WO2007042012A2 - Warmwasserspeicher - Google Patents

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WO2007042012A2
WO2007042012A2 PCT/DE2006/001799 DE2006001799W WO2007042012A2 WO 2007042012 A2 WO2007042012 A2 WO 2007042012A2 DE 2006001799 W DE2006001799 W DE 2006001799W WO 2007042012 A2 WO2007042012 A2 WO 2007042012A2
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WO
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hot water
water tank
outer container
container
inner container
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WO2007042012A3 (de
Inventor
Alessandro Fiumidinisi
Original Assignee
Webasto Ag
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Publication date
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Priority to EP06805416A priority patent/EP1943469A2/de
Priority to JP2008534868A priority patent/JP2009511372A/ja
Priority to AU2006301749A priority patent/AU2006301749A1/en
Priority to US12/090,077 priority patent/US20080290096A1/en
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Publication of WO2007042012A3 publication Critical patent/WO2007042012A3/de

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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
    • F24H1/18—Water-storage heaters
    • F24H1/181—Construction of the tank
    • 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
    • F24H1/18—Water-storage heaters
    • F24H1/181—Construction of the tank
    • F24H1/182—Insulation

Definitions

  • the invention relates to a hot water tank, with an outer container, an arranged in the outer container inner container, which serves to receive hot water and which is spaced from the outer container, and a thermal barrier coating, which is arranged between the inner container and the outer container.
  • Such hot water storage can be used for example as a boiler, in service water systems or as a buffer in heating systems.
  • Such a hot water tank is known for example from DE 35 27 315 Al.
  • the outer container and the inner container are substantially cylindrical and made of relatively thin-walled material, such as a sheet steel. Between the outer container and the inner container, an insulating foam is arranged. Thus, a heat-insulating and mechanically stable composite of inner container, thermal barrier coating and outer container can be created.
  • the object of the invention is to provide a hot water tank, which can be easily adapted to predetermined spatial conditions and is inexpensive to produce.
  • the object is solved by the features of the independent claims.
  • Advantageous developments of the invention are characterized in the subclaims.
  • the inner container has planar polygonal walls and the outer container e- bene polygonal walls.
  • the planar polygonal walls of the inner container and / or the outer container have supporting elements which are designed such that they counteract an internal pressure of the hot water storage, so that the hot water tank maintains its shape.
  • the flat polygonal walls of the hot water tank allow adaptation of the hot water tank to rooms of any shape and geometry.
  • the arbitrarily shaped spaces can be used particularly well to accommodate a hot water tank.
  • a dimensionally stable formation of the planar polygonal walls of the hot water tank can be achieved by the support elements. It can be avoided in particular that takes place by the internal pressure of the hot water tank, a deformation of the planar polygonal walls.
  • the inner container at least two mutually parallel mutually parallel polygonal walls and the outer container at least two mutually parallel mutually parallel polygonal walls. This allows a fitting of the hot water tank in rooms with particular parallel walls.
  • the inner container has at least four polygonal walls, two of which are opposite each other and parallel to each other, and the outer container has at least four polygonal walls, of which two are mutually opposite and parallel to each other.
  • At least two opposing polygonal walls of the inner container are congruent with each other and at least two opposing polygonal walls of the outer container are congruent with each other.
  • the polygonal walls are rectangular. It is thus possible to adapt the hot water tank to orthogonally trained installation rooms.
  • the hot water tank can be used particularly well in buildings in a boiler room with limited space and in vehicles advantageous.
  • the hot water tank can be accurately accommodated in open spaces, and the emergence of dead, unusable spaces are avoided.
  • the support elements are at least partially disposed on an outer side of the outer container.
  • the support elements can be easily retrofitted.
  • the support elements are at least partially formed as an expression of the walls of the outer container.
  • the inner container made of a non-corrosive material. It is particularly advantageous if the inner container is made of a stainless steel. In this case, it is possible for the inner container to have high corrosion resistance and high mechanical stability.
  • the outer container consists of a metal. It is particularly advantageous if the outer container consists of a material which is selected from a group of aluminum and aluminum compounds. It is particularly advantageous that a low specific weight of the material of the outer container and a good mechanical stability is given. In addition, an outer container made of such materials can be produced particularly inexpensively.
  • the outer container made of extruded aluminum or an extruded aluminum compound.
  • Such attachments can For example, be support elements or retaining elements, but also connecting piece for measuring devices.
  • the outer container has a first half-shell-shaped part and a second half-shell-shaped part. This allows a particularly simple production of the outer container and a simple assembly of the hot water tank.
  • the thermal barrier coating comprises a polyurethane foam.
  • the thermal barrier coating of a polyurethane foam is easy and inexpensive to produce.
