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Hintergrund der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Warmwasserspeicher zur Erwärmung
von Wasser mittels elektrischer Energie, der zumindest eine erste und
eine zweite Kammer für Wasser sowie ein erstes Heizelement
aufweist, das in der ersten Kammer angeordnet ist.
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Stand der Technik
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Aus
dem Stand der Technik ist beispielsweise die deutsche Offenlegungsschrift
DE 198 29 507 A1 bekannt,
in der ein Innenbehälter mit einem Heizelement für
einen Heißwasserspeicher offenbart ist. Der Innenraum einer
Ausführungsform weist mindestens eine vertikal verlaufende,
sich zwischen einander gegenüberliegenden Innenbehälterwänden
erstreckende, zu allen anderen Innenbehälterwänden beabstandete
Trennwand auf. Die Anordnung des Heizelements und der Trennwand
ist so gewählt, dass aufgrund der Erwärmung des
Wassers eine Umwälzung hervorgerufen wird und sich im Innenbehälter
ein umlaufender Strömungskanal ausbildet, so dass eine
schnelle und gleichmäßige Aufheizung des gespeicherten
Wassers erfolgt.
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Weiter
ist aus der deutschen Offenlegungsschrift
DE 38 31 152 A1 ein Warmwasserspeicher
bekannt, der im Bodenbereich eine Vermehrung von Bakterien unterdrücken
soll. Der offenbarte Warmwasserspeicher weist einen Hauptheizkörper
und einen Bodenheizkörper auf, dessen Heizleistung wesentlich
kleiner als die des Hauptheizkörpers ist. Dadurch soll
im Bodenbereich auch dann noch eine Temperatur oberhalb 50°C,
bei der die Bakterien absterben, erreicht werden können,
wenn der Hauptheizkörper im oberen Bereich des Wasserbehälters,
wo der Thermostat angeordnet ist, das Wasser nur auf etwa 60°C
erwärmt.
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Ferner
ist aus der deutschen Offenlegungsschrift
DD 132 031 A eine Anordnung
zur Erhöhung der Sicherheit und der Lebensdauer für
die Anwendung von Innenbehälter für Heißwasserspeicher
bekannt. Über dem metallischen Heizer ist eine Schutzhaube
befestigt, die an den Mantelflächen Öffnungen unterschiedlicher
Formen und Abmessungen zur vorteilhaften Wasserzirkulation aufweist.
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Der Erfindung zugrundeliegende
Aufgabe
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gegenüber dem
Stand der Technik verbesserten Warmwasserspeicher zur Erwärmung
von Wasser mittels elektrischer Energie bereitzustellen. Insbesondere
soll nach einer vollständigen Entnahme des gespeicherten
Warmwassers zumindest eine geringe Menge an Warmwasser schnell wieder
zur Verfügung stehen. Des Weiteren soll die Aufwärmzeit
des in dem Warmwasserspeicher enthaltenen Wassers verkürzt
werden.
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Erfindungsgemäße
Lösung
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Die
Bezugszeichen in sämtlichen Ansprüchen haben keine
einschränkende Wirkung, sondern sollen lediglich deren
Lesbarkeit verbessern.
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Die
Lösung der gestellten Aufgabe gelingt durch einen Warmwasserspeicher
mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
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Unter
einem Warmwasserspeicher zur Erwärmung von Wasser mittels
elektrischer Energie ist ein Gerät zu verstehen, in denen
Wasser erwärmt und gespeichert werden kann, wobei beispielsweise Untertisch-, Übertisch-
als auch Wandgeräte eingeschlossen sind. Ein erfindungsgemäßer
Warmwasserspeicher kann sowohl druckfest als auch drucklos ausgeführt
sein.
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Unter
einer Kammer ist ein Volumenbereich zu verstehen, in dem sich betimmungsgemäß Wasser
befinden kann. Beispielsweise kann eine Kammer ein abgetrennter
Teil eines Behälters, oder ein separater Behälter
sein.
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Die
Erfindung eignet sich insbesondere für die Erwärmung
von Frischwasser. Es sind aber beispielsweise auch Ausführungen
der Erfindung für die Verwendung von Brauchwasser denkbar.
