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EP0075157A1 - Warmwasserbereiter zur Erzeugung und Speicherung von heissem Wasser - Google Patents

Warmwasserbereiter zur Erzeugung und Speicherung von heissem Wasser Download PDF

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Publication number
EP0075157A1
EP0075157A1 EP82108085A EP82108085A EP0075157A1 EP 0075157 A1 EP0075157 A1 EP 0075157A1 EP 82108085 A EP82108085 A EP 82108085A EP 82108085 A EP82108085 A EP 82108085A EP 0075157 A1 EP0075157 A1 EP 0075157A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
container
riser pipe
cold water
heating unit
water supply
Prior art date
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Granted
Application number
EP82108085A
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English (en)
French (fr)
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EP0075157B1 (de
Inventor
Franz-Josef Abeler
Rudolf Wittler
Harry Thiery
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Eureka AB
Original Assignee
Eureka AB
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Filing date
Publication date
Application filed by Eureka AB filed Critical Eureka AB
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Publication of EP0075157A1 publication Critical patent/EP0075157A1/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
    • F24H1/20—Water-storage heaters with immersed heating elements, e.g. electric elements or furnace tubes
    • F24H1/201—Water-storage heaters with immersed heating elements, e.g. electric elements or furnace tubes using electric energy supply
    • F24H1/202—Water-storage heaters with immersed heating elements, e.g. electric elements or furnace tubes using electric energy supply with resistances
    • 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
    • F24H9/0005—Details for water heaters
    • F24H9/001—Guiding means
    • F24H9/0015—Guiding means in water channels
    • F24H9/0021—Sleeves surrounding heating elements or heating pipes, e.g. pipes filled with heat transfer fluid, for guiding heated liquid

