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An Durchflußerhitzer anzuschließende selbsttätige Mischbatterie Die
Erfindung bezieht sich auf eine an Durchflußerhitzer anzuschließende selbsttätige
Mischbatterie, die mit einem einstellbaren Wärmefühler versehen ist, ,der den Zufluß
des kalten und warmen Wassers zum Mischraum entsprechend der gewählten Mischwassertemperatur
regelt.
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Bei den bekannten selbsttätigen Mischbatterien wirkt der Wärmefühler
in solcher Weise auf die Zulaufventile ein, daß er den Warmwassetzufluß in kaltem.
Zustand vollständig öffnet, ihn bei steigender Temperatur hingegen im gleichen Maße
drosselt, wie er. den vorher verschlossenen Kaltwasserzufluß freigibt. Diese bekannten
Mischbatterien eignen sich jedoch nur für solche Warmwasseranlagen, bei welchen
warmes Wasser gleichbleibender Temperatur im Vorrat zur Verfügung steht. Dagegen
zeigen sie in Verbindung mit Durchflußerhitzern, z. B. Gasbadeöfen, erhebliche Nachteile,
die in ihrer obenerwähnten Wirkungsweise begründet sind. Nimmt man nämlich eine
solche an einen Durchflußerhitzer angeschlossene Mischbatterie in Betrieb, so ist
zunächst der Warmwasserzufluß voll geöffnet, weil der Wärmefühler noch kalt ist.
Infolgedessen strömt durch .den Erhitzer eine sehr große Wassermenge, die entsprechend
langsam erwärmt wird, so daß geraume Zeit vergeht, ehe überhaupt wirklich warmes
Wasser zur Verfügung steht. Erwärmt sich nun der Wärmefühler, so drosselt er den
Warmwasserzufluß ab und öffnet .dafür den Kaltwasserzufluß. Dies hat aber zur Folge,
daß der Durchflußerhitzer anfängt unwirtschaftlich zu arbeiten, weil sein Wirkungsgrad
um so schlechter ist, je geringer .das Wärmegefälle zwischen den Heizgasen und dem
zu erhitzenden Wasser ist. Die bekannten Mischbatterien nötigen also durch ihre
Wirkungsweise dazu, in dem Erhitzer unter großen Wärmeverlosten
ein
viel zu hoch erhitztes Wasser zu erzeugen und dieses Wasser dann durch Zumischen
von kaltem Wasser auf die gewünschte Temperatur zu bringen. Damit aber 5 ist noch
der weitere Nachteil verbunden, daß der Erhitzer gerade dann sehr hoch beansprucht
wird, wenn man der Mischbatterie nur wenig erwärmtes Wasser entnimmt, denn in diesem
sehr häufig auftretenden Fall wird o ja der Warmwasserzufluß am stärksten gedrosselt,
so daß das Wasser sich sehr hoch erhitzt und ein rasches Verkalken des Durchflußerhitzers
bewirkt.
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Die Erfindung besteht nun darin, daß der Wä.rinefühler der -Mischbatterie
in kaltem Zustand ein Schließen des Warmwasserventils bis auf den Durchlaß für eine
zur Inbetriebsetzung des Durchflußerhltzers bzw. seiner Heizeinrichtung ausreichende
Mindestwasserinenge und bei zunehmender Erwärmung ein Öffnen des Warmwasserventils
bis zum Vollöffnungsquerschnitt bewirkt, worauf er unter dein Einfloß einer über
der gewünschten Temperatur liegenden Temperatur des vom Erhitzer zufließenden Warmwassers
noch zusätzlich ein Öffnen des Kaltwasserventils bewirkt.