Das erwärmte Wasser kann beispielsweise zur Körperreinigung, Geschirrreinigung
oder als Trinkwasser verwendet werden. Die Erfindung eignet sich
insbesondere für Warmwasserspeicher, die Wasser auf eine Temperatur
von mindestens 15°C (Grad Celsius), besonders vorzugsweise
mindestens 50°C, besonders vorzugsweise mindestens 60°C
erwärmen können. Die Erfindung eignet sich insbesondere
für Warmwasserspeicher, die Wasser auf eine Temperatur
von nicht mehr als 100°C, besonders vorzugsweise nicht mehr
als 75°C, besonders vorzugsweise nicht mehr als 65°C
erwärmen können.
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Es
ist ein erreichbarer Vorteil des erfindungsgemäßen
Wasserspeichers, dass gezielt der Inhalt einer der mehrerer bestimmter
Kammern erwärmt werden kann, und so insbesondere nicht
notwendigerweise der gesamte Inhalt des Wasserspeichers erwärmt
werden muss. Durch die Erfindung kann eine kleinere Menge Wasser
bei Bedarf schnell auf eine gewünschte Temperatur gebracht
werden. Wurde beispielsweise nach einem Bad sämtliches
Warmwasser des Warmwasserspeichers verbraucht, so muss der Benutzer
nur warten, bis der Inhalt einer Kammer des Warmwasserspeichers
erwärmt wurde um Warmwasser zur Fortsetzung des Bads, zur
Geschirreinigung oder zu einer beliebig anderen Tätigkeit
nutzen zu können. Das Heizelement einer Kammer kann vorteilhafterweise
so ausgelegt sein, dass Wasser schnell erwärmt wird. Hierbei
kann die Zeitdauer zur Erwärmung des Inhalts einer Kammer
sehr viel kürzer sein als die Zeitdauer zu Erwärmung
des gesamten Inhalts des Warmwasserspeichers.
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Bevorzugte Ausgestaltung der
Erfindung
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Vorteilhafte
Aus- und Weiterbildungen, welche einzeln oder in Kombination miteinander
eingesetzt werden können, sind Gegenstand der abhängigen
Ansprüche.
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Vorzugsweise
kann ein Austausch von Wasser zwischen den beiden Kammern stattfinden;
in einer bevorzugten Ausführung der Erfindung besteht eine
Fließverbindung zwischen den Innenräumen der ersten
und der zweiten Kammer. Unter einer Fließverbindung zwischen
den Innenräumen der Kammern ist eine Verbindung zwischen
den Kammern zu verstehen, durch die Wasser von dem Innenraum einer
Kammer in den Innenraum einer anderen Kammer fließen kann.
Unter Innenraum einer Kammer ist der Bereich einer Kammer zu verstehen,
in dem sich bestimmungsgemäß Wasser befinden kann.
Durch den Wasseraustausch kann erreicht werden, dass in einer Kammer erwärmtes
Wasser vorteilhafterweise auch in den Innenraum der anderen Kammer
strömen kann, um des gesamten in dem Warmwasserspeicher
befindlichen Wassers zu erwärmen, ohne die Heizelemente
beider Kammern verwenden zu müssen. Durch ein Erwärmen
des Wassers mit dem Heizelement nur einer Kammer kann die Leistungsaufnahme
des Wasserspeichers vorteilhaft begrenzt werden. Vorzugsweise ermöglicht
die Fließverbindung eine Wasserzirkulation zwischen den
Innenräumen der beiden Kammern.
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Um
die Innenräume der Kammern miteinander fließverbinden
zu können, befinden sich besonders vorzugsweise an beiden
Kammern eine Öffnung, z. B. gebildet durch eine Öffnung
in einer Trennwand, die die beiden Kammern gegeneinander abgrenzt.
In einer Ausführung der Erfindung ist mindestens eine Verbindungsvorrichtung,
z. B. ein Verbindungsrohr, an dem Warmwasserspeicher angeordnet,
um die beiden Kammern fließzuverbinden, etwa wenn die erste
Kammer und die zweite Kammer in unterschiedlichen Behältern
des Warmwasserspeichers angeordnet sind, Bei einem erfindungsgemäßen
Warmwasserspeicher kann die Verbindungsvorrichtung vormontiert sein,
es ist allerdings auch denkbar, dass sie erst bei der Installation
des Warmwasserspeichers an dem Warmwasserspeicher angeordnet wird.
