating output, either only one tubular heating element 4a or both tubular heating elements 4a and 4b are in operation.
  • the hot water heater has a connecting flange 26 to which a water pipe, not shown, can be connected.
  • the connecting flange 26 is molded directly onto the container part 2, which is preferably made of plastic.
  • a venturi nozzle 24 is provided downstream of the connecting flange 26 in the flow direction of the water.
  • a first branch duct 27, which is connected to a membrane socket 7, is arranged in the inlet region of the Venturi nozzle 24.
  • the first branch duct 27 enters the upper space of the membrane box 7.
  • a membrane 8, not shown, divides the interior of the membrane box 7 into an upper and a lower space.
  • a second branch duct 28 is arranged at the outlet of the Venturi nozzle 24 and is connected to the membrane socket 7.
  • the second branch duct 28 enters the lower space of the membrane box 7. Due to the pressure difference generated in the upper and lower space of the membrane box 7, the membrane 8 is moved.
  • the membrane 8 is connected to at least one electrical switch (not shown), which switches the power supply to the heating device 4.
  • the water emerging from the outlet of the Venturi nozzle 24 reaches an inflow device 19 via a deflection channel 29.
  • the deflection channel 29, together with the Venturi nozzle 24, is molded directly onto the container part 2.
  • the deflection channel 29 (partially shown in broken lines) extends to the inflow device 19 and is delimited by the two container parts 1, 2.
  • the inflow device 19 is formed as a depression in the container part 2 and forms a branch through which the water is divided into two partial flows.
  • the annular recess 25, which forms the interior of the container 1, 2, is flowed through in two different directions. In the As shown, the water flows counterclockwise in the right side arm of the annular container and clockwise in the left side arm.
  • annular or toroidal container 1, 2 is fastened to a substantially vertical wall like a clock, it is particularly advantageous if this is done heating water from below, that is from an approx. 6 o'clock position, introduced into the annular or toroidal container 1, 2 (inflow device 19) and the outflow device 20 is provided at the top of the container, that is to say in an approx. 12 o'clock position ,
  • a suitable arrangement is given, in particular, if the drainage device 20 is provided at a point as high as possible, at least at a point that lies above the heating device 4.
  • the container part 2 is designed as a one-piece plastic injection molded part. It carries the essential functional components.
  • the interior of the container is formed by the recess 25 in the container part 2.
  • the interior is closed by a circular disk-shaped container part 1 (not shown).
  • the membrane can 7, the Venturi nozzle 24 and an outlet 30 for the heated water are formed by integrally formed further depressions.
  • a first fastening dome 31 for a power triac (not shown) and a second fastening dome 32 for a thermal sensor (not shown) are molded onto the container part 2.
  • the mounting holes 18 for mounting the water heater on a wall are not formed on the container part 1, but on the container part 2.
  • a holding element 33 is molded onto the container part 2, to which a water inlet pipe (not shown) can be attached.

Abstract

Bei einem elektrischen Heißwasserbereiter, insbesondere einem Durchlauferhitzer, wird das Wasser in einem Behälter erhitzt, der aus wenigstens zwei Teilen (1, 2) besteht. Der Heißwasserbereiter weist weitere Funktionsbauteile auf, die zur Steuerung des Heißwasserbereiters dienen. Diese Funktionsbauteile sind insbesondere eine elektrische Heizeinrichtung (4), eine Steuerungseinrichtung, druckbetätigte Schalter (12, 13) zur Erfassung einer Entnahme von Wasser und ein Überdruckventil (16). Zur Vereinfachung des Zusammenbaus sind diese Funktionsbauteile an einem Behälterteil (2) befestigt. Dadurch können die meisten Montagearbeiten an einem Behälterteil (2) durchgeführt werde, an das die anderen Teile montiert werden. Vorteilhafterweise bildet ein Behälterteil (1) zusätzlich einen Abschnitt eines Gehäuses des Heißwasserbereiters, beispielsweise die Rückwand. Zusätzlich kann ein Behälterteil (1) Befestigungseinrichtungen (17) zur Befestigung einer Gerätehaube (6) aufweisen.

