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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Warmwasserbereiter und einen
Grundbehälter für einen Warmwasserbereiter.
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Aus
der
DE 201 09 029
U1 ist ein Speicherbehälter für einen
Warmwasserbereiter bekannt. Dieser Speicherbehälter wird
durch einen Behälteroberteil und einen Behälterunterteil
zusammengesetzt. Eine Kaltwasserzuleitung führt am Behälter
entlang und mündet am Boden des Speicherbehälters.
Die Kaltwasserzuleitung besteht dabei aus zwei Hälften,
welche jeweils einstückig mit den Behälterhälften
hergestellt sind und miteinander während eines Schweißens
der Behälterhälften verbunden werden.
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DE 299 08 555 U1 zeigt
einen Speicherbehälter für Heißwasserspeicher.
Der Behälter weist zwei Halbschalen auf, welche über
einen Verstärkungsbund horizontal miteinander verschweißt
werden. Der Behälter weist ferner eine eingespritzte Flächenheizung
sowie eingespritzte Wasserein-/Wasserauslaufstutzen auf.
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Bei
den oben beschriebenen Warmwasserbereitern treten beim Betrieb mehrere
Probleme auf. Beispielsweise bei einem Untertischspeicher bildet
dieser Speicher zusammen mit einer Temperierbatterie ein Thermosiphonsystem.
Das warme Speicherwasser zirkuliert solange zwischen Speicher und
Armatur, bis aufsteigende Blasen aus dem Speicher die Zirkulation
durch ein gebildetes Luftpolster unterbrechen.
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Gemäß der
Lehre aus der
DE 12 05 017 ist
ein Thermosiphon zwischen einem Ablaufrohr und der Zapfstelle, d.
h. außerhalb des Behälters angeordnet. Dies erweist
sich jedoch als nachteilig hinsichtlich einer kompakten Bauform.
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DE 42 18 992 C2 zeigt
eine Wärmebremse für einen Warmwasserspeicher.
Dazu wird ein Bremskörper in eine der Rohrverbindungen
angeordnet, wobei der Bremskörper einen Durchflusskanal
aufweist, der mehrfach seine Richtung ändert und der mindestens
einmal eine nach unten weisende Durchflussrichtung aufweist.
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DE 43 36 190 A1 zeigt
eine weitere Wärmebremse für einen Warmwasserspeicher,
wobei die Wärmebremse innerhalb des Warmwasserspeichers
angeordnet ist. Die Wärmebremse weist ebenfalls einen Bremskörper
auf, dessen Durchflusskanal mindestens einen Bereich mit nach unten
weisender Durchflussrichtung aufweist.
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DE 195 33 388 A1 zeigte
ein Leitungseinbauteil zur Unterbrechung einer Warmwasserkonvektionsströmung.
Eine wasserführende Aufnahme bildet zwischen einer Eintrittsöffnung
und einer Austrittsöffnung einen Aufnahmeraum, in welchem
ein Siphonkörper eingesetzt wird, der einen Einlaufkanal,
einen Auslaufkanal und einen Umlenkkanal aufweist.
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Weitere
Probleme bei den oben angeführten Speicherbehältern
können beispielsweise eine Tropfenbildung darstellen. Ein
Tropfen bei einem Warmwasserbereiter wird durch thermische Ausdehnung
des Wassers, durch eine CO2-Ausgasung, durch
ein Ausdehnen und Zusammenziehen des Grundbehälters nach
dem Zapfen und/oder durch die Geometrie des Ablaufs (rückfließendes
Wasser im Auslauf) verursacht. Eine Tropfenbildung durch eine Ausgasung
von CO2 kann nur durch ein Belüftungsventil
am höchsten Punkt des Speichers verhindert werden. Dies
erweist sich jedoch als nachteilig im Hinblick auf eine Undichtigkeit
sowie im Hinblick auf eine mögliche Verkeimung. Eine Tropfenbildung
durch Ausdehnen und Zusammenziehen des Behälters lässt
sich lediglich durch einen druckfesten Speicher reduzieren. Schließlich
laufen nach unten gebogene Armaturen-Ausläufe leer bzw.
Tropfen nach, so dass sich dieses Problem nicht im Speicher lösen
lässt.
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DE 41 39 278 C2 zeigt
eine Vorrichtung zum Vermeiden des Tropfens bei einem Warmwasserbereiter. Diese
Vorrichtung weist eine Wasserstrahlpumpe auf, welche beim Öffnen
einer im Wasserweg vor dem Wasserspeicher liegenden Zapfarmatur
bei einem Wasserdruck oberhalb eines Ansprech-Schwellwertes in einer an
sie angeschlossenen Ausgleichskammer ein Volumen zur Aufnahme von
beim Aufheizen des Wasserspeichers entstehenden Ausdehnungswassers
frei macht. Die Wasserstrahlpumpe ist an eine Kaltwassereinlaufleitung
angeschlossen. Ferner ist ein Bypassventil vorgesehen, welches bei
Erreichen eines Öffnungsdruck-Schwellwertes öffnet,
welche größer als der Ansprech-Schwellwert der
Wasserpumpe ist.
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DE 38 36 877 C2 zeigt
ebenfalls eine Vorrichtung zum Vermeiden des Tropfens bei einem
Warmwasserbereiter. Diese Vorrichtung weist eine Wasserstrahlpumpe
auf, welche zwischen einem Zapfventil und einem Mischventil einer
Niederdruckarmatur angeordnet ist. Die Wasserstrahlpumpe steht über
eine Ansaugleitung mit einer Kammer in Verbindung. Solange Wasser
gezapft wird, saugt die Wasserstrahlpumpe Wasser aus der Kammer
ab. Nach dem Zapfen füllt sich die Kammer wieder mit Wasser,
welches entweder aus der Armaturenverrohrung oder aus dem Warmwasserspeicher
zurückgesaugt wird. Dadurch frei gewordener Raum kann sich
beim Nachheizen mit Ausdehnungswasser füllen.
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Um
die oben angeführten Probleme bei Warmwasserbereitern zu
lösen, waren bislang unterschiedliche Grundbehälter
für die Warmwasserbereiter nötig, um die verschiedenen
benötigten Zusatzkomponenten zu integrieren.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht nunmehr darin, einen
Warmwasserbereiter vorzusehen, welcher einen Grundbehälter
aufweist und durch Zusatzkomponenten aufgerüstet werden
kann.
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Diese
Aufgabe wird durch einen Warmwasserbereiter gemäß Anspruch
1 gelöst.
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Somit
wird ein Warmwasserbereiter vorgesehen, welcher einen Grundbehälter
zur Aufnahme von Wasser aufweist. Der Grundbehälter weist
dabei einen Zulauf für zu erwärmendes Wasser und
einen Ablauf für erwärmtes Wasser auf. Der Grundbehälter
weist ferner eine nach außen offene Aufnahmekammer zur
austauschbaren Aufnahme von Systemkomponenten auf.