Definitions

  • the invention relates to a water heater for generating and storing hot water with a heating unit arranged in the lower part of the container equipped with a hot water and a cold water connection within a riser pipe, the riser pipe opening into the upper region of the boiler.
  • a device of this type is e.g. in CH-PS 524 115.
  • the arrangement of the heat exchanger in the lower area of the water heater and the provision of a corresponding riser pipe opening in the upper area of the water heater ensure that hot water is available as early as possible even with low heat output of the heat exchanger.
  • the lower area of the heat exchanger is flowed through by water to be heated.
  • the well-known water heater is provided with a cold water supply in the lower area and with a hot water supply line in the upper area. Difficulties with these arrangements are that Cleaning, especially decalcifying the heat exchanger is extremely difficult, since the removal of the heating unit, for example a heating coil, presents very great difficulties, especially when the total outside diameter of the actual heating unit is also enlarged by means of caulk attachments. Cleaning the riser pipe is even more difficult, so that cleaning and decalcification work of this type has hitherto usually been dispensed with, but this enormously reduces the efficiency of the known devices.
  • the invention has for its object to improve the known arrangement of water heaters for the production and storage of hot water so that easy and quick decalcification and cleaning of the actual heat exchanger, e.g. a heating coil and the riser pipe is possible without great material expenditure and at the same time optimal corrosion protection is achieved.
  • the actual heat exchanger e.g. a heating coil and the riser pipe
  • the heating medium for the heating unit i.e. the heat exchanger, refrigerants, etc. from cooling circuit runs, pump hot water, steam, oil, solar circuits, heat recovery systems, etc. in question.
  • the construction according to the invention ensures a continuous inflow or circulation to the heating unit via the actual cold water connection, irrespective of whether or not cold water flows to the container from an external cold water source.
  • the housing receiving the heat exchanger is sealed off from the interior of the container - with the exception of the connection through the bypass line. If no hot water is drawn, this connection allows the heated hot water to flow upwards through the riser pipe solely through the thermodynamic force, and cold water flows in from the cold water area of the tank via the cold water circuit. If hot water is drawn off and thus automatically flows from the cold water supply network into the container, the cold water supply takes place during hot water production directly from the supply network.
  • the heating unit and the riser pipe are cleaned in such a way that the cold water supply to the container is blocked and then a cleaning hose is screwed onto the cold water connection, e.g. the riser pipe is also connected to a cleaning hose through the hot water opening of the actual water heater.
  • the cleaning hoses are then short-circuited with a cleaning pump and a cleaning agent container, so that pumping around the cleaner, a solvent or the like is possible.
  • Rinsing liquid e.g. Water.
  • the sacrificial anode works again as intended due to this construction and the storage is optimally protected.
  • the separation takes place in the water through the housing of the heating unit, which consists of an electrically non-conductive, insulating material, whereby the cold water supply can also be created by a non-conductive material.
  • 1 denotes a container of a water heater, which has a cold water supply line at 2 and a connection piece at 3, to which the hot water tap line can connect.
  • a heating unit 4 is provided, which is arranged within a housing 5, to which an upward pipe 6 is directed connects, which opens into the upper area of the container 1.
  • the heating unit 4 can be provided on a flange 7, which is electrically separated from the rest of the container wall by an insulating layer 8.
  • the housing 5 is sealed off from the interior of the container and communicates with the interior of the container via a separate pipe system.
  • the lines for the heating unit can be seen at 9 and 1o.
  • the cold water supply line 2 separates into a by-pass line 11 which leads into the interior of the housing 5, i.e. leads to the heating unit 4 and in a main line 12, which opens into the actual container 1 in the lower area thereof.
  • a closure device 14 e.g. a slide valve, a 3-way valve, a ball valve or the like built in, which makes it possible to set an inlet of the cold water directly from the cold water inlet 2 to the heating unit 4 or an inlet of the water to the inside of the container 1 or a circle between the inside of the Allow container and by-pass line 11.
  • Cleaning hoses are shown at 15 and 16.
  • the cleaning hose 15 can be connected to the cold water supply line 2 and the cleaning hose 16 through the connecting piece 3 to the upper end of the riser pipe 6 of Inside the housing 5 and the riser pipe 6 can take place without the total volume of the container 1 having to be filled.
  • the housing 5 and the riser pipe 6 are made of electrically insulating material, the possibility is created that the actual heat exchanger is completely electrically separated from the container 1.
  • a water heater with a heat exchanger is created - although, of course, several heating units can also be provided in the container - in which the heat exchanger is structurally arranged so that the heat exchanger can be decalcified without removal. Furthermore, the insulated installation of the heat exchanger ensures optimal corrosion protection for the tank.