Description

Elektrisch beheizter Heißwasserbereiter
Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektrischen Heißwasserbereiter nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Ein derartiger Heißwasserbereiter ist durch das deutsche Gebrauchsmuster GM 6607855 bekannt, in dem ein Durchlauferhitzer mit einem innen elektrisch beheizten Kanalkörper beschrieben ist, der zur Bildung eines geschlossenen Wasserkanals von zwei Kopfstücken abgedeckt ist, wobei ein Kopfstück Einrichtungen zur Wandaufhängung aufweist. Die Montage dieses Durchlauferhitzers erfordert nachteiligerweise, dass zuerst der ge- samte Kanalkörper montiert werden muss, bevor des Heißwasserbereiter weiter zusammengebaut werden kann.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Heißwasserbereiter der eingangs genannten Art zu schaffen, der kostengünstig und einfach herstellbar ist und eine kompakte Bauform besitzt.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen Heißwasserbereiter mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen definiert. Der Heißwasserbereiter kann beispielsweise ein Kleinspeicher und insbesondere ein Durchlauferhitzer sein.
Durch die Montage aller Funktionsbauteile an einem Behälterteil wird die Herstellung wesentlich vereinfacht, da nahezu alle Montagehandlungen an einem einzigen Bauteil durchgeführt werden. Auf diese Weise wird insbesondere der Zusammenbau in einer Montagelinie erleichtert, bei der ein Behälterteil durch mehrere Montagestationen geführt wird, in denen jeweils Funktionsbauteile an dem Behälterteil montiert werden, wobei in einer dieser Montagestationen restliche Behälterteile montiert werden können, um den Behälter komplett aufzubauen. Vorzugsweise werden alle Funktionsbauteile an einem Behälterteil montiert, es ist jedoch auch ausreichend, wenn zumindest die wesentlichen Funktionsbauteile des Heißwasserbereiters an einem der Behälterteile montiert sind. Die wesentlichen Funktionsbauteile sind beispielsweise die Heizeinrichtung, eine Zuflusseinrichtung, eine Abflusseinrichtung, eine Steuerung, ein Durchflussschalter, Anzeigeele- mente, Bedienelemente, Temperatursensoren oder weitere Bauteile, die der Funktion und insbesondere der Steuerung des Heißwasserbereiters dienen. Der Montagebehälterteil, an den alle, bzw. zumindest die wesentlichen Funktionsbauteile des Heißwasserbereiters montiert werden, kann so während des gesamten Herstellungsprozesses das zentrale Bauteil bleiben, an das alle anderen, in der Regel kleinere Bauteile angebaut werden.
Wenn eine Heizeinrichtung verwendet wird, bei der wenigstens der in den Behälter ragende Abschnitt freitragend ist, kann die Anordnung der Heizeinrichtung im Behälter festgelegt werden. Insbesondere kann die Heizeinrichtung so innerhalb des Behälters angeordnet werden, dass die geheizten Abschnitte der Heizeinrichtung nicht in Berührung mit der Behälterwand kommen können, so dass eine Heizeinrichtung mit einer hohen Leistungsdichte verwendet werden kann. Damit kann eine hohe Leistung in Bezug auf die Baugröße des Heißwasserbereiters erreicht werden. Weiterhin kann in so einem Fall der Behälter aus einem nicht temperaturfesten, kostengünstigen Material wie Kunststoff hergestellt werden, da ein sicherer Abstand der Heizung zur Wand sichergestellt werden kann. Die Heizung kann beispielsweise ein Rohrheizkörper sein. Die Herstellungskosten und die Baugröße des Heißwasserbereiters können auf diese Weise verringert werden.
Vorteilhafterweise weist der Behälter Befestigungseinrichtungen zur Montage des Heißwasserbereiters auf, wobei die Befestigungseinrichtungen auch ausschließlich an einem Behälterteil ausgestaltet sein können. Dies können insbesondere Einrichtungen zur Wandmontage des Heißwasserbereiters sein, wie beispielsweise Löcher zur Durchführung von Schrauben bzw. Bolzen.
Ein Behälterteil kann weiterhin als Gehäuseabschnitt des Heißwasserbereiters ausgestal- tet sein. Insbesondere kann die Rückwand des Heißwasserbereiters von einem Behälterteil gebildet werden, wobei der Behälter aus zwei Behälterteilen aufgebaut sein kann. Das Behälterteil kann dazu flächige Fortsätze aufweisen, die zumindest Teile des Gehäuses bilden. Vorteilhafterweise weist ein als Rückwand des Heißwasserbereiters dienender Behälterteil die Einrichtungen zur Montage des Heißwasserbereiters auf.