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Vorzugsweise
weist der Warmwasserspeicher eine Anschlussvorrichtung für
das erste und eine Anschlussvorrichtung für das zweite
Heizelement auf. Unter einer Anschlussvorrichtung für ein Heizelement
ist eine Vorrichtung zu verstehen, an der das Heizelement mechanisch
befestigt werden kann, und über die das Heizelement elektrisch
angeschlossen werden kann. Hierbei kann das Heizelement an der Anschlussvorrichtung
angeordnet sein, die wiederrum an einer Kammer angeordnet sein kann.
Zur Abdichtung kann vorteilhafterweise ein Dichtelement zwischen
Anschlussvorrichtung und Kammer angeordnet sein. An der Anschlussvorrichtung
können elektrische Kontakte angeordnet sein, über
die das Heizelement elektrisch anschließbar ist. Des Weiteren
können an einer Anschlussvorrichtung noch weitere Heizelemente
und/oder Temperatursensoren angeordnet sein. Durch Verwendung einer
Anschlussvorrichtung kann das Austauschen eines defekten Heizelements
erleichtert werden. Üblicherweise wird eine Vorrichtung
bestehend aus Heizelement, Temperatursensor sowie Anschlussvorrichtung
als Heizflansch bezeichnet. Vorteilhafterweise können bei Verwendung
von zumindest einer Anschlussvorrichtung für jedes Heizelement
Standardbauelemente wie beispielsweise auf dem Markt erhältliche
Heizflansche eingesetzt werden, die besonders günstig, robust
und für verschiedene Kammervolumina erhältlich
sein können. Es können auch mehrere Anschlussvorrichtungen
in einer Kammer angeordnet sein.
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Erfindungsgemäß bevorzugt
sind die Heizelemente einer Kammer getrennt von den Heizelementen
einer anderen Kammer ansteuerbar. Besonders vorzugsweise sind die
Heizelemente einer Kammer hierzu über eine elektrische
Leitung mit jeweils einer Steuervorrichtung, beispielsweise einem
Schalter verbindbar. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform
ist das erste Heizelement getrennt von dem zweiten Heizelement ansteuerbar.
Die Heizleistung der Heizelemente kann vorteilhafterweise automatisch
oder manuell gesteuert werden. Somit ist vorteilhafterweise jede
Kammer getrennt von der anderen Kammer beheizbar.
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Ein
bevorzugtes erstes und zweites Heizelement hat eine elektrische
Leistungsaufnahme von mindestens 1,5 kW, besonders vorzugsweise
von mindestens 2 kW. Mit einem 2 kW-Heizelement ist es beispielsweise
erreichbar, in etwa 80 Minuten ca. 5 L (Liter) 12°C kalten
Wassers auf ca. 60°C zu erhitzen. Für größere
Volumina oder höhere Temperaturen kann sich die Zeitdauer
bis zur Erwärmung des Wassers entsprechend erhöhen.
Vorteilhafterweise kann eine Kammer zusätzliche Heizelemente
enthalten, die beispielsweise zum Abtöten von Bakterien
einsetzbar sind, und die nicht die oben genannte Mindestleistung
für das erste und zweite Heizelement aufweisen. Die Heizelemente
sind vorteilhafterweise aus Edelstahl gefertigt, wodurch sie unanfällig
gegenüber Rost sind, und somit eine hohe Betriebsdauer
erzielbar ist.
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Soll
nach Entnahme von sämtlichem warmen Wasser aus dem Warmwasserspeicher
schnell wieder warmes Wasser zur Verfügung stehen, kann vorteilhafterweise
das erste Heizelement bei ausgeschaltetem zweiten Heizelement das
in der ersten Kammer enthaltene Wasser erwärmen. Besonders vorzugsweise
ist der Innenraum der ersten Kammer kleiner als der Innenraum der
zweiten Kammer, um die Zeit zur Erwärmung des Wassers in
der ersten Kammer zu verkürzen. Vorteilhafterweise kann
die gesamte zur Verfügung stehende elektrische Leistung
zur Beheizung der ersten Kammer genutzt werden. Der erfindungsgemäße
Warmwasserspeicher kann insbesondere auch vorteilhafterweise genutzt werden,
wenn über ein Stromnetz nur eine geringe Leistung zur Verfügung
steht: Um kaltes Wasser zu erwärmen, kann beispielsweise
bei Durchlauferhitzern eine Leistung von etwa 8 kW benötigt
werden. Ein erfindungsgemäßer Warmwasserspeicher
hingegen kann beispielsweise mit einer Leistung von 2 kW auskommen.