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Somit
kann der Grundbehälter für verschiedene bzw. unterschiedliche
Ausführungsvarianten beibehalten werden, während
die Zusatzkomponenten in der Aufnahmekammer derart untergebracht
werden, dass sie ausgetauscht werden können.
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Zulauf als ein Einströmrohr
ausgestaltet. Der Grundbehälter weist eine erste Hälfte
und eine zweite Hälfte auf. Ein erster Abschnitt des Einstromrohres
ist mit der ersten Hälfte des Grundbehälters und
ein zweiter Abschnitt ist mit der zweiten Hälfte des Grundbehälters
verbunden. Somit kann ein langes Einströmrohr zweiteilig
vorgesehen werden, wobei der erste Abschnitt an der ersten Hälfte
und der zweite Abschnitt an der zweiten Hälfte befestigt
werden kann, so dass das Wasser durch das Einströmrohr
in den unteren Bereich des Grundbehälters gelangt.
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Die
Erfindung betrifft ebenfalls einen Grundbehälter für
einen Warmwasserbereiter. Der Grundbehälter weist einen
Zulauf für zu erwärmendes Wasser und einen Ablauf
für erwärmtes Wasser auf. Der Grundbehälter weist
ferner eine nach außen offene Aufnahmekammer zur austauschbaren
Aufnahme von Systemkomponenten auf.
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Weitere
Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Nachfolgend
wird die Erfindung anhand der in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele
näher erläutert.
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1 zeigt
eine Schnittansicht eines Grundbehälters für einen
Warmwasserbereiter gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel,
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2 zeigt
eine Schnittansicht des Grundbehälters gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel,
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3 zeigt
eine schematische Schnittansicht eines Warmwasserbereiters gemäß dem
dritten Ausführungsbeispiel,
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4 zeigt
einen Grundbehälter für einen Warmwasserbereiter
gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel
der Erfindung,
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5a zeigt
eine perspektivische Schnittansicht des Ablaufes sowie des Thermostopmittels
gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel,
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5b zeigt
eine perspektivische Darstellung des Thermostopmittels,
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5c zeigt
eine weitere perspektivische Darstellung des Thermostopmittels gemäß dem
fünften Ausführungsbeispiel,
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6 zeigt
eine perspektivische Ansicht eines Abschnitts der oberen Behälterhälfte
im Bereich des Ablaufes gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel,
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7a zeigt
eine perspektivische Ansicht eines Abschnitts der oberen Behälterhälfte
mit einem Thermostopmittel gemäß einem siebten
Ausführungsbeispiel,
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7b zeigt
eine perspektivische Ansicht eines Thermostopmittels von 7a,
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7c zeigt
eine Schnittansicht eines Abschnitts der oberen Behälterhälfte
im Bereich des Ablaufs,
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7d zeigt
eine perspektivische Ansicht des Thermostopmittels von 7c,
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7e zeigt
eine Schnittansicht eines oberen Abschnitts der oberen Behälterhälfte
im Bereich des Ablaufs gemäß einem achten Ausführungsbeispiel,
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7f zeigt
eine perspektivische Ansicht eines Thermostopmittels von 7e,
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7g zeigt
eine Schnittansicht des Ablaufes sowie des Thermostopmittels gemäß einem
neunten Ausführungsbeispiel,
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8a zeigt
eine Schnittansicht eines Abschnitts des oberen Behälters
gemäß einem zehnten Ausführungsbeispiel,
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8b zeigt
eine perspektivische Ansicht des Thermostopmittels von 8a,
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8c und 8d zeigen
jeweils eine perspektivische Ansicht des Thermostopmittels von 8,
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8e zeigt
einen Abschnitt im Bereich des Zulaufs des Grundbehälters
mit einem Thermostopmittel,
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8f bis 8h zeigen
jeweils schematische perspektivische Ansichten des Thermostopmittels
von 8e,
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9 zeigt
eine Schnittansicht des Ablaufes mit einem weiteren Thermostopmittel
gemäß einem elften Ausführungsbeispiel,
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10 zeigt
einen Grundbehälter gemäß einem zwölften
Ausführungsbeispiel,
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11 zeigt
eine perspektivische Teilschnittansicht eines Grundbehälters
gemäß dem zwölften Ausführungsbeispiel,
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12 zeigt
eine Schnittansicht der Membraneinheit gemäß dem
dreizehnten Ausführungsbeispiel,
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13 zeigt
eine Draufsicht auf eine in 12 gezeigte
Membraneinheit,
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14 zeigt
eine schematische Darstellung eines Abschnitts des Grundbehälters
im Bereich des Zulaufs gemäß einem dreizehnten
Ausführungsbeispiel,
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15 zeigt
eine perspektivische Schnittansicht des oberen Teils der Membraneinheit,
welche an der Aufnahmekammer befestigt ist,
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16a bis 16d zeigen
jeweils verschiedene Ansichten einer Membraneinheit gemäß einem
vierzehnten Ausführungsbeispiel,
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17 zeigt
eine Teilschnittansicht einer Saugeinheit gemäß einem
fünfzehnten Ausführungsbeispiel,
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18 zeigt
eine weitere Teilschnittansicht der Saugeinheit von 17,
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19 zeigt
eine perspektivische Ansicht der Saugeinheit von 17,
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20 zeigt
eine perspektivische Teilschnittansicht eines Teiles des Einströmrohres,
gemäß dem fünfzehnten Ausführungsbeispiel
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21 zeigt
einen detaillierteren Ausschnitt des Grundbehälters im
Bereich der Öffnung, welche die Aufnahmekammer mit dem
Einströmrohr verbindet,
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22 zeigt
einen Graphen zur Illustration des Ansprechverhaltens einer Wasserstrahlpumpe,
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23 zeigt
einen Graphen zur Veranschaulichung des Zusammenhangs zwischen Volumenstrom und
Fließdruck,
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24 zeigt
einen Graphen zur Veranschaulichung der Abhängigkeit von
Saugzeit und Volumenstrom,
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25a zeigt eine Kalkschutzkartusche gemäß dem
sechzehnten Ausführungsbeispiel,
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25b zeigt eine perspektivische Teilschnittansicht
der unteren Behälterschale gemäß dem
sechzehnten Ausführungsbeispiel,
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26a und 26b zeigen
perspektivische Ansichten eines physikalischen Kalkschutzeinheit
gemäß dem siebzehnten Ausführungsbeispiel,
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27a zeigt eine schematische Draufsicht auf einen
Grundbehälter gemäß dem siebzehnten Ausführungsbeispiel,
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27b zeigt einen Ausschnitt einer perspektivischen
Draufsicht auf den Abschnitt der oberen Behälterschale 10 im