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Abstract

Gemäß der Anmeldung wird ein Warmwasserbereiter zur Erzeugung und Speicherung von heißem Wasser vorgeschlagen, bei welchem die Kaltwasserzuleitung (2) zum Behälter (1) mit einer By-Paßleitung (11) ausgerüstet ist, die in das gegenüber dem Behälterinnenraum abgeschlossene Heizaggregat (4) mündet, wobei eine Verschlußvorrichtung (14) in die Kaltwasserzuleitung zwischen Behälter und Mündung der By-Paßleitung eingeschaltet ist. Weiterhin wird vorgesehen, daß der Wärmetauscher elektrisch vom Speicher, d.h. vom Behälter getrennt ist.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf einen Warmwasserbereiter zur Erzeugung und Speicherung von heißem Wasser mit einem im unteren TeiL des mit einem Warmwasser- und einem KaLtwasseranschLuß ausgerüsteten BehäLters innerhalb eines Steigrohres angeordneten Heizaggregat, wobei das Steigrohr im oberen Bereich des KesseLs mündet.
  • Eine Vorrichtung dieser Art wird z.B. in der CH-PS 524 115 beschrieben. Durch Anordnung des Wärmetauschers im unteren Bereich des Warmwasserbereiters und das Vorsehen eines entsprechenden im oberen Bereich des Warmwasserbereiters mündenden Steigrohres wird sichergestellt, daß schon bei geringer WärmeLeistung des Wärmetauschers möglichst frühzeitig Warmwasser zur Verfügung steht. Der Wärmetauscher wird dabei in seinem unteren Bereich allseitig durch zu erwärmendes Wasser angeströmt.
  • Der bekannte Warmwasserbereiter ist im unteren Bereich mit einer KaLtwasserzuLeitung und im oberen Bereich mit einer WarmwasserzapfLeitung versehen. Schwierigkeiten bei diesen Anordnungen bestehen darin, daß das Reinigen, insbesondere EntkaLken des Wärmetauschers außerordentlich schwer möglich ist, da die Entnahme des Heizaggregates,z.B. einer HeizschLange, sehr große Schwierigkeiten bereitet, insbesondere dann, wenn durch KaLkansätze auch der gesamte Außendurchmesser des eigentlichen Heizaggregates vergrößert ist. Eine Reinigung des Steigrohres ist noch viel schwieriger, so daß bisher üblicherweise auf derartige Reinigungs- und Entkalkungsarbeiten verzichtet wird, wodurch aber der Wirkungsgrad der bekannten Vorrichtungen enorm verringert wird.
  • Es ist auch bekannt, den gesamten Innenraum des Warmwasserbereiters zu entkalken. Hierfür ist zwangsLäufig ein hoher Aufwand an Lösungsmittel erforderLich, der Zeitaufwand ist erheblich und es muß ein Langwieriger SpüLprozeß dem Entkalkungsprozeß folgen ("Sanitäre Technik, 1962, Seite 47).
  • Der Erfindung Liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannte Anordnung der Warmwasserbereiter zur Erzeugung und Speicherung von heißem Wasser so zu verbessern, daß eine Leichte und schnelle EntkaLkung und Reinigung des eigentlichen Wärmetauschers, z.B. einer Heizwendel und des Steigrohres ohne großen Materialaufwand möglich ist und gleichzeitig ein optimaler Korrosionsschutz erreicht wird.
  • Diese der Erfindung zugrundeliegenden Aufgaben werden durch die in den Ansprüchen genannten MerkmaLe gelöst.
  • ALs Heizmedium für das Heizaggregat, d.h. den Wärmetauscher, kommen KäLtemitteL u.a. aus KäLtekreis-Läufen, Pumpen-Warmwasser, Dampf, Öl, Solarkreisläufe, Wärmerückgewinnungssysteme usw. in Frage.
  • Die erfindungsgemäße Konstrukion gewährleistet einen kontinuierlichen ZuLauf bzw. UmLauf zum Heizaggregat über den eigentlichen Kaltwasseranschluß, unabhängig davon, ob dem BehäLter von einer fremden KaLtwasserquelle KaLtwasser zuströmt oder nicht. Das den Wärmetauscher aufnehmende Gehäuse ist dabei gegenüber dem BehäLterinnenraum - mit Ausnahme der Verbindung durch die By-Paßleitung - abgeschlossen. Wird kein Warmwasser gezapft, strömt durch diese Verbindung allein durch die thermodynamische Kraft das erwärmte Warmwasser durch das Steigrohr nach oben, über den KaLtwasser-Umlauf strömt kaltes Wasser aus dem KaLtwasserbereich des BehäLters nach. Wird Warmwasser gezapft und strömt damit automatisch aus dem Leitungsnetz KaLtwasser in den BehäLter, so erfolgt der KaLtwasser-Zulauf bei der Warmwasserproduktion direkt aus dem Leitungsnetz.
  • Die Reinigung des Heizaggregates und des Steigrohres erfolgt in der Weise, daß der Kaltwasserzulauf zum BehäLter gesperrt wird und danach ein Reinigungsschlauch am Kaltwasseranschluß angeschraubt wird, z.B. durch die Warmwasseröffnung des eigentlichen Warmwasserbereiters wird das Steigrohr ebenfalls mit einem Reinigungsschlauch verbunden. Die Reinigungsschläuche werden dann mit einer Reinigungspumpe und einem Reinigungsmittelbehälter kurzgeschlossen, so daß ein Umpumpen des Reinigers,eines LösungsmitteLs od. dgl. möglich ist. Anschließend kann über das gleiche Leitungssystem Spülflüssigkeit, z.B. Wasser, geführt werden.