Vorteilhafterweise ist das erste Heizelement so in der ersten Kammer
angeordnet, dass die Wasserzirkulation zwischen den Innenräumen
der beiden Kammern bei eingeschaltetem ersten Heizelement und ausgeschaltetem
zweiten Heizelement eingeschränkt ist, und folglich nur
wenig kaltes Wasser aus dem Innenraum der zweiten Kammer in den Innenraum
der ersten Kammer strömen kann. Hierdurch kann die Zeit
zur Erwärmung des Wassers in dem Innenraum der ersten Kammer
reduziert werden.
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Soll
der gesamte Inhalt der Warmwasserspeichers erwärmt werden,
können vorteilhafterweise beide Heizelemente oder nur das
zweite Heizelement zur Wassererwärmung genutzt werden.
Wird nur das zweite Heizelement genutzt, kann vorteilhafterweise
eine Wasserzirkulation zwischen den Kammern zu einer Erwärmung
des gesamten Wassers führen. Vorteilhafterweise kann warmes
Wasser aus der zweiten Kammer in die erste Kammer und kaltes Wasser
aus der ersten Kammer in die zweite Kammer fließen, um
dort erwärmt zu werden.
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Die
Erfindung weiterbildend ist vorzugsweise vorgesehen, dass die erste
Kammer über der zweiten Kammer angeordnet ist. Hierdurch
kann vorteilhafterweise bei eingeschaltetem zweiten Heizelement
eine Wasserzirkulation dadurch gefördert werden, dass beim
Beheizen der zweiten Kammer Wasser, das in dem Innenraum der zweiten
Kammer erwärmt wurde, leicht in den Innenraum der ersten
Kammer aufsteigen kann. Zu erwärmendes, kaltes Wasser kann
aus dem Innenraum der ersten Kammer in den Innenraum der zweiten
Kammer strömen, um dort wiederrum erwärmt werden
zu können. Durch die Wasserzirkulation zwischen den Innenräumen
beider Kammern kann der Wärmeaustausch verbessert und dadurch
die Erwärmung des Wassers beschleunigt werden kann. Wird
allerdings nur die erste Kammer beheizt, wird durch die Anordnung
der ersten über der zweiten Kammer vorteilhafterweise die
Wasserzirkulation zwischen der ersten und der zweiten Kammer eingeschränkt,
sodass eine Wasserzirkulation vorwiegend nur im Innenraum der ersten
Kammer stattfindet, da das erwärmte Wasser aufsteigt und
nur Wasser aus dem Innenraum der ersten Kammer nachfolgt. Vorteilhafterweise
kann nach Entnahme des gesamten warmen Wassers aus dem Warmwasserspeicher
zuerst das Wasser aus dem Innenraum der ersten Kammer über das
erste Heizelement und anschließend das Wasser des gesamten
Warmwasserspeichers über das zweite Heizelement erwärmt werden.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weisen die erste
und die zweite Kammer eine gemeinsame Wand auf. Vorteilhafterweise
kann so eine einfache Bauform des Warmwasserspeichers realisiert
werden, die zudem leicht herstellbar ist. Ein weiterer erreichbarer
Vorteil kann eine verbesserte Wasserzirkulation zwischen den beiden
Kammern sein, wodurch die Zeit zur Erwärmung des Wassers reduziert
werden kann.
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Vorzugsweise
weist der Warmwasserspeicher einen Wasserbehälter auf,
der die erste und die zweite Kammer umfasst. Besonders vorzugsweise ist
der Wasserbehälter in die erste und die zweite Kammer unterteilt.
Besonders vorzugsweise ist der Wasserbehälter aus Stahl
gefertigt. Besonders vorzugsweise ist der Wasserbehälter
ein Tank. Dies kann vorteilhafterweise eine einfache oder platzsparende
Bauform des Warmwasserspeichers ermöglichen. Ein bevorzugter
Warmwasserspeicher, z. B. zur Verwendung in einem Privathaushalt,
weist ein Fassungsvermögen von 5 L bis zu 400 L auf.
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Ein
bevorzugter Wasserbehälter weist die Form eines Zylinders
auf. Besonders vorzugsweise weist der Zylinder einen rechteckigen,
einen kreisförmigen, oder einen elliptischen Querschnitt
auf. Die Zylinderwand eines besonders bevorzugten Wasserbehälters
kann aus einem rechteckigen Blech gefertigt werden. Vorteilhafterweise
kann sich ein zylinderförmiger Wasserbehälter
besonders einfach fertigen lassen, und sich als besonders zuverlässig
erweisen.