Um ein Gehäuse des Heißwasserbereiters zu bilden, kann weiterhin der Behälter und insbesondere ein Behälterteil alleine Einrichtungen zur Befestigung einer Gerätehaube aufweisen, so dass die Montierbarkeit einer Haube mit sehr geringem Aufwand erzielt werden kann. Dabei kann diese Einrichtung eine Schnappverbindung sein. Insbesondere kann die Gerätehaube die Vorderwand des Heißwasserbereiters bilden. Wenn ein Behälterteil als ein Gehäuseabschnitt wie beispielsweise der Rückwand ausgebildet ist und zusätzlich die Einrichtungen zur Befestigung einer Haube aufweist, ist zur Vervollständigung des Gehäuses des Heißwasserbereiters nach der Montage aller Funktionsbauteile am Behälter nur das Aufsetzen und Einrasten der Haube nötig.
Die Montage kann weiter vereinfacht werden, indem wenigstens ein Behälterteil, an dem Funktionsteile montiert sind, im Zwei-Komponenten-Kunststoff-Spritzguss ausgeführt ist. In diesem Fall können Dichtungen für die in den Behälter ragenden oder mit dem Behäl- terinnenraum in Verbindung stehenden Funktionsbauteile bei der Herstellung des betreffenden Behälterteils bereits an den richtigen Stellen ausgeformt werden, so dass kein zusätzlicher Arbeitsgang zum Einsetzen von Dichtungen erforderlich ist. Dafür kann als eine Komponente ein Elastomer eingesetzt werden. Insbesondere können diese Dichtungen für eine in den Behälter ragende Heizeinrichtung oder für ein an den Behälter ange- schlossenes Sicherheitsüberdruckventil vorgesehen sein. Auf diese Weise ist es ferner auch möglich, Membranen beispielsweise zur Steuerung von Schaltfunktionen auszuformen, indem in einem Behälterteil ein Hohlraum oder zumindest eine Vertiefung und anschließend eine sich über diese Vertiefung erstreckende Membran aus einer elastischen Komponente darübergeformt wird.
Der Behälter kann vorteilhafterweise einen ringförmigen Innenraum aufweisen. Dabei kann das zu erhitzende Wasser derart durch den Behälter geleitet werden, dass es den Behälter in einer einzigen Richtung durchfließt. Das Wasser kann in so einem Fall über eine Strecke an der Heizeinrichtung entlang geführt werden, die im Wesentlichen dem Umfang des ringförmigen Behälterinnenraums entspricht. Somit kann auch bei einer kleinen Baugröße des Heißwasserbereiters das Wasser über eine große Strecke entlang der Heizung geführt werden.
Ist der Innenraum des Behälters ringförmig ausgebildet, so ergibt sich ein Behälter in Form eines Torus. Der ringförmige Innenraum muss nicht notwendigerweise als geschlossener Ring ausgebildet sein, sondern kann insbesondere auch nur als hufeisenförmiger bzw. U-förmiger Ringabschnitt ausgebildet sein. Der ring- bzw. torusförmige Behälter kann eine Zuflusseinrichtung für Wasser aufweisen, die derart angeordnet ist, dass im Betriebszustand des Heißwasserbereiters das Wasser den Behälter im wesentlichen entgegen der Schwerkraft durchströmt. Dadurch wird erreicht, dass das Wasser von unten nach oben im Behälter ansteigt und evtl. mit dem Wasser eingeleitete Luftblasen entgegen der Schwerkraft nach oben gefördert werden. Dies hat den Vorteil, dass keine Luftblasen im Behälter zurückgehalten werden.
Vorzugsweise weist der Behälter eine Abflusseinrichtung für Wasser auf, die derart angeordnet ist, dass im Betriebszustand des Heißwasserbereiters entgegen der Schwerkraft aufsteigende Luftblasen durch das Wasser aus dem Behälter heraustreibbar sind. Dies hat den Vorteil, dass Luftblasen, die durch die Strömung des Wassers oder allein durch ihre eigene Auftriebskraft sich entgegen der Schwerkraft nach oben bewegen, sich nicht am oberen Ende des Behälters ansammeln und dort verbleiben. Verbleibende Luftblasen könnten sich zu einer immer größer werdenden Luftblase sammeln und das im Behälter befindliche Wasser soweit verdrängen, bis die Heizeinrichtung frei liegt. Bei einer frei liegenden Heizeinrichtung besteht die Gefahr, dass sie sich überhitzt und beschädigt wird. Um dies zu vermeiden ist vorgesehen, die Abflusseinrichtung zumindest nahe oder direkt an der Stelle vorzusehen, an der sich Luftblasen sammeln könnten.