Bereich des Zulaufs und der Aufnahmekammer,
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27c zeigt eine weitere perspektivische Ansicht
der oberen Behälterschale im Bereich des Zulaufs,
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28 zeigt
eine perspektivische Teilschnittansicht gemäß einem
achtzehnten Ausführungsbeispiel,
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29 zeigt
eine perspektivische Darstellung einer Kalkschutzeinheit,
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30 zeigt
eine Schnittansicht eines Grundbehälters gemäß einem
neunzehnten Ausführungsbeispiel,
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31 zeigt
eine Schnittansicht eines Grundbehälters gemäß einem
zwanzigsten Ausführungsbeispiel,
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32 zeigt
eine Schnittansicht eines Grundbehälters gemäß einem
einundzwanzigsten Ausführungsbeispiel,
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33 zeigt
eine Schnittansicht eines Grundbehälters gemäß einem
zweiundzwanzigsten Ausführungsbeispiel, und
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34 zeigt
eine Schnittansicht eines Grundbehälters gemäß einem
dreiundzwanzigsten Ausführungsbeispiel,
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35 zeigt
eine perspektivische Ansicht einer unteren Behälterhälfte
gemäß einem gemäß einem vierundzwanzigsten
Ausführungsbeispiel,
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36 zeigt
eine perspektivische Schnittansicht der unteren Behälterhälfte
von 35,
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37 zeigt
eine weitere perspektivische Ansicht eines Ausschnitts der unteren
Behälterhälfte von 35,
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38 zeigt
eine perspektivische Ansicht eines Abschnitts der unteren Behälterhälfte
gemäß dem vierundzwanzigsten Ausführungsbeispiel,
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39 zeigt
eine vergrößerte Schnittansicht im Bereich der
Einströmung des Behälters gemäß dem vierundzwanzigsten
Ausführungsbeispiel,
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40 zeigt
eine Schnittansicht des Einströmbereiches sowie des unteren
Bereiches der unteren Behälterhälfte des Behälters
gemäß dem vierundzwanzigsten Ausführungsbeispiel,
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41 zeigt
eine Schnittansicht der unteren Behälterhälfte,
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42 zeigt
eine schematische Schnittansicht des Grundbehälters von 41,
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43 zeigt
eine Teilschnittansicht eines Grundbehälters für
einen Warmwasserspeicher gemäß einem vierundzwanzigsten
Ausführungsbeispiel,
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44 zeigt
eine perspektivische Ansicht einer Saugeinheit mit einem bidirektionalen
Ventil gemäß einem fünfundzwanzigsten
Ausführungsbeispiel,
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45 zeigt
eine Teilschnittansicht der Saugeinheit von 44,
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46 zeigt
eine Teilschnittansicht der Saugeinheit von 44,
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47 zeigt
eine vergrößerte Teilschnittansicht der Saugeinheit
von 46,
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48 zeigt
eine Schnittansicht der Saugeinheit von 44,
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49 zeigt
eine vergrößerte Teilschnittansicht der Saugeinheit
von 48,
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50 zeigt
eine perspektivische Ansicht der um 180° gedrehten Saugeinheit
im Vergleich zu der Saugeinheit von 44,
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51 zeigt
eine Schnittansicht der Saugeinheit mit bidirektionalen Ventil von 50,
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52 zeigt
eine Schnittansicht der Saugeinheit von 50,
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53 zeigt
eine vergrößerte Teilschnittansicht der Saugeinheit
von 50,
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54 zeigt
eine perspektivische Explosionsansicht der Saugeinheit von 50,
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55a zeigt eine perspektivische Ansicht eines Siebes
für eine Saugeinheit von 44,
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55b zeigt eine perspektivische Innenansicht des
Siebes von 55a,
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56a zeigt eine perspektivische Ansicht eines Ventilkörpers
für eine Saugeinheit von 44, und
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56b zeigt eine perspektivische Ansicht des Ventilkörpers
von 56a.
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1 zeigt
eine Schnittansicht eines Grundbehälters für einen
Warmwasserbereiter gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
Der Behälter 5 weist vorzugsweise eine obere und
eine untere Behälterschale 10, 20 auf,
welche vorzugsweise miteinander am Behältermantel 15 verschweißt
werden. Die obere und untere Behälterschale 10, 20 wird
vorzugsweise in einem Spritzgussverfahren aus Kunststoff hergestellt.
Der Behälter weist einen Zulauf 40 und einen Ablauf 30 auf.
Der Zulauf 40 ist als ein Einströmrohr mit einem
ersten oberen Teil 41 und einem zweiten unteren Teil 42 ausgestaltet.
Hierbei ist der erste obere Teil 41 an der oberen Behälterhälfte 10 und
der zweite untere Teil 42 an der unteren Behälterhälfte 20 befestigt.
Somit ist der erste obere Teil 41 vorzugsweise einstückig
mit der oberen Behälterhälfte und das zweite untere
Teil 42 einstückig mit der unteren Behälterhälfte 20 ausgestaltet.
Der zweite untere Teil 42a des Einströmrohres,
d. h. die Mündung, ist dabei derart ausbildet, dass das
einströmende Wasser im unteren Bereich der zweiten Behälterhälfte 20 einströmt.
Mit anderen Worten, das Wasser strömt mit einer geringen
Fließgeschwindigkeit in den unteren Bereich der unteren
Behälterhälfte 20 ein. Das erste obere
Teil 41 wird vorzugsweise mittels einer leichten Pressspannung
auf das zweite untere Teil 42 geschoben. Alternativ dazu
können die Rohrenden auch miteinander verschweißt
werden.
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An
der unteren Behälterhälfte bzw. Behälterschale 20 ist
eine Öffnung 50 für einen Heizflansch 60 vorgesehen.
Am Heizflansch 60 ist ein Heizkörper 61 derart
befestigt, dass die Anschlüsse des Heizkörpers 61 nach
außen hinausragen.
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Der
Grundbehälter 5 weist ferner eine Aufnahmekammer 70 zur
Aufnahme von Zusatzkomponenten auf. Die Aufnahmekammer 70 ist
vorzugsweise zylindrisch und parallel zum oberen Teil 41 des
Einströmrohres 40 angeordnet. Alternativ dazu
kann die Aufnahmekammer ebenfalls konzentrisch um das Einströmrohr
angeordnet sein.
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2 zeigt
eine Schnittansicht des Grundbehälters gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel. Der Grundbehälter 5 des
zweiten Ausführungsbeispiels entspricht prinzipiell dem
Grundbehälter des ersten Ausführungsbeispiels,
wobei der Behälter gemäß 2 als
ein Übertisch-Warmwasserbehälter ausgestaltet
ist. Hierzu muss der Grundbehälter 5 gemäß dem
ersten Ausführungsbeispiel lediglich umgedreht werden und
der Zulauf 40 wird als Ablauf verwendet, während
der Ablauf 30 als Zulauf verwendet wird. Die sonstige Ausgestaltung
der oberen und unteren Behälterschale 10, 20 entspricht
der Ausführungsform von 1. Lediglich der
Heizkörper 61 muss anders ausgestaltet sein, um
die Heizwendeln tief in den Grundbehälter einzuführen, damit
sie das Wasser im Bereich des Zulaufs 30 erwärmen
können. Ferner kann ein Thermostopmittel 80 im Bereich
des Zulaufs 30 angeordnet werden. Dieses Thermostopmittel
dient u. a. der Beruhigung des einströmenden Wassers. Eine
detaillierte Beschreibung des Thermostopmittels 80 erfolgt
hinsichtlich der 5a bis 8h. Hierbei
weist das Thermostopmittel vorzugsweise kein Rückflussventil
auf.