  • the thermal barrier coating comprises a synthetic fiber material.
  • the thermal barrier coating made of a synthetic fiber material can enable a good thermal insulation with high mechanical stability of the thermal barrier coating.
  • the invention is characterized by a method for producing a hot water tank with a provision of a first half-shell-shaped part and a second half-shell-shaped part of the outer container, application of foamable Kunststoffma- materials on an inner side of the first part and an inner side of the second part the outer container, an introduction of the inner container between the first half-shell-shaped part and the second half-shell-shaped part of the outer container.
  • the method comprises bracing the inner container with the first part and the second part of the outer container by means of a bracing device and pressurizing the inner container with an inner pressure above atmospheric pressure. atmospheric pressure until the thermal barrier coating is formed by foaming and curing of the plastic materials between the inner vessel and the first and second shell-shaped parts of the outer vessel, reducing the inner pressure in the inner vessel to ambient pressure, and removing the bracing device.
  • FIG. 1 is a perspective, partially broken view of a hot water tank
  • FIG. 2 shows a longitudinal section through the hot water storage tank along the line II-II of FIG. 1 in a first embodiment
  • Figure 4 shows a cross section through the hot water tank in another embodiment.
  • Figure 1 shows a perspective view of a hot water tank 10 with an outer container 14 in which an inner container 12 is arranged.
  • the outer container 14 has a top wall 24a and a bottom wall 24b, side walls 30a, 30b and end walls 32.
  • the walls 24a, 24b, 30a, 30b, 32 of the outer container are designed here rectangular, but can also assume any other planar polygonal shapes.
  • Each two of the walls 24a, 24b, 30a, 30b of the inner container 12 are opposite each other, but may also be arranged at an angle to each other.
  • the outer container 14 has on its walls 24a, 24b, 30a, 30b, 32 (partially hidden in the figure) support elements 16 which serve a mechanical stabilization of the hot water tank 10 against fluctuations in the internal pressure.
  • the support elements 16 are raised on the end walls 32, while the support elements 16 of the walls 24a, 24b, 30a, 30b of the outer container 14 are formed as forms of the walls 24a, 24b, 30a, 30b of the outer container 14.
  • 24b 30a "rüngsformen” but may also Stitzeiemente 16 formed on the end walls 32 and forms the end walls 32 or the support elements 16 of the walls 24a, 30b be designed sublime.
  • the hot water tank has a first connecting piece 18 and a second connecting piece 20. If the hot water tank 10 is used, for example, as a hot water tank, then cold water can be introduced into the hot water tank 10 via the second connecting piece 20 and hot water heated up at the first connecting branch 18 can be removed. If the hot water tank 10, however, for example, used as a buffer for a heating system, so heated hot water can be introduced into the hot water tank 10 via the first port 18 of a (not shown) burner, while on the second connection piece 20 cooler water for heating can return to the burner.
  • FIG. 2 shows a longitudinal section through the hot water storage tank 10 of FIG. 7 in FIG. 3, a cross section through the hot water storage tank 10 of FIG.
  • thermal barrier coating 26 is arranged between the inner container 12 and the outer container 14. This preferably has a polyurethane foam. Moreover, it is advantageous if the thermal barrier coating comprises synthetic fiber materials which give the thermal barrier coating good thermal insulation and high mechanical stability. The thermal barrier coating 26 serves to protect the hot water received in the inner container 12 against cooling against the area surrounding the hot water storage tank 10.
  • the " ⁇ nnen user 12 has a top wall 22a, a bottom wall 22b, side walls 28a, 28b and end walls 31.
  • the walls 22a, 22b, 28a, 28b, 31 of the inner container 12 are rectangular in the embodiment shown here. Further, each lie However, the walls 22a, 22b, 28a, 28b of the inner container 12 opposite to each other, the walls 22a, 22b, 28a, 28b of the inner container 12 may take any other polygonal shape and also be arranged at an angle to each other.
  • the inner container 12 and the outer container 14 preferably each consist of a metal.
  • the inner container 12 is made of a stainless steel, since in this case a corrosion of the In nen designingers 12 counteracted and high stability of the inner container can be achieved.
  • the outer container 14 is preferably made of aluminum or an aluminum compound.
  • the outer container 14 may be made of extruded aluminum or an extruded aluminum compound.
  • Extruded components made of aluminum or aluminum compounds are particularly advantageous since, for example, the support elements 16 designed as features or arranged on a wall 24a, 24b, 30a, 30b, 32 can be formed particularly well as integral components of the walls of the outer container 14. In addition, these materials are very light, which is particularly advantageous in mobile applications.