In einer weiteren Variante eines Heißwasserbereiters ist eine Verzweigung vorgesehen, durch die das über eine Zufiusseinrichtung zulaufende Wasser in zwei Teilströme aufteil- bar ist, zum Durchströmen eines Behälters in zwei verschiedenen Richtungen. Jeder Teilstrom tritt mit einer geringen Anfangstemperatur ein und durchläuft jeweils insbesondere nur eine halbe Länge der Heizeinrichtung. Dadurch ergibt sich eine bessere Wärmeausbeute, d.h. der Wirkungsgrad ist verbessert, weil in beiden Teilströmen am Wassereintritt eine hohe Temperaturdifferenz zwischen dem eintretenden Wasser und der Heizeinrich- tung herrscht. Bei einem solch hohen Temperaturgradienten ist der Wärmeübergang von der Heizeinrichtung auf das Wasser verbessert. Alternativ zu einer einzelnen, gemeinsamen Heizeinrichtung können beide Teilströme separat beheizt sein. Dazu kann jeder der beiden Teilströme mit einer eigenen Heizeinrichtung versehen sein. Dies hat den Vorteil, dass beide Teilströme getrennt und unabhängig voneinander regelbar sind. An einem Zusammenlauf der beiden getrennten Teilströme am Ende der Heizstrecke können die Wasserströme, die unterschiedliche Temperaturen aufweisen können, wieder zusammengemischt werden. Bei einem ring- bzw. torusförmigen Behälter strömt das Wasser in dem einen Teilstrom im Uhrzeigersinn und in dem anderen Teilstrom entgegen dem Uhrzeigersinn. Die beiden Teilströme werden am Ende der beiden Teilstrecken wieder zusammengeführt und das erhitzte Wasser verlässt den Behälter über eine gemeinsame Abflusseinrichtung.
Aufgrund der Ring- bzw. Torusform des Behälters können die Funktionsbauteile auf einer Fläche des Behälterteils angeordnet sein, die von dem ringförmigen Innenraum des Behälters umgeben ist. Dies hat den Vorteil, dass der von dem ring- bzw. torusförmigen Behälterabschnitt umgebene Innenbereich platzsparend für die Aufnahme von Funktionsbauteilen genutzt werden kann. Dadurch ergibt sich eine besonders kompakte Bauform des Heißwasserbereiters.
Bei einem Behälter mit ringförmigen Innenraum kann beispielsweise eine Membrandose oder eine Venturidüse besonders vorteilhaft so angeordnet werden, dass sich der ringförmige Behälterinnenraum um die Membrandose bzw. die Venturidüse herum erstreckt, so dass diese Funktionsbauteile in einem Raum angeordnet sind, der ohnehin nicht zum Behälterinnenraum beiträgt.
Eine Membrandose bzw. eine Venturidüse kann bei einem erfindungsgemäßen Heißwasserbereiter ausgestaltet werden, indem in zwei verschiedenen Behälterteilen je eine Ver- tiefung ausgestaltet und dazwischen beispielsweise die Membran angeordnet wird, die zwischen den beiden Behälterteilen gehalten wird und die beiden Vertiefungen verschließt, so dass die beiden Vertiefungen zwei mittels der Membran voneinander getrennte Druckräume bilden. Alternativ kann die Vertiefung in nur einer der beiden Behälterteilen vorgesehen sein und das andere Behälterteil flach ausgebildet sein. Eine solche Membrandose kann insbesondere in Verbindung mit einer Venturidüse zur Erfassung der Durchflussmenge bei einem Durchlauferhitzer eingesetzt werden. Die Durchflussmenge kann bei der Einstellung der Heizleistung berücksichtigt werden.
Ein Überdruckventil kann an demjenigen Behälterteil angeordnet sein, das frei von den wesentlichen Funktionsbauteilen ist. Dies hat insbesondere den Vorteil, dass nach einem Auslösen des Überdruckventils austretendes Wasser von den Funktionsbauteilen fern gehalten werden kann. Da die Funktionsbauteile auch elektrische Komponenten umfassen können, ist es von sinnvoll, wenn diese nicht in Kontakt mit Wasser kommen. Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand schematischer Darstellungen näher beschrieben. Darin zeigen:
Fig. 1 eine Schnittansicht einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Heiß- wasserbereiters;
Fig. 2 eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Heißwasserbereiters; Fig. 3 eine perspektivische Ansicht der Ausführungsform gemäß Fig. 2.