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Man erreicht dadurch, daß bei Zapfbeginn das Wasser im Erhitzer sehr
rasch erwärmt wird, weil sein Zufluß dann zunächst sehr stark gedrosselt ist, so
daß augenblicklich warmes Wasser zur Verfügung steht. Ferner wird der Warmwasserzufluß
bei steigender Erwärmung des Wärmefühlers immer weiter geöffnet und kaltes Wasser
erst dann beigemischt, wenn das bei vollgeöffnetem Warmwasserventil vorn Erhitzer
zufließende Wasser noch immer zu heiß ist. DerDurchflußerhitzer arbeitet daher stets
,mit seinem besten Wirkungsgrad und wird voll ausgenützt. Da außerdem der Warmwasserzufluß
nur dann gedrosselt wird, wenn hohe Auslauftemperaturen verlangt «-erden, dagegen
in all den weit überwiegenden Fällen voll geöffnet bleibt, wenn Warmwasser geringer
Temperatur verlangt wird, ist die Gefahr des Verkalkens des Durchlauferhitzers wesentlich
vermindert.
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Der Wärmefühler kann dabei die den Warm- und Kaltwasserzufluß steuernden
Abschluß,körper unmittelbar oder mittelbar betätigen: ebenso ist es möglich, die
beiden Abschlußkörper zu einem beide Zuflußleitungen beherrschenden Kolbenschieber
zu vereinigen.
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Auf der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes
schematisch dargestellt.
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Bei der Ausführungsform nach Abb. i strömt dem Durchflußerhitzer,
der durch die Rohrschlange io und den Brenner ii dargestellt ist, nach dem Öffnen
des Zapfhahnes 12 aus der Kaltwasserleitung 13 über das Venturi 14 Kaltwasser zu.
Die Saugwirkung des Venturis wirkt sich über die Leitung 15 auf den Membranschalter
16 aus, wobei die AZeinbran 17 nach oben durchgebogen und das ` Gasventil 18 geöffnet
wird. Das aus dem Brenner i i ausströmende Gas entzündet sich beispielsweise an
einer ständig brennenden Zündflamme i9 und beheizt die Rohrschlange io.
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Das erhitzte Wasser gelangt durch die Heißwasserleitung 2o zur Mischbatterie
und zwar zum Warmwasserventil 21, das so ausgebildet ist, daß es in der Schließstellung
die 7\linciestwassermenge durchläßt, das ist jene Wassermenge, die beim Durchströmen
durch das Venturi 14 gerade die zum Betätigen des Membrangasschalters 16, 17 erforderliche
Saugwirkung auf die Membran 17 hervorruft. Diese Mindestwassermenge, die im Erhitzer
sehr hoch erwärmt wird, durchströmt also das Warmwas.serventil 21 und gelangt in
den l@-lischraurn 22, in welchem sie auf den von außen mittels einer Schraube 23
auf eine gewünschte Auslauftemperatur einstellbaren Thermostaten 24 einwirkt, um
dann über das Zapfventil 12 auszulaufen.
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Der Thermostat 24 ist an seinem freien Ende als Ventilkörper 25 ausgebildet
und so angeordnet, daß er die Auslaßöffnung einer Steuerleitung 26 mehr oder weniger
freigibt bzw. ganz absperrt. Die Auslaßöffnung der Steuerleitung wird hierbei von
der Einstellschraube 23 gebildet, durch welche die Steuerleitung 26 hindurchgeführt
ist. Letztere enthält eine Drossel 27 und verbindet eine an den Kaltwasserzulauf
28 angeschlossene Membrankammer 29 unter Umgehung des Kaltwasserventils
30 mit dem Mischraum 22. Hinter der Drosselstelle 27 ist die Steuerleitung
26 durch eine Leitung 35 außerdem mit einer Gegendruckkammer 31 verbunden. Beide
Kammern 29, 31 sind durch eine Membran 32 voneinander getrennt, an der mittels einer
Spindel 33 der Ventilkörper 34 für das Warmwasserventil 21 aufgehängt ist. Auf derselben
Ventilspindel sitzt axial verschiebbar der Ventilkörper 36 für das Kaltwasserventil
3o. Der Ventilkörper 36 wird von einer Feder 37 gegen seinen Sitz gepreßt und von
diesem durch einen Anschlag 38 der VentilsPindel33 erst dann abgehoben, wenn die
Membran 32 den Vollöffnungshub des Warmwasserventils ausgeführt hat.