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3 zeigt
eine schematische Schnittansicht eines Warmwasserbereiters gemäß dem
dritten Ausführungsbeispiel. Der Grundbehälter 5 gemäß dem
dritten Ausführungsbeispiel entspricht im Wesentlichem
dem Grundbehälter 5 gemäß dem
ersten Ausführungsbeispiel. Lediglich die Aufnahmekammer 70 ist
nicht neben dem Einströmrohr 41, sondern konzentrisch
um das obere Teil 41 des Einströmrohres angeordnet.
Der restliche Aufbau des Grundbehälters 5 gemäß dem
dritten Ausführungsbeispiel entspricht somit dem Aufbau
des Grundbehälters gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
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4 zeigt
einen Grundbehälter für einen Warmwasserbereiter
gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel
der Erfindung. Hierbei entspricht wiederum der grundlegende Aufbau
des Grundbehälters 5 dem Aufbau des Grundbehälters 5 gemäß dem
ersten Ausführungsbeispiel. Gemäß dem
vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein Thermostopmittel 80 (ohne
Rückflussventil 81) am Ablauf 30 angeordnet.
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Das
Thermostopmittel 80 dient hierbei dazu, sich im Behälter
bildende und aufsteigende Gasblasen zu sammeln. Bei einem typischen
Untertisch-Warmwasserbereiter wird zusammen mit der Temperierbatterie ein
Thermosiphon-System gebildet, wobei das erwärmte Speicherwasser
solange zwischen dem Speicher und einer Armatur zirkuliert, bis
aufsteigende Gasblasen aus dem Speicher die Zirkulation durch ein
gebildetes Luftpolster unterbrechen. Herkömmliche Lösungen
zur Vermeidung eines derartigen Luftpolsters sehen S-förmige
Anschlussrohre vor, um einen Siphon zu erzeugen. Derartig ausgestaltete
Anschlussrohre werden jedoch im allgemeinen nicht als optisch ansprechend
empfunden. Bei anderen Ausgestaltungen wird ein teurer aufschraubbarer
Thermostop in der Armatur vorgesehen.
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Das
Thermostopmittel 80 gemäß dem vierten
Ausführungsbeispiel ist hingegen aus Kunststoff. Das Thermostopmittel 80 weist
einen Rasthaken zum Befestigen an der Innenseite des Ablaufes 30 bzw.
im Bereich des Ablaufs 30 auf.
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5a zeigt
eine perspektivische Schnittansicht des Ablaufes sowie des Thermostopmittels
gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel.
Das Thermostopmittel wird innen im Bereich des Ablaufs 30 des
Grundbehälters 5 eingeführt und weist
einen Grobfilter 82 einen Rasthaken 84, einen
Zwischenraum zwischen dem Ablauf und dem Thermostopmittel 85 sowie
eine Öffnung 86 im Grobfilter 82 auf.
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Das
Thermostopmittel 80 wird wie bereits oben beschrieben in
dem Auslauf bzw. Ablauf 30 angeordnet, wobei im Auslaufrohr
bzw. Auslaufbereich des Behälters ein Raum vorgesehen wird,
welcher durch eine Durchmesservergrößerung des
Ausströmrohres ausgebildet wird. Zusätzlich bzw.
alternativ dazu kann eine waagerechte oder schräge Verbindung
zwischen der höchsten Zone im Inneren des Behälters
und dem Warmwasserauslauf vorgesehen werden, um Luftblasen heraus
zu befördern. Bei dem einstückigen Thermostopmittel
dient eine Verengung im Auslaufrohr als Hinterschnitt zur Einrastung
des Thermostopmittels. Der Hinterschnitt stellt einen im Rohr angebrachten
Steg, Gewindeteil oder Haken dar. Der Hinterschnitt wird durch zwei Formkerne,
welche gegenüberliegend angeordnet sind, ausgebildet. Alternativ
dazu kann der Behälter mit wenigstens einem nach innen
weisenden Rasthaken oder einer Rastfeder zur Halterung des Thermostopmittels vorgesehen
sein. Vorzugsweise weist das Auslaufrohr eine Verlängerung
auf, in welche eine Thermoglocke hineinweist bzw. hineingreift und
einen Teil einer Strömungsstrecke des Siphons ausbildet.
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5b zeigt
eine perspektivische Darstellung des Thermostopmittels 80 von 5a.
Das Thermostopmittel 80 weist einen hohlzylindrischen Filter 82 mit
einem darin angeordneten Ventilkörper 81 als Rückflussventil
auf. Dieses Rückflussventil ist nur für einen
Behälter mit Tropfreduzierung erforderlich.
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5c zeigt
eine weitere perspektivische Darstellung des Thermostopmittels gemäß dem
vierten Ausführungsbeispiel. Der hohlzylindrisch ausgestaltete
Grobfilter 82 kann durch ein Abflussteil 83 verschlossen werden.
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Der
Grobfilter 82 ist dabei derart ausgestaltet, dass auftreibende
Kalkbrocken nicht in den Ablauf 30 und somit in eine daran
angeschlossene Armatur gelangen können. Ferner dient der
Grobfilter dazu, dass gelöste Kalkbrocken nicht den Ventilkörper 81 verklemmen.
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6 zeigt
eine Schnittansicht eines Abschnitts der oberen Gehäusehälfte
mit einem Zulauf bzw. Ablauf gemäß einem sechsten
Ausführungsbeispiel. Die obere Behälterhälfte 10a weist
einen sich verjüngenden Abschnitt 10b auf, an
welchem der Zulauf bzw. Ablauf 30 anschließt.
Im Übergang zwischen dem Abschnitt 10b und der
oberen Behälterhälfte ist eine Befestigung 10c zum
Einrasten eines Rasthakens eines Thermostopmittels angeordnet. Abschnitt 10a stellt
eine Auswölbung 35 im Vergleich zur oberen Behälterhälfte 10 dar. Diese
Auswölbung ist vorzugsweise als eine im Wesentlichen senkrechte
schräge Verbindung zwischen der höchsten Zone
im Innenraum des Grundbehälters und dem Warmwasserauslauf
ausgestaltet. Somit können Luftblasen ohne Weiteres durch
den Auslauf 30 herausbefördert werden.
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7a zeigt
eine Schnittansicht eines Abschnitts der oberen Behälterhälfte
gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel,
an welche sich der Ablauf bzw. Zulauf 30 anschließt.