Der in Fig. 1 dargestellte Heißwasserbereiter ist ein Durchlauferhitzer und weist einen Behälter zum Erhitzen des Wasser auf, der aus zwei Behälterteilen 1 , 2 besteht, die beispielsweise aus Kunststoff bestehen und zur Verbindung miteinander beispielsweise verschweißt oder verklebt sein können. Im Inneren des Behälters 1 , 2 ist eine elektrische Heizeinrichtung 4 in Gestalt eines Rohrheizkörpers angeordnet, die in der oberen Behälterhälfte 2 gehalten ist und selbsttragend ausgeführt ist, so dass die genaue Lage der Heizeinrichtung 4 innerhalb des Behälters 1 , 2 festgelegt ist und die Heizeinrichtung 4 die Behälterteile 1 , 2 nicht berühren kann. Die Heizeinrichtung 4 weist zwei Heizkreise auf, die getrennt mit Strom beaufschlagbar bzw. schaltbar sind, um die dem Wasser zugeführ- te Leistung verändern zu können.
Die beiden Behälterteile 1 , 2 schließen einen ringförmigen Innenraum 3 ein, in dem das zu erhitzende Wasser im Kreis herum in einer Richtung geführt wird, wobei der Heißwasserbereiter nicht dargestellte Zu- und Abflusseinrichtungen aufweist. Die Abschnitte der Heizeinrichtung 4, die sich durch den oberen Behälterteil 2 hindurch erstrecken, sind mittels Dichtungen 5 gegenüber der oberen Behälterteil 2 abgedichtet, wobei der obere Behälterteil 2 im Zwei-Komponenten-Kunststoff-Spritzguss ausgeführt ist und die Dichtungen 5 bereits bei der Herstellung des oberen Behälterteils 2 bei den Durchführungen für die Heizeinrichtung 4 ausgebildet worden sind. Zur Montage der Heizeinrichtung 4 muss diese nur von unten in das obere Behälterteil 2 gesteckt werden. An einem außerhalb des Behälters 1 , 2 liegendem Abschnitt der Heizeinrichtung 4 ist eine Erdungs- und Halteschelle 15 befestigt, mittels derer die Heizeinrichtung 4 mit Erde verbunden werden kann und an der gegebenenfalls zur Steuerung der Stromzufuhr der Heizeinrichtung 4 verwendete Leistungshalbleiter wärmeleitend befestigt werden können.
Bei dem dargestellten Heißwasserbereiter wird die Heizleistung zum Teil auch abhängig vom Wasserdurchfluss gesteuert, wobei der Wasserdurchfluss mittels einer Membrando- se 7 gemessen wird, die über einen Kanal 10 mit dem Innenraum 3 des Behälters verbunden ist. Die Membrandose 7 weist in ihrem Inneren eine Membran 8 auf, die den Innenraum der Membrandose 7 in einen oberen und einen unteren Hohlraum unterteilt, von denen der untere Hohlraum über den Kanal 10 mit dem Innenraum 3 des Behälters 1 , 2 verbunden ist. Die Membrandose 7 ist im Zentrum des ringförmigen Innenraums 3 ange- ordnet. Die beiden Hohlräume der Membrandose 7 werden durch Vertiefungen in den beiden Behälterteilen 1 , 2 gebildet, die beim Zusammenfügen der beiden Behälterteile 1 , 2 übereinander zu liegen kommen und so den Innenraum der Membrandose 7 bilden. Die Membran 8 wird vor dem Zusammenfügen zwischen den beiden Behälterteilen 1 , 2 angeordnet, so dass die Membran 8 nach dem Zusammenfügen der Behälterteile 1 , 2 zwi- sehen ihnen gehalten wird und die beiden Vertiefungen der Behälterteile 1 , 2 bedeckt und abdichtet.
Die Membran 8 wird von einer im oberen Hohlraum angeordneten Druckfeder 9 nach unten in den unteren Hohlraum hinein vorgespannt. Sobald dem Heißwasserbereiter Was- ser entnommen wird bzw. sobald heißes Wasser gezapft wird, beginnt das Wasser innerhalb des Innenraums 3 zu strömen und verursacht an einer nicht dargestellten Venturidüse innerhalb des Innenraums 3 einen Druckabfall. Die Venturidüse ist mit dem Raum o- berhalb der Membran 8 verbunden, so dass der Druckabfall an der Venturidüse eine Auslenkung der Membran 8 nach oben bewirkt.