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Bei
einer Ausführungsvariante des Warmwasserspeichers sind
an dem Wasserbehälter zwei Kappen angeordnet. Besonders
vorzugsweise sind die Kappen an den Deckflächen des Wasserbehälters
angeordnet. Besonders vorzugsweise sind die Kappen mit dem Wasserbehälter
fest verbunden. Vorteilhafterweise kann der Wasserbehälter
hierdurch flüssigkeitsdicht verschlossen werden. Weiter kann
der Wasserbehälter vorteilhafterweise druckfest aufgeführt
sein.
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Die
Erfindung weiterbildend ist vorzugsweise vorgesehen, dass eine Fließverbindung
zwischen den Innenräumen der ersten und der zweiten Kammer
im Bereich der Kappen besteht. Vorteilhafterweise kann hierdurch
eine verbesserte Wasserzirkulation zwischen der ersten Kammer und
der zweiten Kammer erreichbar sein, insbesondere bei eingeschaltetem
zweiten Heizelement und ausgeschalteten ersten Heizelement.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird der Wasserbehälter
durch eine Trennwand, besonders vorzugsweise durch ein Trennblech
in die erste und die zweite Kammer unterteilt. Besonders vorzugsweise
ist die Trennwand aus Stahl gefertigt. Besonders vorzugsweise weist
die Trennwand eine Öffnung auf. Vorteilhafterweise kann
Wasser durch die Öffnung von dem Innenraum einer Kammer
in den Innenraum der anderen Kammer fließen. Besonders
vorzugsweise ist ein Rohr für den Wasserzulauf, und/oder
ein Rohr für den Wasserablauf, und/oder ein Temperaturfühler
durch die Öffnung geführt. Vorteilhafterweise
kann neben dem Rohr oder Temperaturfühler noch Wasser durch
die Öffnung strömen, so dass erwärmtes
Wasser aus dem Innenraum der zweiten Kammer in den Innenraum der
ersten Kammer strömen kann. Vorteilhafterweise kann Wasser durch
die Öffnung direkt zu dem Bereich des Wasserablaufs strömen,
wodurch das erwärmte Wasser nahezu vollständig
genutzt werden kann.
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Bei
einem zylinderförmigen Wasserbehälter ist die
Trennwand besonders vorzugsweise an der Zylinderwand des Wasserbehälters
befestigt. Bei einem zylinderförmigen Wasserbehälter
mit Kappen ist die Trennwand besonders vorzugsweise nur an der Zylinderwand
angeordnet. Hierdurch kann die Trennwand vorteilhafterweise vor
den Kappen enden, wodurch eine Fließverbindung zwischen
den Innenräumen der Kammern im Bereich der Kappen bestehen kann.
Der Abstand der Trennwand von den Kappen kann hierbei vorteilhafterweise
von der Kappenrundung abhängen, wodurch die Größe
der Fließverbindung und somit die Menge des zwischen den
Innenräumen der beiden Kammern ausgetauschten Wassers mit
einfachen konstruktiven Mitteln bestimmbar ist. Besonders vorzugsweise
kann die Trennwand auch mit den Kappen verbunden sein, und im Bereich der
Kappen Öffnungen aufweisen. Dies kann sich als Vorteil
bei einem zylinderförmigen Wasserbehälter mit
flachen Kappen erweisen, da die Stabilität des Wasserbehälters
so weiter erhöht werden kann. Durch die Öffnungen
im Bereich der Kappen kann vorteilhafterweise eine Fließverbindung
zwischen den Innenräumen der Kammern im Bereich der Kappen
bestehen.
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Erfindungsgemäß bevorzugt
ist der Wasserzulauf in einer Kammer, und der Wasserablauf in einer
anderen Kammer angeordnet. Besonders vorzugsweise sind der Wasserzulauf und/oder
der Wasserablauf als Rohr gefertigt. Besonders vorzugsweise ist
der Wasserzulauf in der zweiten Kammer angeordnet. Vorteilhafterweise
kann kaltes Wasser durch den Wasserzulauf in den Innenraum der zweiten Kammer
fließen. Besonders vorzugsweise ist der Wasserablauf an
der ersten Kammer angeordnet, und ist besonders vorzugsweise als
Rohr gefertigt. Besonders vorzugsweise ist das Rohr des Wasserablaufs
durch eine Öffnung in dem Trennblech geführt.
