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Die Erfindung betrifft einen Heisswasserspeicher mit wenigstens zwei nebeneinander angeordneten, über je einen oberen und unteren querliegenden Rohrabschnitt miteinander verbundenen Behältern sowie einer Heizvorrichtung für das Wasser.
Bisher dienen als Behälter aufrecht stehende zylindrische Druckkessel mit einem oberen kuppelförmigen Abschluss und einem unteren Deckelboden, der die nach innen ragende Heizvorrichtung trägt und durch den auch die Zu- und Ableitungen führen. Der besondere Nachteil dieser Druckkessel liegt in ihrer Unhandlichkeit und ihrem grossen Platzbedarf sowie in ihrer aufwendigen und teuren Herstellung.
Um bei gleichem Fassungsvermögen flacher bauen zu können, gibt es auch schon Heisswasserspeicher, die zwei oder drei kleinere, miteinander im Bereich der Kuppel und des Bodens über Leitungsrohre u. dgl. verbundene Einzelkessel aufweisen. Es wird hier zwar eine gewisse Platzeinsparung erreicht, doch diese durch Vergrösserung des Herstellungsaufwandes erkauft, da eben nicht nur ein, sondern zwei oder drei Kessel Verwendung finden müssen und die Erzeugung jedes Kessels praktisch unabhängig von seiner Grösse gleich arbeitsintensiv ist. Auch kann sich in den nebeneinander stehenden Kesseln auf Grund der gegenüber dem Kesseldurchmesser kleinen Verbindungsleitungen kein ungestörter Wasserkreislauf beim Aufheizvorgang entwickeln, so dass eine gleichmässige und gute Wassererwärmung nicht möglich ist.
Mehrere nebeneinander stehende und miteinander verbundene Kessel für sogenannte Überlaufspeicher, bei denen die Entnahmeleitung vom obersten Kesselbereich ausgeht und das Heisswasser durch das unten zuströmende frische Wasser verdrängt und durch Überlauf entnommen wird, lassen ausserdem, wenn nicht aus jedem Kessel eine eigene Entnahmeleitung ausgeht, die volle Ausnutzung des Fassungsvermögens nicht zu, da die oberhalb der kuppelseitigen Verbindungsleitungen liegenden Volumenanteile der Kessel ohne Entnahmeleitung praktisch als Toträume anzusehen sind.
Der Erlindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diese Mängel zu beseitigen und einen Heisswasserspeicher der eingangs geschilderten Art zu schaffen, der neben einer besonders flachen und raumsparenden Bauweise eine äusserst einfache und billige Herstellung erlaubt und darüber hinaus optimale Eigenschaften hinsichtlich seiner Aufheiz- und Speicherfähigkeit mit sich bringt.
Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, dass als Behälter endseitig in die querliegenden Rohrabschnitte mündende, stehende Rohrabschnitte dienen, wobei der lichte Querschnitt eines stehenden Rohrabschnittes höchstens so gross ist wie der eines querliegenden Rohrabschnittes. Das so entstehende Rohrsystem ergibt einen Behälter mit für Heisswasserspeicher erforderlichen Festigkeitseigenschaften. Er bietet trotz seiner geringen Bautiefe, sie entspricht ja nur dem wunschgemäss gewählten Durchmesser der Rohrabschnitte, einen grossen Fassungsraum, da zusätzlich zu den stehenden Rohrabschnitten die querliegenden Rohrabschnitte als Aufnahmeräume vorgesehen sind, was bei gegebenem Behälterinhalt eine optimale Raumausnutzung und damit Platzeinsparung ermöglicht sowie ein äusserst günstiges Betriebsgewicht mit sich bringt.
Durch das in sich geschlossene Rohrsystem, das keinerlei Engstellen, im Gegenteil, querliegende Rohrabschnitte mit mindestens so grossem Querschnitt wie die stehenden Rohrabschnitte aufweist, kommt es beim Aufheizen des Wassers auch zu keiner Störung des Wasserkreislaufes, so dass eine vollkommen gleichmässige und schnelle Aufheizung des Wassers gewährleistet ist. Da das Rohrsystem als höchstliegenden Bereich einen querliegenden Rohrabschnitt aufweist, kann sein ganzes Fassungsvermögen auch bei Verwendung in einem Überlaufspeicher mit nur einer einzigen Entnahmeleitung voll ausgenutzt werden, denn es gibt im oberen Rohrabschnitt keinerlei Totraum.
Als Heizvorrichtung eignen sich im Zusammenhang mit diesem Rohrsystem alle bewährten Einrichtungen, u. zw. von einer mneren Heizpatrone bis zu einer Doppelmantelheizung, wobei sich durch einfaches Aufschweissen von Abdeckplatten auf beiden Seiten des Rohrsystems problemlos ein Doppelmantel mit grosser Heizfläche ergibt. Auch lässt sich das Rohrsystem als Ganzes hervorragend wärmeisolieren, beispielsweise durch Umschäumen der Rohrabschnitte und Ausschäumen der Zwischenräume zwischen den Rohrabschnitten, so dass ein sehr wirtschaftlicher Betrieb möglich ist.
Da der erfindungsgemässe Behälter durchwegs aus einfachen Rohrabschnitten zusammengesetzt ist, kann er unter Berücksichtigung der geeigneten Werkstoffe und Oberflächenbehandlungsverfahren ohne grossen Aufwand an Kosten, Material und Zeit hergestellt werden.