  • WesentLich bei der erfindungsgemäßen Anordnung ist weiterhin, daß im Gegensatz zu den bisher bekannten Vorrichtungen ein ausreichender Korrosionsschutz erreicht wird. ErfoLgt der Einbau des Heizaggregates ohne elektrische Trennung, so opfert sich gemäß eLektrischer Spannungsfreiheit das Magnesium der Magnesium-Opferanode für das höherwertige MetaLL. Der Wärmetauscher wird geschützt, der Speicher ist teilweise ungeschützt, so daß dann Korrosionsschäden trotz Magnesium-Opferanode auftreten.
  • Wird der Wärmetauscher elektrisch vom eigentlichen BehäLter getrennt, arbeitet die Opferanode durch diese Konstruktion wieder wie vorgesehen und der Speicher ist optimal geschützt. Die Trennung erfolgt im Wasser durch das Gehäuse des Heizaggregates, das aus einem elektrisch nicht Leitenden, isolierende Eigenschaften aufweisenden Werkstoff besteht, wobei auch die KaLtwasserzuLeitung durch ein nicht Leitendes Material erstellt sein kann.
  • Weitere vorteilhafte AusgestaLtungen der Anordnung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung anhand der Zeichnung hervor.
  • In der Zeichnung sind die im wesentlichen zum Stand der Technik gehörenden SchaLtungsanordnungen, Zapf-Leitungen usw. aus übersichtlichkeitsgründen nicht dargestellt. Auch die Pumpe für die ReinigungsfLüssigkeit und deren BehäLter sind nicht dargestellt.
  • In der Zeichnung ist mit 1 ein BehäLter eines Warmwasserbereiters bezeichnet, der bei 2 eine KaLtwasserzuleitung und bei 3 einen AnschLußstutzen aufweist, an den die Warmwasserzapfleitung anschließen kann. Im Inneren des BehäLters 1 ist ein Heizaggregat 4 vorgesehen, das innerhalb eines Gehäuses 5 angeordnet ist, an das sich ein nach oben gerichtetes Steigrohr 6 anschließt, das im oberen Bereich des BehäLters 1 mündet. Das Heizaggregat 4 kann auf einem FLansch 7 vorgesehen sein, der über eine IsoLierschicht 8 von der übrigen BehäLterwandung elektrisch getrennt ist. Das Gehäuse 5 ist gegenüber dem BehäLterinnenraum abgeschlossen und steht mit dem BehäLterinnenraum über ein gesondertes Leitungssystem in Verbindung.
  • Bei 9 und 1o sind die Leitungen für das Heizaggregat erkennbar.
  • Die KaLtwasserzuLeitung 2 trennt sich in eine By-paßLeitung 11, die in das Innere des Gehäuses 5, d.h. zum Heizaggregat 4 führt und in eine HauptLeitung 12, die in den eigentlichen BehäLter 1 im unteren Bereich desselben einmündet. Zwischen dem AnschLuß 17 der By-PaßLeitung 11 an die Leitung 2 und zwischen die Mündung der HauptLeitung 12 in den BehäLter 1 ist eine Verschlußvorrichtung 14, z.B. ein VerschLußschieber, ein 3-Wegeventil, ein KugeLhahn od. dgl. eingebaut, die es ermöglicht, einen ZuLauf des KaLtwassers unmittelbar von der KaLtwasserzuLeitung 2 zum Heizaggregat 4 einzustellen oder einen ZuLauf des Wassers zum Inneren des BehäLters 1 oder einen Kreis zwischen dem Inneren des BehäLters und der By-Paßleitung 11 zu ermöglichen.
  • Bei 15 und 16 sind Reinigungsschläuche dargestellt. Der ReinigungsschLauch 15 kann an die KaLtwasserzuLeitung 2 und der ReinigungsschLauch 16 durch den Stutzen 3 an das obere Ende des Steigrohres 6 angeschlossen werden, wobei bei KurzschLuß dieser Reinigungsschläuche unter EinschLuß einer Pumpe und eines ReinigungsmitteL-BehäLters nunmehr ein problemloses Reinigen sowohl des Heizaggregates 4 wie auch des Inneren des Gehäuses 5 und des Steigrohres 6 erfolgen kann, ohne daß das GesamtvoLumen des BehäLters 1 gefüLLt werden muß.
  • Es ist ersichtLich, daß durch diese Maßnahme ein schneLLes, auch vom Laien durchzuführendes Reinigen möglich ist, ohne daß ein Ausbau des Wärmetauschers notwendig ist, wobei auch bei beengten örtlichen Verhältnissen problemlos ein Reinigen des Wärmetauschers ermöglicht wird.
  • AnsteLLe des FLansches 3 kann natürlich jede andere AnschLußmögLichkeit gewählt werden.
  • Dadurch, daß das Gehäuse 5 und das Steigrohr 6 aus elektrisch isolierendem Werkstoff bestehen, wird die MögLichkeit geschaffen, daß der eigentliche Wärmetauscher vollkommen elektrisch vom BehäLter 1 getrennt ist.
  • Somit wird ein Warmwasserbereiter mit Wärmetauscher geschaffen - wobei natürlich auch mehrere Heizaggregate im BehäLter vorgesehen sein können - bei dem der Wärmetauscher konstruktiv so angeordnet ist, daß ohne einen Ausbau eine EntkaLkung des Wärmetauschers möglich ist. Weiterhin ist durch den isolierten Einbau des Wärmetauschers ein optimaler Korrosionsschutz für den Behälter gewährleistet.