Vorteilhafterweise kann erwärmtes Wasser durch den Wasserablauf
dem Warmwasserspeicher entnommen werden. Natürlich kann
eine erfindungsgemäße Ausführung neben
der ersten und der zweiten Kammer noch weitere Kammern aufweisen.
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Erfindungsgemäß ist
vorzugsweise vorgesehen, dass der Warmwasserspeicher horizontal
montierbar ist. Bei einer horizontalen Montage ist der Warmwasserspeicher
breiter als hoch. Besonders vorzugsweise erstrecken sich bei horizontaler
Montage des Warmwasserspeichers die erste und die zweite Kammer
horizontal, wobei die Kammern ebenfalls breiter als hoch sind. Weist
der Warmwasserspeicher einen Wasserbehälter mit einer Trennwand
auf, so verläuft die Trennwand bei horizontaler Montage
des Wasserbehälters vorzugsweise horizontal. Durch die horizontale
Montage und/oder die horizontal verlaufende Trennwand kann vorteilhafterweise
die Wasserzirkulation zwischen den beiden Kammern beim Beheizen
der zweiten Kammer noch weiter verbessert werden, da das in dem
Innenraum der zweiten Kammer erwärmte Wasser unmittelbar
in den Innenraum der ersten Kammer fließen kann, und sich
währenddessen nur unwesentlich abkühlen kann.
Außerdem kann durch eine horizontale Montage der Warmwasserspeicher
besonders bei engen Raumverhältnissen vorteilhafterweise
eingesetzt werden, wie beispielsweise über einem Waschbecken
oder über einer Badewanne. In einer alternativen Ausführungsform
kann der Warmwasserspeicher auch vertikal montierbar sein.
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Die
vorliegende Erfindung ermöglicht mit einfachen konstruktiven
und kostengünstigen Mitteln die Bereitstellung eines Warmwasserspeichers,
der eine schnelle Erwärmung des gespeicherten Wassers auf eine
angenehme Temperatur ermöglichen kann. Insbesondere kann
eine Teilmenge des gespeicherten Wassers innerhalb kürzester
Zeit auf eine angenehme Temperatur erwärmt werden, um nach
einer vollständigen Entnahme des Warmwassers schnell wieder
Warmwasser bereitstellen zu können.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen werden nachfolgend an Hand eines in
den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels, auf
welches die Erfindung jedoch nicht beschränkt ist, näher
beschrieben.
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Es
zeigen schematisch:
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1 einen
Warmwasserspeicher zur Erwärmung von Wasser mittels elektrischer
Energie in einer Schnittansicht von oben;
und
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2 einen
Warmwasserspeicher zur Erwärmung von Wasser mittels elektrischer
Energie in einer Schnittansicht von einer Seite, die gegenüber der
Ansicht aus 1 um 90° um seine Längsachse gedreht
ist.
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Ausführliche Beschreibung
anhand von einem Ausführungsbeispiel
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Bei
der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder
vergleichbare Komponenten.
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Das
Ausführungsbeispiel wird im Folgenden anhand der 1 und 2 erläutert.
In 1 dargestellt ist ein Warmwasserspeicher 1 zur
Erwärmung von Wasser mittels elektrischer Energie in einer
Schnittansicht. 2 zeigt den Warmwasserspeicher 1 aus 1 in
einer Schnittansicht, die bezüglich der Längsachse
des Warmwasserspeichers um 90° gedreht ist. Der Warmwasserspeicher 1 weist einen
zylinderförmigen Wasserbehälter auf, der eine erste 3 und
eine zweite Kammer 5 für Wasser umfasst. Der Wasserbehälter 1 wird
durch eine Trennwand 7 in die erste 3 und die
zweite Kammer 5 unterteilt, wobei in der ersten Kammer 3 ein
erstes Heizelement 9 und in der zweiten Kammer 5 ein
zweites Heizelement 11 angeordnet ist. Dabei weist der Warmwasserspeicher 1 eine
Anschlussvorrichtung 13 für das erste 9 und
eine Anschlussvorrichtung 13 für das zweite Heizelement 11 auf.