  • the hot water tank 10 shown in Figures 1-3 can be very well adapted to different spatial forms and geometries. If the hot water tank 10, for example, be used in mobile applications such as in a motor home or other camping vehicle, so in particular the height of the hot water tank 10 can be adjusted so that even flat Aufstellschreib, as they are often available in such vehicles, for the hot water tank 10th can be exploited.
  • the outer container 14 has a first half-shell-shaped part 34 and a second half-shell-shaped part 36.
  • the first half-shell-shaped part 34 and the second half-shell-shaped part 36 of the outer container 14 are designed so that they can be positively connected to one another by means of connecting elements 38.
  • a two-part version of the exterior container 14 may be particularly advantageous in the manufacture of the hot water tank 10, as will be shown below.
  • first half-shell-shaped part 34 and the second half-shell-shaped part 36 of the outer container 14 are provided. On each of an inner side of the first half-shell-shaped part 34 and the second half-shell-shaped part 36 of the outer container 14 then foamable plastic materials are applied.
  • the inner container 12 is inserted between the first half-shell-shaped part 34 and the second half-shell-shaped part 36 of the outer container 14. This is preferably done by, for example, first applying the inner container 12 to the second half-shell-shaped part 34 and then laying the first half-shell-shaped part 36 of the outer container 14 over the inner container 12.
  • the first half-shell-shaped part 34 and the second half-shell-shaped part 36 of the outer container 14 are first connected to each other, and then the inner container 12 between the composite of first half-shell-shaped part 34 and second half-shell-shaped part 36 of the outer container 14 pushed. It is thus already the basic form of the hot water tank 10, as shown in the embodiment of Figure 4, given.
  • the inner container 12 is then clamped to the first part 34 and the second part 36 of the outer container 14 by means of a bracing device, not shown, and the inner container 12 subjected to an internal pressure above atmospheric pressure.
  • the pressurization of the inner container 12 with an internal pressure above atmospheric pressure is therefore particularly advantageous because the foamable plastic materials can increase their volume during foaming and this can lead to a deformation of the inner container 12. In extreme cases, even a destruction of the inner container 12 by pressing or tearing one of the walls 22a, 22b, 28a, 28b, 31 of the inner container 12 by the foamable plastic materials would be possible.
  • the thermal barrier coating 26 is formed.
  • the inner container 12, the thermal barrier coating 26 and the outer container 14 form a sandwich structure.
  • the connecting elements 38 can now be attached to connection points between the first half-shell-shaped part 34 and the second half-shell-shaped part 36 of the outer container 14 to a positive connection between the two half-shell-shaped parts 34, 36 of the outer container 14 and thus a stable mechanical structure of the hot water tank 10th to reach.
  • bracing device is removed from the hot water tank 10.

Abstract

Warmwasserspeicher (10) mit einem Außenbehälter (14), einem in dem Außenbehälter (14) angeordneten Innenbehälter (12), der der Aufnahme von Warmwasser dient und der von dem Außenbehälter (14) beabstandet ist. Zwischen dem Innenbehälter (12) und dem Außenbehälter (14) ist eine Wärmedämmschicht (26) angeordnet. Der Innenbehälter (12) weist ebene polygonförmige Wände (22a, 22b, 28, 28b) auf und der Außenbehälter (14) weist ebene polygonförmige Wände (24a, 24b, 30a, 30b) auf. Der Innenbehälter (12) und/oder der Außenbehälter (14) weisen Stützelemente (16) auf, die so ausgebildet sind, dass sie einem Innendruck des Warmwasserspeichers (10) entgegenwirken, damit der Warmwasserspeicher (10) seine Form beibehält.

Description

Warmwasserspeicher
Die Erfindung betrifft einen Warmwasserspeicher, mit einem Außenbehälter, einem in dem Außenbehälter angeordneten Innenbehälter, der der Aufnahme von Warmwasser dient und der von dem Außenbehälter beabstandet ist, und einer Wärmedämmschicht, die zwischen dem Innenbehälter und dem Außenbehälter angeordnet ist.
Derartige Warmwasserspeicher können etwa als Boiler, in Brauchwasseranlagen oder als Pufferspeicher in Heizungssystemen eingesetzt werden.
Ein solcher Warmwasserspeicher ist beispielsweise aus der DE 35 27 315 Al bekannt. Der Außenbehälter und der Innenbe- hälter sind im Wesentlichen zylinderförmig und aus relativ dünnwandigem Material, etwa aus einem Stahlblech, gefertigt. Zwischen dem Außenbehälter und dem Innenbehälter ist ein isolierender Schaum angeordnet. Damit kann ein wärmeisolierender und mechanisch stabiler Verbund aus Innenbehälter, Wärmedämmschicht und Außenbehälter geschaffen werden.