Wie in 6 gezeigt, verjüngt sich der Innendurchmesser
des Abschnitts 10b. Ein Thermostopmittel 80 wird
in diesen ersten Abschnitt 10b zumindest teilweise eingeführt,
d. h. das Thermostopmittel erstreckt sich zumindest teilweise in
den Grundbehälter hinein. Das Thermostopmittel 80 weist
ein unteres Teil 80c mit zwei Griffen 80a und 80b auf,
welche mit einem Rasthaken 80e verbunden sind, welcher
zur Befestigung des Thermostopmittels verwendet wird. Durch Zusammendrücken
der beiden Griffe 80a und 80b kann der Rasthaken 80e wieder
aus der Befestigung 10c entfernt werden. Das Thermostopmittel
weist ein weiteres Teil 82 auf, welches auf dem ersten
Teil befestigt wird und weitere Rasthaken 84 aufweist,
welche sich in den verjüngenden Abschnitt 10b hinein
erstrecken.
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7b zeigt
eine perspektivische Ansicht des Thermostopmittels von 7a.
Das untere Teil 80c weist dabei zwei Griffe 80a, 80b auf,
welche mit dem Rasthaken 80e derart verbunden sind, dass
bei Betätigung der beiden Arme 80a, 80b der
Rasthaken 80e nach außen gebogen wird. Das untere
Teil 80c weist ferner zwei Rasthaken 80f auf,
welche dazu dienen, das zweite Teil 82 aufzunehmen. Das
zweite Teil 82 dient als Grobsieb und weist an seinem oberen
Ende vier Rasthaken 84 zur Aufnahme eines Ventilkörpers
auf. Das erste Teil und das zweite Teil werden durch die beiden
Schnapphaken 80f miteinander lösbar verbunden.
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7c zeigt
eine Schnittansicht eines Abschnitts der oberen Behälterhälfte
im Bereich des Zulaufs bzw. Ablaufs. Diese Schnittansicht entspricht
im Wesentlichen der Schnittansicht von 7a, wobei
zusätzlich ein Ventilkörper 81 im Bereich
der Rasthaken 84 angeordnet ist. Somit wird ein Rückflussventil
durch einen kugelförmigen Ventilkörper ausgebildet.
Die in 7c gezeigte Variante wird vorzugsweise
in einem Warmwasserbereiter mit Tropfreduzierung, insbesondere wenn
die Membraneinheit gemäß 12 bis 16d eingesetzt wird, eingesetzt.
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7d zeigt
eine perspektivische Ansicht des Thermostopmittels. Hierbei entspricht
die Ausführung des Thermostopmittels gemäß 7d im
Wesentlichen der Ausführung des Thermostopmittels gemäß 7b.
Zusätzlich dazu ist jedoch der Ventilkörper in
Form eines kugelförmigen Ventilkörpers 81 vorgesehen, welcher
durch die Rasthaken gehalten werden soll.
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7e zeigt
eine Schnittansicht eines Abschnitts der oberen Behälterhälfte
im Bereich des Zulaufs bzw. Ablaufs. Hierbei entspricht die Ausgestaltung
des oberen Abschnitts 10b, 10c der Ausgestaltung
des oberen Abschnitts gemäß 7a oder 7c.
Die Ausgestaltung des Thermostopmittels 80 gemäß 7e entspricht
im Wesentlichen der Ausgestaltung des Thermostopmittels gemäß 7c.
Anstatt einer Anzahl von Rasthaken 84 ist jedoch ein durchgängiger
Rand 84 im oberen Bereich des zweiten Teils des Thermostopmittels
vorgesehen. In dieser Ausgestaltung des Thermostopmittels ist ebenfalls
ein Rückflussventil gezeigt, welches als ein Schirmventil
ausgebildet ist.
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7f zeigt
eine perspektivische Ansicht des Thermostopmittels. Hierbei entspricht
das Thermostopmittel 80 gemäß 7f im
Wesentlichen dem Thermostopmittel gemäß 7d,
wobei das Thermostopmittel keine Rasthaken, sondern einen oberen
Rand 84a aufweist, in welchen das Rückflussventil 81a eingeführt werden
kann. Das Rückflussventil 81a wird vorzugsweise
in einem Warmwasserbereiter eingesetzt, welcher ebenfalls über
eine Tropfreduzierung beispielsweise mit der Membraneinheit 90 verfügt.
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7g zeigt
eine perspektivische Schnittansicht durch einen Ablauf mit einem
darin angeordneten Thermostopmittel, gemäß dem
vierten Ausführungsbeispiel. Das Thermostopmittel 80 wird
mit den Rasthaken 84 in dem Ablauf 30 befestigt.
Die Rasthaken 84 im oberen Bereich des Thermostopmittels 80 dienen
nur der Aufnahme des Ventilkörpers 81. Sie sorgen
nur dafür, das der Ventilkörper bei der Montage
nicht aus dem Kunststoffteil 82 fällt. Der Rasthaken
für die Befestigung des Thermomittels 80 ist in 7g nicht
dargestellt.
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Das
ablaufende Wasser fließt von T1 in einen Zwischenraum 85 zwischen
dem Ablauf 30 und dem Thermostopmittel 80 (T2)
und von dort über den Grobfilter 82 in das Innere
des Grobfilters (T3), um dann wieder nach oben zu fließen
(T4), da der Weg nach unten durch das Abschlussteil 83 versperrt
ist. Das Wasser fließt dann durch den Ablauf 30 nach
oben ab (T5). Aufsteigend Gasblasen sammeln sich in dem als Siphon ausgestalteten
Thermomittels 80 und unterbrechen die Thermozirkulation.
Die Wassertemperatur im Bereich T5 ist dann deutlich geringer als
im Behälter T1. Im oberen Bereich hat das Thermomittel 80 Befestigungshaken 84 zur
Aufnahme eines Ventilkörpers 81. Der Ventilkörper
bildet in Verbindung mit dem Kunststoffteil 82 ein Rückflussventil
welches für eine Tropfreduzierung benötigt wird.
Bei unterbrochener Thermozirkulation befindet sich der Ventilkörper
im kühleren Wasserbereich T5, und eine Kalkanhaftung am
Ventilkörper wird damit reduziert.
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8a zeigt
eine Schnittansicht eines Abschnitts des oberen Behälters
im Bereich des Ablaufs gemäß einem zehnten Ausführungsbeispiel.
Hier ist ferner ein Thermostopmittel 80 ohne ein Rückflussventil
gezeigt. Der Innendurchmesser des Abschnitts 10b verjüngt
sich zum Ablauf 30 hin. Das Thermostopmittel wird zumindest
teilweise in diesen Abschnitt 10b eingeführt.
Das untere Ende des Thermostopmittels reicht somit in den Grundbehälter
hinein. Das Thermostopmittel wird mittels eines Rasthakens 80e in
der Befestigung 10c eingehakt. An dem Rasthaken 80e ist
eine Rippe 80r angeordnet, wobei der Rasthaken 80e durch
Drücken der Rippe aus der Befestigung 10c entfernt
werden kann, so dass das Thermostopmittel entfernt werden kann.