Von besonderem Vorteil ist es, wenn erfindungsgemäss alle Rohrabschnitte gleich grosse Kreisquerschnitte aufweisen, da sich so nicht nur ein strömungsgünstiges, sondern vor allem auch ein überaus einfach herstellbares Rohrsystem ergibt, das bei der gewünschten, besonders flachen Bauweise des Speichers die beste Raumausnutzung mit sich bringt.
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In einer weiteren Ausbildung der Erfindung nimmt der untere querliegende Rohrabschnitt die Heizeinrichtung auf. Diese Heizeinrichtung, beispielsweise eine elektrische Heizpatrone, kann so leicht eingebaut werden, und durch die unten liegende Heizquelle entsteht auch eine optimale Zirkulation des Wassers und damit ein guter Wirkungsgrad für die Aufheizung des Wassers.
Eine besonders einfache Einbaumöglichkeit für die Heizeinrichtung und deren bequeme Zugänglichkeit ergibt sich dabei, wenn der untere Rohrabschnitt mit einem Ende über die stehenden Rohrabschnitte vorragt und eine freie Stirnseite zum Einsetzen der Heizeinrichtung bildet.
Um den Druckbehälter möglichst schnell und auch rationell herstellen zu können, wird erfindungsgemäss ein Rohr entsprechend der Summe aus den Längen der beiden äusseren stehenden und der querliegenden Rohrabschnitte abgelängt, dann wird dieses Rohrstück in den einzelnen Rohrabschnittslängen bzw. der Lage der noch zusätzlich vorgesehenen mittleren stehenden Rohrabschnitte angepassten Abständen entlang der sich jeweils durch die Verbindung der einzelnen Rohrabschnitte miteinander ergebenden Verschneidungslinien ausgeschnitten, worauf die die äusseren Rohrabschnitte bildenden Teile gegenüber den die querliegenden Abschnitte ergebenden Teilen rechtwinkelig abgebogen, die mittleren in erforderlichem Mass zugeschnittenen Rohrabschnitte eingesetzt und die einander zugeordneten Schnittränder miteinander verschweisst werden.
Durch das Ausschneiden des Rohrstückes ist zwar ein gewisser Materialverlust in Kauf zu nehmen, doch kann dadurch ein mühsames Zuschneiden und vor allem ein langwieriges Einrichten und Zuordnen der einzelnen Rohrabschnitte vermieden werden. Die Herstellung des Rohrsystems ist erfindungsgemäss recht problemlos, da es bis auf die mittleren, nachträglich einzusetzenden stehenden Rohrabschnitte keine endlosen Teile gibt, sondern das Rohrsystem mehr oder weniger durch einfaches Zusammenbiegen eines entsprechend ein-und ausgeschnittenen Rohrstückes entsteht. Auch das Verschweissen der entsprechenden Schnittränder bei einem im wesentlichen zusammenhängenden Rohrstück ist einfacher durchzuführen als bei einzelnen losen Rohrstücken.
In den Zeichnungen ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt, u. zw. zeigen Fig. l, 2 und 3 einen erfindungsgemässen Druckbehälter schematisch in Vorderansicht, Seitenansicht und Draufsicht und Fig. 4 bzw. 5 die für die Herstellung eines Druckbehälters gemäss Fig. 1 bis 3 entsprechend zugeschnittenen Einzelteile in kleinerem Massstab.
Als Druckbehälter für einen Heisswasserspeicher dient ein in sich geschlossenes Rohrsystem --1--, das aus drei stehenden Rohrabschnitten --2a, 2b, 2c--und zwei querliegenden Rohrabschnitten--3, 4-besteht. Alle Rohrabschnitte--2, 3, 4--weisen gleich grosse Kreisquerschnitte auf und ergeben zusammen einen Behälter, der trotz seiner Flachheit ein grosses Fassungsvermögen besitzt. Der untere Rohrabschnitt --4-- nimmt die Heizeinrichtung --5-- auf, wozu er mit einem Ende --6-- über den äusseren stehenden Rohrabschnitt --2a-- vorragt und eine freie Stirnseite --7-- bildet, die ein einfaches, bequemes Einsetzen der Heizeinrichtung --5-- erlaubt.
Durch die im unteren Rohrabschnitt --4-- angeordnete Heizvorrichtung --5-- ergibt sich beim Aufheizen des Wassers ein optimaler Kreislauf und damit eine schnelle Erwärmung
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und tatsächlich der volle Rauminhalt des Behälters bzw. des Rohrsystems zur Warmwasserspeicherung herangezogen werden kann. Das frische Kaltwasser tritt durch die Zuleitung --9-- in den unteren Rohrabschnitt --4-- ein und kommt sofort in den Bereich der Heizvorrichtung--5--, so dass praktisch keine Abkühlwirkung für das noch vorhandene Heisswasser zu befürchten ist.
Zur Herstellung des ganzen Rohrsystems --1-- können handelsübliche Rohre Verwendung finden, so dass der gesamte Herstellungsaufwand in jeder Beziehung gering bleibt. Wie in Fig. 4 und 5 angedeutet, ist es sogar möglich, das Rohrsystem sozusagen einteilig zu fertigen, da die äusseren umlaufenden Rohrabschnitte --2a, 3,2c und 4-- ja zusammenhängen können und sie aus einem einzigen entsprechend zu- und ausgeschnittenen Rohrstück--10--zusammenzubiegen und zusammenzuschweissen sind. Lediglich als mittlerer stehender Rohrabschnitt --2b-- muss ein eigenes vorbereitetes Rohrstück --11-- in die entsprechenden Ausschnitte --12-- des zusammengebogenen Rohrstückes --10-- eingesetzt werden.