Es ist wünschenswert, derartige Warmwasserspeicher auch unter begrenzten Raumverhältnissen einzusetzen, wie sie beispielsweise in Kraftfahrzeugen, insbesondere in Wohnmobilen oder anderen Campingfahrzeugen bestehen.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, einen Warmwasserspeicher zu schaffen, der gut an vorgegebene Raumverhältnisse angepasst werden kann und kostengünstig herstellbar ist. Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Gemäß eines ersten Aspekts zeichnet sich der Warmwasserspeicher der eingangs genannten Art dadurch aus, dass der Innenbehälter ebene polygonförmige Wände und der Außenbehälter e- bene polygonförmige Wände aufweist. Die ebenen polygonförmi- gen Wände des Innenbehälters und/oder des Außenbehälters weisen Stützelemente auf, die so ausgebildet sind, dass sie einem Innendruck des Warmwasserspeichers entgegenwirken, damit der Warmwasserspeicher seine Form beibehält.
Die ebenen polygonförmigen Wände des Warmwasserspeichers ermöglichen eine Anpassung des Warmwasserspeichers an Räume beliebiger Gestaltungsform und Geometrie. Damit können die beliebig geformten Räume besonders gut dazu genutzt werden, einen Warmwasserspeicher aufzunehmen. Darüber hinaus kann durch die Stützelemente eine formstabile Ausbildung der ebenen polygonförmigen Wände des Warmwasserspeichers erreicht werden. Es kann insbesondere vermieden werden, dass durch den Innendruck des Warmwasserspeichers eine Verformung der ebenen polygonförmigen Wände stattfindet.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der Innenbehälter mindestens zwei einander gegenüberliegende zueinander parallele polygonförmige Wände und der Außenbehälter mindestens zwei einander gegenüberliegende zueinander parallele polygonförmige Wände auf. Damit wird eine Einpassung des Warmwasserspeichers in Räume mit insbesondere parallelen Wänden ermöglicht. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der Innenbehälter mindestens vier polygonförmige Wände auf, von denen jeweils zwei einander gegenüber liegen und zueinander parallel sind, und der Außenbehälter weist mindestens vier polygonförmige Wände auf, von denen jeweils zwei einander gegenüberliegende und zueinander parallel sind.
Dies hat den Vorteil, dass der Warmwasserspeicher an Aufstellräume mit mehreren zueinander parallelen Wänden anpass- bar ist .
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind mindestens zwei einander gegenüberliegende polygonförmige Wände des Innenbehälters miteinander kongruent und mindestens zwei einander gegenüberliegende polygonförmige Wände des Außenbehälters sind miteinander kongruent.
Besonders vorteilhaft ist, wenn die polygonförmigen Wände rechteckförmig sind. Es ist damit möglich den Warmwasserspeicher an orthogonal ausgebildete Aufstellräume anzupassen. Damit lässt sich der Warmwasserspeicher beispielsweise besonders gut in Gebäuden in einem Heizungskeller mit beengten Platzverhältnissen als auch in Fahrzeugen vorteilhaft einsetzen. Insbesondere in mobilen Anwendungen, also vor allem in Wohnmobilen oder anderen Campingfahrzeugen mit dem dort bestehenden geringen Platzangebot, kann der Warmwasserspeicher passgenau in freien Räumen untergebracht werden, und das Entstehen von toten, nicht nutzbaren Räumen vermieden werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die Stützelemente wenigstens teilweise auf einer Außenseite des Außenbehälters angeordnet. Damit können die Stützelemente einfaches nachträglich angebracht werden. Außerdem - A -
ist ein einfaches Einleiten der Druckkräfte in die Stützelemente ermöglicht.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Stützelemente wenigstens teilweise als Ausprägungen der Wände des Außenbehälters ausgebildet. Damit können die Stützelemente während oder nach der Herstellung des Außenbehälters einfach hergestellt werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausbildungsform der Erfindung besteht der Innenbehälter aus einem nichtkorrosiven Material. Besonders vorteilhaft ist, wenn der Innenbehälter aus einem Edelstahl besteht. In diesem Fall ist es möglich, dass der Innenbehälter eine hohe Korrosionsbeständigkeit und eine hohe mechanische Stabilität erhält.