Oben an der Membran 8 ist über eine Schubstange ein Schaltnocken 11 befestigt, der entsprechend der Druckdifferenz zwischen dem unteren und dem oberen Hohlraum der Membrandose 7 vertikal verschoben wird. Der Schaltnocken 11 weist zwei seitliche Schaltflächen auf, die auf Mikroschalter 12, 13 wirken. Die beiden Schaltflächen des Schaltnockens 11 sind jeweils Rampen, so dass sich der Schaltnocken 11 nach unten hin verbreitert und die Schaltflächen bei einer nach oben gerichteten Bewegung des Schaltnockens 11 nach außen verlaufen. Die beiden Mikroschalter 12, 13 können die zwei Heizkreise voneinander getrennt schalten. Mit einem Drehknopf 14 kann eingestellt werden, ob bei Erfassen einer Wasserentnahme mittels der Membran 8 kein, ein oder beide Heizkreise der Heizeinrichtung 4 eingeschaltet werden.
Sämtliche zuvor beschriebenen, der Funktion des Heißwasserbereiters dienenden Funktionsbauteile sind an dem oberen Behälterteil 2 befestigt, so dass dieser während der Montage des Heißwasserbereiters eine zentrale Baugruppe bildet. Die Fertigung insbesondere in einer Montagelinie wird dadurch vereinfacht, da der obere Behälterteil 2 von Beginn an durch die Montagelinie geführt werden kann, wobei alle folgenden Montage- handlungen an diesem oberen Behälterteil 2 durchgeführt werden können.
Der untere Behälterteil 1 bildet zusätzlich die Rückwand des Heißwasserbereiters. Dazu weist der untere Behälterteil 1 am Rand einen flächigen Fortsatz auf, der zusammen mit dem den Behälterinnenraum 3 begrenzenden Abschnitt des Behälterteils 1 im Wesentli- chen eine Fläche bildet, mit der der Heißwasserbereiter beispielsweise an einer Wand montiert werden kann. Dazu weist der untere Behälterteil 1 Löcher 18 bzw. Durchbruch- möglichkeiten auf, die der Befestigung des unteren Behälterteils 1 bzw. des gesamten Heißwasserbereiters dienen. Beispielsweise kann der Heißwasserbereiter mit Schrauben befestigt werden, die durch die Löcher 18 hindurch in die Wand geschraubt werden.
Weiterhin weist der untere Behälterteil 1 Schnappbefestigungen 17 auf, mit denen eine Haube 6 befestigt werden kann. Die Haube 6 kann den Behälter 1 , 2 zusammen mit den Funktionsbauteilen bedecken und zusammen mit dem unteren Behälterteil 1 ein Gehäuse des Heißwasserbereiters bilden. Die Haube 6 weist für den Drehknopf 14 eine Ausspa- rung auf, so dass die Haube 6 nachträglich an dem unteren Behälterteil 1 befestigt werden kann, ohne dass der Drehknopf 14 zuvor abmontiert werden muss. Zur Montage des Heißwasserbereiters wird dieser ohne Haube 6 zunächst mit der Rückwand bzw. dem unteren Behälterteil 1 und den dafür vorgesehenen Befestigungseinrichtungen bzw. Löchern 18 am Installationsort befestigt und wird anschließend die Haube 6 auf das untere Behälterteil 1 aufgeschnappt.
An dem oberen Behälterteil 2 ist zusätzlich ein Überdruckventil 16 angeformt, das derart eingerichtet ist, dass es bei einem einen bestimmten Grenzdruck übersteigenden Innen- druck im Innenraum 3 des Behälters 1 , 2 öffnet und Überdruck aus dem Innenraum 3 entweichen lässt.
Der in Fig. 2 dargestellte Heißwasserbereiter ist ein Durchlauferhitzer, der aus zwei Behälterteilen 1 , 2 besteht. Das erste Behälterteil 1 (nicht dargestellt) ist als flache Kreis- scheibe ausgebildet. Das zweite Behälterteil 2 weist eine Vertiefung 25 auf, die einen ringförmigen Innenraum zum Erhitzen von Wasser bildet. Im Innenraum, der durch das erste Behälterteil 1 und das zweite Behälterteil 2 begrenzt wird, ist die Heizeinrichtung 4 in Gestalt von zwei Rohrheizkörpern 4a und 4b angeordnet. Je nach Heizleistung ist entweder nur ein Rohrheizkörper 4a oder es sind beide Rohrheizkörper 4a und 4b in Betrieb.