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Soll
nach der Entnahme des gesamten in dem Warmwasserspeicher 1 enthaltenen
warmen Wassers weiteres warmes Wasser entnommen werden, so kann
die erste Kammer 3 separat beheizt werden. Vorteilhafterweise
kann so nur das in dem Innenraum der ersten Kammer 3 enthaltene
Wasser erwärmt werden, wodurch schnell Warmwasser zur Verfügung
stehen kann. Würde das in der ersten 3 und der
zweiten Kammer 5 enthaltene Wasser erwärmt werden,
müsste der Benutzer länger auf Warmwasser warten.
Hierzu sind die beiden Heizelemente 9, 11 getrennt
ansteuerbar. Der Wasserzulauf 15 für kaltes Wasser
ist in Form eines Rohres an der zweiten Kammer 5 angeordnet.
Der Wasserablauf 17 ist in Form eines Rohres an der ersten
Kammer 3 angeordnet, und führt durch eine Öffnung 19 in
der Trennwand 7.
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Die
Trennwand 7 ist an der Zylinderwand 21 des Wasserbehälters
befestigt. Die erste 3 und die zweite Kammer 5 weisen
also die Trennwand 7 als eine gemeinsame Wand auf. An dem
zylinderförmigen Wasserbehälter sind zwei Kappen 23 angeordnet,
die an der Grundfläche und an der Deckfläche des
Zylinders befestigt sind. Da die Kappen 23 eine Rundung
aufweisen, und die Trennwand 7 nur an der Zylinderwand 21 befestigt
ist, endet die Trennwand 7 vor den Kappen 23,
so dass im Bereich der Kappen eine Fließverbindung 25 zwischen
den Innenräumen der ersten 3 und der zweiten Kammer 5 besteht.
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Der
Warmwasserspeicher 1 ist horizontal montiert, wobei die
erste Kammer 3 über der zweiten Kammer 5 angeordnet
ist, und die Trennwand 7 horizontal verläuft.
Der Warmwasserspeicher ist hierbei breiter als hoch. Wird nur das
zweite Heizelement 11 betrieben, steigt das an dem zweiten
Heizelement 11 erwärmte Wasser durch die Fließverbindung 25 über dem
zweiten Heizelement 11 in den Innenraum der ersten Kammer 3 auf,
und Wasser aus dem Innenraum der ersten Kammer 3 kann über
die andere Fließverbindung 25 in den Innenraum
der zweiten Kammer 5 fließen. Diese Wasserzirkulation
kann beispielhaften anhand der in 2 gestrichelt
dargestellten und mit A gekennzeichneten Strömungsrichtung
des Wassers verdeutlicht werden. Natürlich kann es noch
weitere Strömungen von Wasser geben, die sich aber nur
unwesentlich von der dargestellten unterscheiden können.
Wird hingegen nur das erste Heizelement 9 betrieben, kann
das Wasser nur in der ersten Kammer 3 zirkulieren, und
es wird zu einer schnelleren Aufheizung des Wassers in der ersten
Kammer 3 kommen. Diese Wasserzirkulation kann beispielhaft
anhand der in 2 strichpunktartig dargestellten
und mit B gekennzeichneten Strömungsrichtung des Wassers
verdeutlicht werden. Natürlich kann es noch weitere Strömungen
von Wasser geben, die sich aber nur unwesentlich von der dargestellten
unterscheiden können.
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Die
vorliegende Erfindung ermöglicht mit einfachen konstruktiven
und kostengünstigen Mitteln die Bereitstellung eines Warmwasserspeichers,
der eine schnelle Erwärmung des gespeicherten Wassers auf eine
angenehme Temperatur ermöglichen kann. Insbesondere kann
eine Teilmenge des gespeicherten Wassers innerhalb kürzester
Zeit auf eine angenehme Temperatur erwärmt werden, um nach
einer vollständigen Entnahme des Warmwassers schnell wieder
Warmwasser bereitstellen zu können.
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Die
in der vorstehenden Beschreibung, den Ansprüchen und den
Zeichnungen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln
als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung
der Erfindung in ihren verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung
sein.
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- 1
- Warmwasserspeicher
- 3
- erste
Kammer
- 5
- zweite
Kammer
- 7
- Trennwand
- 9
- erstes
Heizelement
- 11
- zweites
Heizelement
- 13
- Anschlussvorrichtung
- 15
- Wasserzulauf
- 17
- Wasserablauf
- 19
- Öffnung
- 21
- Zylinderwand
- 23
- Kappe
- 25
- Fließverbindung
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
-
- - DE 19829507
A1 [0002]
- - DE 3831152 A1 [0003]
- - DD 132031 A [0004]