In einer weiteren vorteilhaften Ausbildungsform der Erfindung besteht der Außenbehälter aus einem Metall. Besonders vorteilhaft ist, wenn der Außenbehälter aus einem Material besteht, das aus einer Gruppe aus Aluminium und Aluminiumverbindungen ausgewählt ist. Hierbei ist besonders vorteilhaft, dass ein geringes spezifisches Gewicht des Materials des Außenbehälters und eine gute mechanische Stabilität gegeben ist. Darüber hinaus kann ein Außenbehälter, der aus derartigen Materialien gefertigt ist, besonders preiswert hergestellt werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung besteht der Außenbehälter aus extrudiertem Aluminium oder einer extrudierten Aluminiumverbindung. Damit ist es möglich, bereits bei der Herstellung des Außenbehälters Anbauteile mit in den Außenbehälter zu integrieren. Solche Anbauteile können beispielsweise Stützelemente oder Halteelemente, aber auch Anschlussstutzen für Messeinrichtungen sein.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist der Außenbehälter ein erstes halbschalenförmiges Teil und ein zweites halbschalenförmiges Teil auf. Dies ermöglicht ein besonders einfaches Herstellen des Außenbehälters und einen einfachen Zusammenbau des Warmwasserspeichers.
In einer weiteren besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist die Wärmedämmschicht einen Polyurethanschaum auf. Die Wärmedämmschicht aus einem Polyurethanschaum ist einfach und kostengünstig herstellbar.
In einer weiteren besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist die Wärmedämmschicht ein synthetisches Fasermaterial auf. Die Wärmedämmschicht aus einem synthetischen Fasermateriai kann eine gute Wärmedämmung bei hoher mechanischer Stabilität der Wärmedämmschicht ermöglichen.
Gemäß eines zweiten Aspekts zeichnet sich die Erfindung aus durch ein Verfahren zum Herstellen eines Warmwasserspeichers mit einem Bereitstellen eines ersten halbschalenförmigen Teils und eines zweiten halbschalenförmigen Teils des Außenbehälters, einem Aufbringen von aufschäumbaren Kunststoffma- terialien auf eine Innenseite des ersten Teils und eine Innenseite des zweiten Teils des Außenbehälters, einem Einbringen des Innenbehälters zwischen dem ersten halbschalenförmigen Teil und dem zweiten halbschalenförmigen Teil des Außenbehälters. Weiter umfasst das Verfahren ein Verspannen des Innenbehälters mit dem ersten Teil und dem zweiten Teil des Außenbehälters mittels einer Verspannvorrichtung und ein Beaufschlagen des Innenbehälters mit einem Innendruck über At- mosphärendruck, bis die Wärmedämmschicht durch Aufschäumen und Aushärten der Kunststoffmaterialien zwischen dem Innenbehälter und den ersten und zweiten halbschalenförmigen Teilen des Außenbehälters ausgebildet ist, ein Reduzieren des Innendrucks im Innenbehälter auf Umgebungsdruck, und ein Abnehmen der Verspannvorrichtung.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im Folgenden anhand der schematischen Zeichnungen erläutert.
Es zeigen:
Figur 1 eine perspektivische, teilweise gebrochene Ansicht eines Warmwasserspeichers,
Figur 2 einen Längsschnitt durch den Warmwasserspeicher entlang der Linie II-II der Figur 1 in einer ersten Ausführungsform,
Figur 3 einen Querschnitt durch den Warmwasserspeicher entlang der Linie III-III der Figur 2 in der ersten Ausführungs- form, und
Figur 4 einen Querschnitt durch den Warmwasserspeicher in einer weiteren Ausführungsform.
Elemente gleicher Konstruktion oder Funktion sind figurenübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Figur 1 zeigt in einer perspektivischen Ansicht einen Warmwasserspeicher 10 mit einem Außenbehälter 14, in dem ein Innenbehälter 12 angeordnet ist. Der Außenbehälter 14 hat eine obere Wand 24a und eine untere Wand 24b, seitliche Wände 30a, 30b sowie Stirnwände 32. Die Wände 24a, 24b, 30a, 30b, 32 des Außenbehälters sind hier rechteckförmig ausgeführt, können jedoch auch beliebige andere ebene polygonförmige Formen annehmen. Jeweils zwei der Wände 24a, 24b, 30a, 30b des Innenbehälters 12 liegen einander gegenüber, können jedoch auch schiefwinklig zueinander angeordnet sein.
Der Außenbehälter 14 weist auf seinen Wänden 24a, 24b, 30a, 30b, 32 (in der Figur teilweise verdeckte) Stützelemente 16 auf, die einer mechanischen Stabilisierung des Warmwasserspeichers 10 gegenüber Schwankungen des Innendrucks dienen.
An der hier gezeigten Ausführungsform sind die Stützelemente 16 auf den Stirnwänden 32 erhaben ausgeführt, während die Stützelemente 16 der Wände 24a, 24b, 30a, 30b des Außenbehälters 14 als Ausprägungen der Wände 24a, 24b, 30a, 30b des Außenbehälters 14 ausgebildet sind. In alternativen Ausfüh- "rüngsformen "können jedoch auch die Stützeiemente 16 auf den Stirnwänden 32 als Ausprägungen der Stirnwände 32 ausgebildet oder die Stützelemente 16 der Wände 24a, 24b, 30a, 30b erhaben ausgeführt sein.