Zur Verbesserung der Dichtigkeit des Thermostopmittels ist ein O-Ring 80m vorgesehen.
Das Thermostopmittel gemäß dem zehnten Ausführungsbeispiel
weist einen im Wesentlichen hohlzylindrischen Filter 82d auf,
welches einstückig mit einem Rasthaken verbunden ist. Der
untere Bereich des Thermostopmittels wird durch einen Verschlussdeckel 80s verschlossen,
so dass ein Strömungskanal ausgebildet wird, welcher als
Siphon fungieren kann. Das Thermostopmittel kann durch Drücken
auf den Rasthaken 80e bei gleichzeitigem Ziehen an der
Rippe 80r demontiert werden.
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8b zeigt
eine perspektivische Ansicht des Thermostopmittels von 8a.
Das Thermostopmittel besteht im Wesentlichen aus dem hohlzylindrischen
Filter 82d und dem Verschlussdeckel 80s. Der Verschlussdeckel 80s weist
zwei Rasthaken 80q auf, mittels welcher der Deckel 80s an
dem hohlzylindrischen Filter 82d befestigt werden kann.
An dem hohlzylindrischen Filter 82d ist ein Grobfilter 82e angeordnet,
welcher verhindern soll, dass große Kalkstücke
in das Thermostopmittel gelangen. Während der Verschlussdeckel 80s an
einem ersten Ende des Thermostopmittels befestigt wird, befindet
sich ein ebenfalls hohlzylindrischer Abschnitt 82f an dem
zweiten Ende des Thermostopmittels. Das hohlzylindrische Element 82f weist
ein Fenster 82g auf. An dem ersten Ende des Thermostopmittels
ist wiederum der Rasthaken 80e und die Rippe 80r angeordnet.
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Um
große Kalkbrocken von dem Grobfilter 82e fernzuhalten,
ist vor dem Grobfilter 82e ein kammartiger Vorfilter 80p angeordnet.
Somit wird die Kammer zwischen dem Vorfilter 80p und dem
Grobfilter 80e nicht durch Kalkbrocken zugesetzt.
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8c und 8d zeigen
jeweils eine weitere perspektivische Ansicht des Thermostopmittels
von 8a. Das Thermostopmittel besteht wiederum aus
zwei Teilen, nämlich dem Verschlussdeckel 80s und
dem hohlzylindrischen Filterelement 80d. An einem Ende
des hohlzylindrischen Filterelementes 82d ist ein weiteres hohlzylindrisches
Element 82f mit mindestens einem Fenster 82g angeordnet.
An diesem Ende ist ebenfalls ein Grobfilter 82e angeordnet.
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8e zeigt
einen Abschnitt im Bereich des Zulaufes des Grundbehälters
mit einem Thermostopmittel. Hierbei weist das Thermostopmittel ein
Rückflussventil auf. Wie bereits in 8a gezeigt,
verjüngt sich der Abschnitt 10b im Bereich des
Zulaufes 30. Die Ausgestaltung des Thermostopmittels gemäß 8e entspricht im
Wesentlichen der Ausgestaltung des Thermostopmittels gemäß den 8a bis 8d.
Zusätzlich dazu wird ein Ventilkörper mit einem
Schirmventil in das hohlzylindrische Element 82f eingeführt.
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In
den 8f bis 8h sind
jeweils schematische perspektivische Ansichten des Thermostopmittels von 8e gezeigt.
Hierbei ist insbesondere auch der Ventilkörper 80t mit
dem Schirmventil gezeigt. Der Ventilkörper weist dabei
mindestens zwei Führungsrippen 80y sowie zwei
Rasthaken 80x auf. Die beiden Rasthaken 80x sind
dabei derart ausgestaltet, dass sie in die Öffnungen bzw.
Fenster 82g eingreifen, wenn der Ventilkörper
in das hohlzylindrische Element 82f eingeführt
wird. Die Führungsrippen 80y dienen dabei dazu,
den Ventilkörper entsprechend ausgerichtet in das hohlzylindrische
Element einzuführen. Somit wird ein Rückflussventil
in das Thermostopventil eingerastet. Durch die seitlichen Führungsrippen 80y des
Ventilkörpers kann der Ventilkörper in eine vorteilhafte
Lage im hohlzylindrischen Element 82f eingeführt
werden.
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Die
in den 5a bis 5c, 7a bis 7g, 8a bis 8g sowie
in 9 gezeigten Ausgestaltungen des Thermostopmittels
können in jeden beliebigen Grundbehälter implementiert
werden, so dass das Thermostopmittel nicht auf Ausführungsformen
mit den hier gezeigten Grundbehältern beschränkt
ist.
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Das
in diesen Ausführungsbeispielen gezeigte Thermostopmittel
weist somit einen Rasthaken auf, mittels welchem das Thermostopmittel
an dem Grundbehälter befestigt werden kann. Alternativ
dazu kann das Thermostopmittel jedoch ebenfalls ohne Rasthaken implementiert
werden, wenn sichergestellt ist, dass das Thermostopmittel sicher
im Bereich des Ablaufes befestigt werden kann. Hierbei sollte das
Thermostopmittel derart ausgestaltet sein, dass es teilweise in
den Ablauf hineinragt und teilweise in den Grundbehälter
hineinragt. Dies ist insbesondere dahingehend vorteilhaft, dass
das Thermostopmittel auch zur Reparatur demontiert und ausgetauscht
werden kann.
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9 zeigt
eine Schnittansicht des Ablaufes mit einem weiteren Thermostopmittel
gemäß einem elften Ausführungsbeispiel.
Das abzulaufende Wasser strömt von der Seite an das Thermostopmittel 80 heran (T10)
und fließt dann nach oben in den Zwischenraum 85 zwischen
dem Ablauf 30 und dem Thermostopmittel (T11). Wenn das
abströmende bzw. abfließende Wasser das obere
Ende des Zwischenraumes 85 erreicht hat (T12), fließt
es hinunter in einen Zwischenraum des Thermostopmittels 80 (T13),
um dann durch Öffnungen im unteren Bereich des Thermostopmittels
(T14) durch eine sich in der Mitte des Thermostopmittels 80 befindliche Öffnung
nach oben zu strömen (T15, T16), um dann schließlich
aus dem Ablauf 30 abzufließen (T17). Bei dem einstückigen
Thermostopmittel gemäß 9 dient
eine Verengung im Auslaufrohr als Hinterschnitt zur Einrastung des
Thermostopmittels. Der Hinterschnitt stellt einen im Rohr angebrachten
Steg, Gewindeteil oder Haken dar. Der Hinterschnitt kann durch zwei
Formkerne ausgebildet sein, welche gegenüberliegend angeordnet sind.
Alternativ dazu kann der Behälter mit wenigstens einem
nach innen weisenden Rasthaken oder Rastfeder zur Halterung des
Thermostopmittels vorgesehen sein. Vorzugsweise weist das Auslaufrohr
eine Verlängerung auf, in welche eine Thermoglocke hinweist
bzw. hineingreift und einen Teil der Strömungsstrecke des Siphons
ausbildet.