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Die Mischbatterie nach Abb. i arbeitet in folgender Weise: Wie bereits
erwähnt, fließt der Mischbatterie zunächst die sog. Mindestwassermenge zu. Ist nun
die mit der Schraube 23 eingestellte gewünschte Auslauftemperatur niedriger als
die Temperatur der Mindestwassermenge, dann wird der Thermostat
24
vom heißen Wasser in der Weise beeinflußt, daß er den Durchfluß durch die Steuerleitung
26 in einem gewissen Maße freigibt. Das die Steuerleitung durchströmende kalte Wasser
erfährt an der Drosselstelle 27 eine Druckminderung, die sich über die Leitung 35
auf die Membran 32 auswirkt und diese nach oben durchbiegt. Dabei wird das Warmwasserventil24
34 weiter geöffnet, so daß jetzt eine größere Wassermenge den Erhitzer durchströmen
kann, die zwangläufig auf eine niedrigere Temperatur erhitzt wird. Der Thermostat
24 ändert -durch Entfernen seines freien Endes 25 vom Ende der Steuerleitung 26
die den Erhitzer durchfließende Wassermenge so lange, bis die gewünschte Auslauftemperatur
erreicht ist. Falls diese Temperatur gerade der Temperatur entspricht, auf welche
der Erhitzer die größte ihn durchströmende Wassermenge :bringt, dann hat die Membran
32 das Warmwasser-Ventil 24 34 so weit geöffnet, daß der Anschlag 38 gerade am Kaltwasserventilkörper
36 anliegt. Wird nun durch weiteres Herausschrauben der Einstellschraube 23 eine
noch tiefere Auslauftemperatur eingestellt, dann gibt der Thermostat 24 den Querschnitt
der Steuerleitung 26 noch weiter frei, so daß das hierbei entstehende größere Druckgefälle
an der Drosselstelle 27 ein weiteres Durchbiegen der Membran.32 nach oben .bewirkt.
Die Folge davon ist, daß nunmehr auch das Kaltwasserventil 36 von seinem Sitz 3o
abgehoben und dadurch die Zumischung von kaltem Wasser freigegeben wird.
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In gleicher Weise arbeitet die in Abb.2 gezeigte Mischbatterie. Das
Warmwasserventil2r und das Kaltwasserventil3o sind hier zu einem gemeinsamen Kolbenschieber
39 vereinigt. Dieser bildet gleichzeitig das Verstellglied, dessen Bewegungen abhängig
sind von dem Druckgefälle an der Drosselstelle 27. Der Weg der Steuerflüssigkeit
führt hierbei aus der Warmwasserleitung 20 über die Drosselstelle 27 idurch den
Kolben 39 und die Steuerleitung 26 in den Mischraum 22. Der Ausflußquerschnitt der
Steuerleitung wird in gleicher Weise, wie oben gezeigt, vom freien Ende 25 eines
Thermostaten 24 beherrscht und kann mittels der Schraube 23 von außen eingestellt
werden. In der gezeichneten Stellung läßt der Kolben 39 etwa gerade die Mindestwassermenge
aus der Warmwasserleitung 20 in den Mischraum 22 und zum Zapfhahn 12 gelangen. Der
Thermostat steuert den Ausfluß aus der Druckkammer 40 und damit den Kolben 39 in
der Weise, daß er bei entsprechend tiefer Einstellung der Auslauftemperatur zuerst
den gesamten Warmwasserzulauf 20, 21 ffeigibt und erst dann den Kaltwasserzulauf
28, 3o. Die Einstellung der Mindestwassermenge erfolgt durch eine Schraube 41, welche
die Bewegung des Kolbens 39 nach links begrenzt.