Der Warmwasserspeicher hat einen ersten Anschlussstutzen 18 und einen zweiten Anschlussstutzen 20. Wird der Warmwasserspeicher 10 beispielsweise als Brauchwasserspeicher benutzt, so kann über den zweiten Anschlussstutzen 20 beispielsweise Kaltwasser in den Warmwasserspeicher 10 eingebracht werden und an dem ersten Anschlussstutzen 18 aufgeheiztes Warmwasser entnommen werden. Wird der Warmwasserspeicher 10 hingegen beispielsweise als Pufferspeicher für ein Heizungssystem benutzt, so kann über den ersten Anschlussstutzen 18 von einem (nicht dargestellten) Brenner erhitztes Heißwasser in den Warmwasserspeicher 10 eingebracht werden, während über den zweiten Anschlussstutzen 20 kühleres Wasser zur Aufheizung zu dem Brenner zurück gelangen kann.
In Figur 2 ist ein Längsschnitt durch den Warmwasserspeicher 10 der Figur I7 in Figur 3 ein Querschnitt durch den Warmwasserspeicher 10 der Figur 1 dargestellt.
Zwischen dem Innenbehälter 12 und dem Außenbehälter 14 ist eine Wärmedämmschicht 26 angeordnet. Diese weist vorzugsweise einen Polyurethanschaum auf. Außerdem ist es vorteilhaft, wenn die Wärmedämmschicht synthetische Fasermaterialien aufweist, die der Wärmedämmschicht eine gute Wärmedämmfähigkeit und eine hohe mechanische Stabilität geben. Die Wärmedämmschicht 26 dient dazu, dass in dem Innenbehälter 12 aufgenommene Warmwasser gegen Auskühlung gegenüber dem den Warmwasserspeicher 10 umgebenden Bereich zu schützen.
Der" ϊnnenbehälter 12 hat eine obere Wand 22a, eine untere Wand 22b, seitliche Wände 28a, 28b sowie Stirnwände 31. Die Wände 22a, 22b, 28a, 28b, 31 des Innenbehälters 12 sind in der hier gezeigten Ausführungsform rechteckförmig. Weiter liegen sich jeweils zwei der Wände 22a, 22b, 28a, 28b des Innenbehälters 12 einander gegenüber. Die Wände 22a, 22b, 28a, 28b des Innenbehälters 12 können jedoch auch jede andere beliebige Polygonform annehmen und auch schiefwinklig zueinander angeordnet sein.
Der Innenbehälter 12 und der Außenbehälter 14 bestehen bevorzugt jeweils aus einem Metall.
Besonders bevorzugt ist, wenn der Innenbehälter 12 aus einem Edelstahl besteht, da in diesem Fall einer Korrosion des In- nenbehälters 12 entgegengewirkt und eine hohe Stabilität des Innenbehälters erreicht werden kann.
Der Außenbehälter 14 besteht vorzugsweise aus Aluminium oder einer Aluminiumverbindung. Insbesondere kann der Außenbehälter 14 aus extrudiertem Aluminium oder einer extrudierten A- luminiumverbindung hergestellt sein. Extrudierte Bauteile aus Aluminium oder Aluminiumverbindungen sind besonders vorteilhaft, da in diese beispielsweise die als Ausprägungen ausgebildeten oder auf einer Wand 24a, 24b, 30a, 30b, 32 angeordneten Stützelemente 16 besonders gut als integrale Bestandteile der Wände des Außenbehälters 14 ausgebildet werden können. Außerdem sind diese Materialien sehr leicht, was insbesondere bei mobilen Anwendungen besonders vorteilhaft ist.
Der in den Figuren 1-3 dargestellte Warmwasserspeicher 10 lässt sich sehr gut an verschiedene Raumformen und Geometrien anpassen. Soll der Warmwasserspeicher 10 beispielsweise in mobilen Anwendungen wie in einem Wohnmobil oder einem anderen Campingfahrzeug eingesetzt werden, so kann insbesondere die Höhe des Warmwasserspeichers 10 derart angepasst werden, dass auch flache Aufstellräume, wie sie bei derartigen Fahrzeugen häufig zur Verfügung stehen, für den Warmwasserspeicher 10 ausgenutzt werden können.