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Die
Ausgestaltung des Thermostopmittels 80 ist dabei derart
ausgestaltet, dass ein Siphon integriert in dem Grundbehälter
angeordnet wird. Aufsteigende Gasblasen sammeln sich im Bereich
T11, T12 und T13 und unterbrechen die Thermozirkulation.
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10 zeigt
einen Grundbehälter gemäß einem zwölften
Ausführungsbeispiel. Dabei entspricht der grundlegende
Aufbau des Grundbehälters 5 im Wesentlichen dem
Aufbau des Grundbehälters gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel. Somit weist der Grundbehälter
einen obere Behälterschale 10 und eine untere
Behälterschale 20 auf, welche durch einen Schweißnaht 15 miteinander
verbunden sind. Das erste obere Teil 41 des Einströmrohres 40 ist
dabei einstückig mit der oberen Behälterschale 10 verbunden,
während das zweite untere Teil 42 des Einströmrohres
mit der unteren Behälterschale 20 einstückig
verbunden ist. Zwischen dem oberen Teil 41 des Einströmrohres
und der Aufnahmekammer 70 ist eine Öffnung 100 vorgesehen.
Am Ablauf 30 kann optional ein Thermostopmittel 80 angeordnet
sein. Hierbei ist das Thermostopmittel 80 vorzugsweise wie
in den 5a bis 5c beschrieben
ausgestaltet, d. h. das Thermostopmittel 80 weist vorzugsweise
ein Rückflussventil auf (dies gilt auch für die
Ausgestaltungen in 7c–7f).
In der Aufnahmekammer 70 ist eine Membraneinheit 90 angeordnet.
Im unteren Bereich der unteren Behälterschale 20 ist
optional eine Kalkschutzkartusche 110 angeordnet. Ferner
kann eine Saugeinheit 120 im Einströmrohr und
insbesondere am Übergang zwischen erstem und zweitem Teil 41, 42 angeordnet
sein.
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11 zeigt
eine perspektivische Teilschnittansicht eines Grundbehälters
gemäß dem zwölften Ausführungsbeispiel.
Somit ist optional ein Thermostopmittel 80 (mit Rückflussventil)
im Ablauf 30 angeordnet und optional eine Kalkkartusche 110 im
unteren Bereich der unteren Behälterschale 20 angeordnet.
Ferner weist der Grundbehälter eine Membraneinheit 90 in
der Aufnahmekammer 70 auf und eine Saugeinheit 120 ist
in dem Einströmrohr 40 angeordnet.
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Die
Membraneinheit 90, welche in der Aufnahmekammer 70 angeordnet
ist, dient der Tropfreduzierung und stellt somit eine Tropfreduzierungseinheit
dar. Somit kann ein Warmwasserbereiter mit einem beispielsweise
in den ersten bis vierten Ausführungsformen gezeigten Grundbehälter
durch Hinzufügen einer Membraneinheit bzw. einer Tropfreduzierungseinheit 90 in
der Aufnahmekammer 70 aufgewertet werden. Dies erweist
sich insbesondere dahingehend als vorteilhaft, als der Grundbehälter
für verschiedene Ausführungsformen gleich aufgebaut
ist, so dass eine größere Stückzahl angefertigt
werden kann. Um eine Tropfreduzierung unter Verwendung der Membraneinheit 90 entsprechend
mit dem Grundbehälter 5 zu realisieren, muss eine Öffnung 100 zwischen
Einströmrohr und der Aufnahmekammer 70 vorgesehen
sein. Dies kann beispielsweise durch einen Schieber im Bereich der Öffnung 100 realisiert
werden, so dass der Grundbehälter auch für die
in dem ersten bis vierten Ausführungsbeispiel gezeigten
Ausführungsformen verwendet werden kann.
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Bevor
die obere und untere Behälterschale 10, 20 miteinander
verschweißt werden und somit das obere Teil 41 in
das untere Teil 42 des Einströmrohres eingepasst
wird, wird eine Saugeinheit 120 als vormontierte Baugruppe
eingesetzt. Die Saugeinheit weist dabei vorzugsweise eine Wasserstrahlpumpe
mit parallel liegendem Bypassventil, ein Rückflussventil
sowie Filter auf.
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Die
Membraneinheit 90 wird wie bereits oben beschrieben in
die Aufnahmekammer 70 eingeführt, welche durch
die Öffnung 100 mit dem Einströmrohr
verbunden ist.
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12 zeigt
eine Schnittansicht der Membraneinheit bzw. Tropfreduzierungseinheit
gemäß dem dreizehnten Ausführungsbeispiel.
Hierbei weist die Membraneinheit 90 einen Membranhalter 94 mit
einer daran angeordneten im Wesentlichen zylindrisch verlaufenden
Membran 91 auf. Die Membran wird mittels einer angeformten
Dichtung 93 an dem Membranhalter 94 befestig.
Der Membranhalter 94 weist ein hohlzylindrisch ausgestaltetes
Teil 96 auf, welches sich im Wesentlichem parallel zu der
zylindrisch ausgestalteten Membran erstreckt. Der Membranhalter 94 weist
ferner ein Rückschlagventil 92 und eine Lüftungsöffnung 95 auf.
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13 zeigt
eine Draufsicht auf eine in 12 gezeigte
Membraneinheit bzw. Tropfreduzierungseinheit. Hier weist der Membranhalter 94 Rasthaken 96 zur
entsprechenden Befestigung am Grundbehälter auf. Die dünne
länglich ausgestaltete Membran 91, welche an dem
Membranhalter 94 befestigt ist, dient als Reservoir für
das Ausdehnungswasser. Dadurch, dass die Membran flexibel ausgestaltet
ist und lediglich Luft im Inneren aufweist, kann die Membran bis
zu einem gewissen Grad zusammengedrückt werden, wodurch
sich ein Volumen für durch die Öffnung 100 einströmendes
Wasser vergrößert.
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14 zeigt
eine schematische Darstellung eines Abschnitts des Grundbehälters 5 im
Bereich des Zulaufs 40 gemäß dem dreizehnten
Ausführungsbeispiel. Hier ist zum einen der Zulauf 40 sowie
die Membraneinheit bzw. Tropfreduzierungseinheit 90 zu
sehen. Die Rasthaken 96 des Membranhalters 94 können
in eine Nut 97 am oberen Rand der Aufnahmekammer 70 einhaken,
so dass die Membraneinheit 90 sicher an der Aufnahmekammer 70 befestigt
werden kann.
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Alternativ
dazu kann der Membranenhalter auch an den Behälter angeschraubt
werden.
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15 zeigt
eine perspektivische Schnittansicht des oberen Teils der Membraneinheit
bzw. Tropfreduzierungseinheit, welche an der Aufnahmekammer 70 befestigt
ist. Hierbei wird die Membran durch den Membranhalter 94 an
der Aufnahmekammer 70 befestigt.