Der Heißwasserbereiter weist einen Anschlussflansch 26 auf, an den eine nicht dargestellte Wasserleitung anschließbar ist. Der Anschlussflansch 26 ist an das Behälterteil 2, welches vorzugsweise aus Kunststoff hergestellt ist, direkt angeformt. In Strömungsrichtung des Wassers dem Anschlussflansch 26 nachgeschaltet ist eine Venturidüse 24 vor- gesehen. Im Eintrittsbereich der Venturidüse 24 ist ein erster Abzweigekanal 27 angeordnet, der mit einer Membrandose 7 verbunden ist. Der erste Abzweigekanal 27 tritt in den oberen Raum der Membrandose 7 ein. Eine nicht dargestellte Membran 8 teilt den Innenraum der Membrandose 7 in einen oberen und einen unteren Raum auf. Ein zweiter Abzweigekanal 28 ist am Austritt der Venturidüse 24 angeordnet, der mit der Membran- dose 7 verbunden ist. Der zweite Abzweigekanal 28 tritt in den unteren Raum der Membrandose 7 ein. Aufgrund der erzeugten Druckdifferenz in dem oberen und unteren Raum der Membrandose 7 wird die Membran 8 bewegt. Die Membran 8 ist mit mindestens einem elektrischen Schalter (nicht dargestellt) verbunden, der die Stromzufuhr zur Heizeinrichtung 4 schaltet.
Das aus dem Austritt der Venturidüse 24 austretende Wasser gelangt über einen Umlenkkanal 29 zu eine Zuflusseinrichtung 19. Der Umlenkkanal 29 ist zusammen mit der Venturidüse 24 direkt an das Behälterteil 2 angeformt. Der Umlenkkanal 29 (teilweise in unterbrochenen Strichlinien dargestellt) erstreckt sich bis zur Zuflusseinrichtung 19 und wird durch die beiden Behälterteile 1 , 2 begrenzt. Die Zuflusseinrichtung 19 ist als Vertiefung in dem Behälterteil 2 ausgeformt und bildet eine Verzweigung, durch die das Wasser in zwei Teilströme aufgeteilt wird. Die ringförmige Vertiefung 25, welche den Innenraum des Behälters 1 , 2 bildet wird in zwei verschiedenen Richtungen durchströmt. In der ge- zeigten Darstellung strömt das Wasser in dem rechten Seitenarm des ringförmigen Behälters entgegen dem Uhrzeigersinn und im linken Seitenarm im Uhrzeigersinn.
In der gezeigten Darstellung in einem oberen Bereich des ringförmigen Innenraums befindet sich eine Abflusseinrichtung 20. Wenn der ring- bzw. torusförmige Behälter 1, 2 ähnlich einer Uhr an einer im wesentlichen senkrechten Wand befestigt wird, so ist es insbesondere von Vorteil, wenn das zu erhitzende Wasser von unten, also aus einer ca. 6 Uhr-Position, in den ring- bzw. torusförmigen Behälter 1 , 2 eingeleitet (Zuflusseinrichtung 19) und die Abflusseinrichtung 20 oben am Behälter, also in einer ca. 12 Uhr-Position vorgesehen wird. Eine geeignete Anordnung ist insbesondere dann gegeben, wenn die Abflusseinrichtung 20 an einer möglichst weit oben gelegenen Stelle, zumindest an einer Stelle, die über der Heizeinrichtung 4 liegt, vorgesehen ist.