In Figur 4 ist ein Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform des Warmwasserspeichers 10 dargestellt. Der Außenbehälter 14 weist ein erstes halbschalenförmiges Teil 34 und ein zweites halbschalenförmiges Teil 36 auf. Das erste halb- schalenförmige Teil 34 und das zweite halbschalenförmige Teil 36 des Außenbehälters 14 sind so ausgebildet, dass sie mittels Verbindungselementen 38 formschlüssig miteinander verbunden werden können. Eine zweiteilige Ausführung des Außen- behälters 14 kann beim Herstellen des Warmwasserspeichers 10 besonders vorteilhaft sein, wie im folgenden gezeigt werden soll.
Im Folgenden wird ein Verfahren zum Herstellen des Warmwasserspeichers 10 im Detail dargestellt:
Zuerst wird das erste halbschalenförmige Teil 34 und das zweite halbschalenförmige Teil 36 des Außenbehälters 14 bereitgestellt. Auf jeweils einer Innenseite des ersten halb- schalenförmigen Teils 34 und des zweiten halbschalenförmigen Teils 36 des Außenbehälters 14 werden dann aufschäumbare Kunststoffmaterialien aufgebracht .
Anschließend wird der Innenbehälter 12 zwischen dem ersten halbschalenförmigen Teil 34 und dem zweiten halbschalenförmigen Teil 36 des Außenbehälters 14 eingebracht. Dies geschieht vorzugsweise dadurch, dass der Innenbehälter 12 beispielsweise zuerst auf das zweite halbschalenförmige Teil 34 aufgebracht wird und dann das erste halbschalenförmige Teil 36 des Außenbehälters 14 über den Innenbehälter 12 gelegt wird. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform werden das erste halbschalenförmige Teil 34 und das zweite halbschalenförmige Teil 36 des Außenbehälters 14 zuerst miteinander verbunden, und dann der Innenbehälter 12 zwischen den Verbund aus erstem halbschalenförmigen Teil 34 und zweitem halbschalenförmigen Teil 36 des Außenbehälters 14 geschoben. Es ist damit bereits die Grundform des Warmwasserspeichers 10, wie in der Ausführungsform der Figur 4 gezeigt, vorgegeben.
Der Innenbehälter 12 wird dann mit dem ersten Teil 34 und dem zweiten Teil 36 des Außenbehälters 14 mittels einer nicht gezeigten Verspannvorrichtung verspannt und der Innenbehälter 12 mit einem Innendruck über Atmosphärendruck beaufschlagt . Das Beaufschlagen des Innenbehälters 12 mit einem Innendruck über Atmosphärendruck ist deshalb besonders vorteilhaft, weil die aufschäumbaren Kunststoffmaterialien beim Aufschäumen ihr Volumen vergrößern können und dies zu einem Verformen des Innenbehälters 12 führen kann. Im Extremfall wäre sogar eine Zerstörung des Innenbehälters 12 durch Eindrücken oder Aufreißen einer der Wände 22a, 22b, 28a, 28b, 31 des Innenbehälters 12 durch die aufschäumbaren Kunststoffmaterialien möglich.
Durch Aufschäumen und Aushärten der Kunststoffmaterialien zwischen dem Innenbehälter 12 und den ersten und zweiten halbschalenförmigen Teilen 34, 36 des Außenbehälters 14 wird die Wärmedämmschicht 26 ausgebildet. Der Innenbehälter 12, die Wärmedämmschicht 26 und der Außenbehälter 14 bilden eine Sandwichstruktur aus. Nachdem das Aufschäumen und Aushärten der aufschäumbaren kunststoffmaterialien beendet ist und die Wärmedämmschicht 26 zwischen dem Innenbehälter 12 und dem ersten und zweiten halbschalenförmigen Teil 34, 36 des Außenbehälters ausgebildet ist, wird der Innendruck im Innenbehälter 12 auf Umgebungsdruck reduziert.
Bevorzugt können nun die Verbindungselemente 38 an Verbindungsstellen zwischen dem ersten halbschalenförmigen Teil 34 und dem zweiten halbschalenförmigen Teil 36 des Außenbehälters 14 angebracht werden, um eine formschlüssige Verbindung zwischen den beiden halbschalenförmigen Teilen 34, 36 des Außenbehälters 14 und damit einen stabilen mechanischen Aufbau des Warmwasserspeichers 10 zu erreichen.
Abschließend wird die Verspannvorrichtung von dem Warmwasserspeicher 10 abgenommen.