Claims (6)

1. Warmwasserbereiter zur Erzeugung und Speicherung von heißem Wasser mit einem im unteren TeiL des mit einem Warmwasser- und einem KaLtwasseranschluß ausgerüsteten BehäLters innerhalb eines Steigrohres angeordneten Heizaggregat, wobei das Steigrohr im oberen Bereich des KesseLs mündet, dadurch gekennzeichnet, daß der das Heizaggregat (4) aufnehmende TeiL (Gehäuse 5) des Steigrohres (6) zum Inneren des BehäLters (1) hin geschlossen ist,
die KaLtwasserzuLeitung (2) zum BehäLter (1) in an sich bekannter Weise mit einer AnschLußvorrichtung für einen ReinigungsschLauch (15) ausgerüstet ist,
die KaLtwasserzuLeitung (2) zum BehäLter (1) - in FLießrichtung des Wassers hinter dem Reinigungsschlauchanschluß - mit einer By-Paßleitung (11) ausgerüstet ist, die in das Gehäuse (5) für das Heizaggregat (4) mündet,
eine Verschlußvorrichtung (14) in der KaLtwasserzuleitung (2) zwischen dem BehäLter (1) und dem Anschluß (17) der By-Paßleitung (11) an die Kaltwasserzuleitung (2) angeordnet ist sowie
an der Abgabeseite des Steigrohres (6) innerhalb des BehäLters (1) eine Anschlußvorrichtung für den Anschluß eines Reinigungsschlauches (16) vorgesehen ist, die das Steigrohrinnere gegenüber dem BehäLterinnenraum bei angeschlossenem ReinigungsschLauch (16) abtrennt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die VerschLußvorrichtung (14) in Form eines Verschlußschiebers ausgebildet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Mündung des Steigrohres (6) der BehäLter (1) über einen FLansch (3) zu öffnen ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung des das Heizaggregat (4) umgebenden Gehäuses (5) und das eigentliche Steigrohr (6) aus einem isolierenden Werkstoff bestehen.
5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kaltwasserzulaufleitung (2) aus eLektrisch isolierendem Werkstoff besteht.
6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem die öffnung zur Aufnahme des Heizaggregates (4) abschließenden FLansch (7) und dem BehäLter (1) eine IsoLierscheibe (8) eingeschaltet ist.
EP82108085A 1981-09-18 1982-09-02 Warmwasserbereiter zur Erzeugung und Speicherung von heissem Wasser Expired EP0075157B1 (de)

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DE3137146A DE3137146C2 (de) 1981-09-18 1981-09-18 Warmwasserbereiter zur Erzeugung und Speicherung von heißem Wasser

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