Dir Figur 3 zeigt eine perspektivische Ansicht der Ausführungsform gemäß Fig. 2. Das Behälterteil 2 ist als einstückiges Kunststoff-Spritzgussteil ausgebildet. Es trägt die we- sentlichen Funktionsbauteile. Der Innenraum des Behälters wird durch die Vertiefung 25 in dem Behälterteil 2 gebildet. Auf der in der gezeigten Lage unteren Seite wird der Innenraum durch ein kreisscheibenförmiges Behälterteil 1 (nicht dargestellt) verschlossen. An dem Behälterteil 2 wird durch angeformte weitere Vertiefungen die Membrandose 7, die Venturidüse 24 und durch einen angeformten Flansch ein Auslauf 30 für das erhitzte Wasser gebildet. Zusätzlich ist an das Behälterteil 2 ein erster Befestigungsdom 31 für einen Leistungs-Triac (nicht dargestellt) und ein zweiter Befestigungsdom 32 für einen Thermofühler (nicht dargestellt) angeformt. In dieser Variante sind die Befestigungslöcher 18 für die Montage des Heißwasserbereiters an einer Wand nicht an dem Behälterteil 1 , sondern an dem Behälterteil 2 angeformt. Des weiteren ist an das Behälterteil 2 ein Halt- element 33 angeformt an das ein nicht dargestelltes Wasserzulaufrohr befestigt werden kann.

Claims

Patentansprüche
1. Elektrischer Heißwasserbereiter mit einem Behälter (1 , 2), einer elektrischen
Heizeinrichtung (4) zum Erhitzen von Wasser im Behälter (1 , 2) und zusätzlichen Funktionsbauteilen, wobei der Behälter wenigstens aus zwei Behälterteilen (1, 2) zusammengesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die wesentlichen Funktionsbauteile des Heißwasserbereiters an einem der Behälterteile (1 , 2) montiert sind.
2. Heißwasserbereiter nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung (4) wenigstens zum Teil innerhalb des Behälters (1 , 2) angeordnet ist und wenigstens der im Behälter (1 , 2) angeordnete Abschnitt der Heizeinrichtung (4) selbsttragend ist.
3. Heißwasserbereiter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der
Behälter (1 , 2) Befestigungseinrichtungen (18) zur Montage des Heißwasserbereiters insbesondere an einer Wand aufweist.
4. Heißwasserbereiter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass nur ein Behälterteil (1) Befestigungseinrichtungen (18) zur Montage des Heißwasserbereiters aufweist.
5. Heißwasserbereiter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Behälterteil (1) einen Abschnitt aufweist, der einen Ab- schnitt eines Gehäuses des Heißwasserbereiters bildet.
6. Heißwasserbereiter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (1 , 2) Einrichtungen (17) zur Befestigung einer Gerätehaube (6) aufweist.
Heißwasserbereiter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Behälterteil (2), an dem Funktionsteile montiert sind, im Zwei- Komponenten-Kunststoff-Spritzguss ausgeführt ist und Abdichtungen für mit dem Behälterinnenraum (3) in Verbindung stehende Funktionsbauteile aufweist.
8. Heißwasserbereiter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenraum des Behälters (1 , 2) ringförmig ist.
9. Heißwasserbereiter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (1, 2) eine Zuflusseinrichtung (19) für Wasser aufweist, die derart angeordnet ist, dass im Betriebszustand des Heißwasserbereiters das Wasser den Behälter (1 , 2) im wesentlichen entgegen der Schwerkraft durchströmt.
10. Heißwasserbereiter nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (1 , 2) eine Abflusseinrichtung (20) für Wasser aufweist, die derart angeordnet ist, dass im Betriebszustand des Heißwasserbereiters entgegen der Schwerkraft aufsteigende Luftblasen durch das Wasser aus dem Behälter (1 , 2) heraustreibbar sind.
11. Heißwasserbereiter insbesondere nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verzweigung vorgesehen ist, durch die das über eine
Zuflusseinrichtung (19) zulaufende Wasser in zwei Teilströme aufteilbar ist, zum Durchströmen eines Behälters (1 , 2) in zwei verschiedenen Richtungen.
12. Heißwasserbereiter nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass beide Teilströme beheizt sind.
13. Heißwasserbereiter nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionsbauteile auf einer Fläche (23) des Behälterteils (1, 2) angeordnet sind, die von dem ringförmigen Innenraum des Behälters (1 , 2) umgeben ist.
14. Heißwasserbereiter nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeich- net, dass der Heißwasserbereiter eine Membrandose (7) mit zwei von einer
Membran (8) getrennten Druckräumen aufweist, wobei die Druckräume als Vertiefungen in zwei verschiedenen Behälterteilen (1 , 2) ausgeführt sind und die Membran (8) zwischen diesen beiden Behälterteilen (1 , 2) gehalten ist. Heißwasserbereiter nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein Überdruckventil (16) an demjenigen Behälterteil (1 , 2) angeordnet ist, das frei von den wesentlichen Funktionsbauteilen ist.
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