Claims

Patentansprüche
1. Warmwasserspeicher (10), mit
- einem Außenbehälter (14) ,
- einem in dem Außenbehälter (14) angeordneten Innenbehälter (12) , der der Aufnahme von Warmwasser dient und der von dem
Außenbehälter (14) beabstandet ist, und
- einer Wärmedämmschicht (26) , die zwischen dem Innenbehälter (12) und dem Außenbehälter (14) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenbehälter (12) ebene polygonförmige Wände (22a, 22b, 28a, 28b) aufweist, der Außenbehälter (14) ebene polygonförmige Wände (24a, 24b, 30a, 30b) aufweist, und die ebenen polygonförmige Wände (22a, 22b, 24a, 24b, 28a, 28b, 30a, 30b) des Innenbehälters (12) und/oder des Außenbehälters (14) Stützelemente (16) aufweisen, die so ausgebildet sindj dass sie einem Innendruck des Warmwasserspeichers (10) entgegenwirken, damit der Warmwasserspeicher (10) seine Form beibehält .
2. Warmwasserspeicher (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenbehälter (12) mindestens zwei einander gegenüberliegende zueinander parallele polygonförmige Wände (22a, 22b, 28a, 28b) und der Außenbehälter (14) mindestens zwei einander gegenüberliegende zueinander parallele polygonförmige Wände (24a, 24b, 30a, 30b) aufweist.
3. Warmwasserspeicher (10) nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenbehälter (12) mindestens vier polygonförmige Wände (22a, 22b, 28a, 28b) aufweist, von denen jeweils zwei einander gegenüberliegen und zueinander parallel sind, und der Außenbehälter (14) mindestens vier polygonförmige Wände (24a, 24b, 30a, 30b) aufweist, von denen jeweils zwei einander gegenüberliegen und zueinander parallel sind.
4. Warmwasserspeicher (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei einander gegenüberliegende polygonförmige Wände (22a, 22b, 28a, 28b) des Innenbehälters (12) miteinander kongruent sind, und mindestens zwei einander gegenüberliegende polygonförmige Wände (24a, 24b, 30a, 30b) des Außenbehälters (14) miteinander kongruent sind.
5. Warmwasserspeicher (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die polygonförmigen Wände (22a, 22b, 24a, 24b, 28a, 28b, 30a, 30b) rechteckförmig sind.
6."" " "Warmwasserspeicher (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützelemente (16) wenigstens teilweise auf einer Wand des Außenbehälters (14) angeordnet sind.
7. Warmwasserspeicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützelemente (16) wenigstens teilweise als Ausprägungen der Wände (24a, 24b, 30a, 30b) des Außenbehälters (14) ausgebildet sind.
8. Warmwasserspeicher (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenbehälter
(12) aus einem nichtkorrosiven Material besteht.
9. Warmwasserspeicher (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenbehälter
(12) aus einem Edelstahl besteht.
10. Warmwasserspeicher (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenbehälter
(14) aus einem Metall besteht.
11. Warmwasserspeicher (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenbehälter
(14) aus einem Material besteht, das aus einer Gruppe aus A- luminium und Aluminiumverbindungen ausgewählt ist.
12. Warmwasserspeicher (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenbehälter
(14) aus extrudiertem Aluminium oder einer extrudierten Aluminiumverbindung besteht.
13. Warmwasserspeicher (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenbehälter
(14) ein erstes halbschalenförmiges Teil (34) und ein zweites halbschalenförmiges Teil (36) aufweist.
14. Warmwasserspeicher (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmedämmschicht
(26) einen Polyurethanschaum aufweist.
15. Warmwasserspeicher (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmedämmschicht
(26) ein synthetisches Fasermaterial aufweist.
16. Verfahren zum Herstellen eines Warmwasserspeichers (10) nach Anspruch 1, mit folgenden Schritten-. - Bereitstellen eines ersten halbschalenförmigen Teils (34) und eines zweiten halbschalenförmigen Teils (36) des Außenbehälters (14) ,
- Aufbringen von aufschäumbaren Kunststoffmaterialien auf eine Innenseite des ersten Teils (34) und eine Innenseite des zweiten Teils (36) des Außenbehälters (14) ,
- Einbringen des Innenbehälters (12) zwischen dem ersten halbschalenförmigen Teil (34) und dem zweiten halbschalenförmigen Teil (36) des Außenbehälters (14) ,
- Verspannen des Innenbehälters (12) mit dem ersten Teil (34) und dem zweiten Teil (36) des Außenbehälters (14) mittels einer Verspannvorrichtung und Beaufschlagen des Innenbehälters (12) mit einem Innendruck über Atmosphärendruck, bis die Wärmedämmschicht (26) durch Aufschäumen und Aushärten der Kunststoffmaterialien zwischen dem Innenbehälter (12) und den ersten und zweiten halbschalenförmigen Teilen (34, 36) des Außenbehälters (14) ausgebildet ist,
- Reduzieren des Innendrucks im Innenbehälter (12) auf Umgebungsdruck, und
- Abnehmen der Verspannvorrichtung.
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