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16a bis 16d zeigt
verschiedene Ansichten einer Membraneinheit bzw. der Tropfreduzierungseinheit 90 gemäß einem
vierzehnten Ausführungsbeispiel. In 16a sind
drei Schnittansichten einer Membran 91 gezeigt. Die Membran
gemäß den 16a bis 16d zeichnet sich dadurch aus, dass sie mehrere Rippen 90a aufweist,
d. h. an der Membran sind mehrere Rippen angeformt. Die Rippen dienen
dazu, dass sich die Membran 91 bzw. die dünne
Membranhaut knickfrei legen kann, so dass eine Schädigung
der dünnen Membran durch ständige Verformung vermieden
werden kann.
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16b zeigt eine perspektivische Ansicht der Membran
und des Membranhalters. In dieser Darstellung ist die Rippe 90a klar
zu sehen.
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16c zeigt eine Schnittansicht der Membraneinheit 90 mit
der Membran 91, dem Membranhalter 94 und einer
vorzugsweise umlaufenden Rippe 90a. Der Membranhalter 94 weist
eine Belüftungsöffnung 95 und ein Rückschlagventil 92 auf.
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16d zeigt eine perspektivische Ansicht der Membran 91 mit
dem Membranhalter 94. Der Membranhalter 94 weist
eine Entlüftungsöffnung 95 sowie eine
Vielzahl von Rasthaken 96 auf.
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Die
in oder an dem Grundbehälter 5 anzubringenden
Komponenten wie beispielsweise das Thermostopmittel 80,
die Membraneinheit 90, die Kalkkartuschen 110 und 140 oder
die Saugeinheit 120 werden jeweils als Baugruppen vorgefertigt,
so dass sie während einer Montage auf einfache Art und
Weise beispielsweise durch einen Montageroboter eingesetzt werden
können.
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Die
Tropfreduzierung gemäß dem zwölften,
dreizehnten und/oder vierzehnten Ausführungsbeispiel unter
Verwendung der Membraneinheit bzw. der Tropfreduzierungseinheit 90 geht
von der Überlegung aus, dass ein Raum für Ausdehnungswasser
im Speicher während eines Zapfens geschaffen werden muss.
Dieser Raum bzw. Reservoir für das Ausdehnungswasser sollte
vorzugsweise derart angeordnet sein, dass zumindest ein Teil des
zylindrischen Bereichs sich auch im Behälter befindet.
Ausdehnungswasser sammelt sich dabei zwischen der Wand der Aufnahmekammer 70 und
der Membran 91 der Membraneinheit bzw. der Tropfreduzierungseinheit 90.
Hierbei wird erreicht, dass das Ausdehnungswasser im Reservoir vom
Speicherwasser aufgeheizt wird, so dass eine Keimbildung verhindert
wird. Um sicherzustellen, dass das gesamte Reservoir während
eines Zapfvorganges leergesaugt werden kann, ist die Öffnung 100 am
Boden der Aufnahmekammer 70 vorgesehen. Eine Saugeinheit 120 ist
am tiefsten Punkt des Reservoirs angeordnet, so dass eine maximale Saugleistung
auch bei einem geringen Volumenstrom erreicht werden kann.
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Durch
den austauschbaren Filter 130, welches im Zulauf 40 angeordnet
wird, wird das einfließende Kaltwasser zunächst
im Speicherzulauf 40 gefiltert. Danach durchfließt
das Wasser die Saugeinheit 120 mit einer entsprechenden
Wasserstrahlpumpe und entleert das Reservoir über die Öffnung 100,
d. h. die Membran 91 dehnt sich wieder aus. Hierzu wird
vorzugsweise ein Mindestvolumenstrom von ca. 0,5 l/min. durch die Wasserstrahlpumpe
vorgesehen. Um einen größeren Volumenstrom vorzusehen,
kann ein parallel zur Wasserstrahlpumpe vorgesehenes Bypassventil
geöffnet werden. Nach Beendigung eines Zapfvorganges sorgen die
Rückfluss-Ventile im Einlauf 125 und im Ablauf 81 dafür,
dass die Wassersäule in der Armatur nicht wieder in den
Speicher zurückläuft und das Reservoir zwischen
der Membran 91 und der Aufnahmekammer 70 sich wieder
füllt.
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Somit
wird erreicht, dass das Reservoir zwischen Membran und Aufnahmekammer 70 sich
erst dann mit Ausdehnungswasser füllt und die dünne
Membran 91 zusammendrückt, wenn das im Behälter
befindliche Wasser aufgeheizt wird. Somit bleibt das Wasser im System
und kommt nicht mit Luft in Kontakt. Falls die Membran 91 undicht
ist, schützt das Rückschlagventil 92 in
dem Membranhalter 94 davor, dass Wasser austritt.
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Da
die Saugeinheit 120 nicht ohne Weiteres ausgetauscht werden
kann, werden alle Öffnungen der Saugeinheit mit Schmutzfiltern
vorgesehen.
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Das
Rückschlagventil 81 in dem Thermostopmittel 80,
welches im Ablauf 30 des Behälters angeordnet ist,
dient dazu, dass der Speicher und das Reservoir nicht über
den Ablauf 30 gefüllt werden. Wenn dies während
der Aufheizphase erfolgt, kann es zu einer Tropfenbildung an der
Armatur kommen.
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In
dem Zulauf 40 wird ebenfalls ein Rückflussventil
vorgesehen, um zu verhindern, dass die Wassersäule nach
dem Zapfen in der Armatur absinkt. Wenn dies nicht verhindert wird,
werden die Anschlussrohre mit Luft gefüllt, so dass diese
Luft beim erneuten Zapfvorgang in den Speicher gedrückt
wird und zu Sauggeräuschen und einer reduzierten Mischwarmwassermenge
führt.
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Die
Rückschlagventile müssen den folgenden Anforderungen
entsprechen.
| Zulauf | Ablauf | |
Öffnungsdruck: | 800
mmWS | klein | |
Schließdruck | 750
mmWS | 400
mmWS | |
Leckrate | 0
ml | 0
ml | |
Druckdifferenz
bei 5 l/min | 0,1
ba | 0,1
bar | |
Volumenstrom | 0,3–7
l/min | 0,3–7
l/min | |
Schließgeschwindigkeit | schnell | schnell | |
Der Ventilkörper
darf nicht Klemmen oder Kleben |
Wird das
Ventil um 120° gedreht muss es selbsttätig öffnen |
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Die
Membran 91 drückt sich bei einem Einströmen
von Ausdehnungswasser durch die Öffnung 100 drucklos
zusammen, wobei die sich in der Membran 91 befindliche
Luft durch die Belüftungsöffnung 95 entweichen
kann. Wenn es zu einem Defekt der Membran kommt, schützt
das Rückschlagventil 92 davor, dass Wasser austritt.
Hier verschließt eine schwimmende Kugel die Belüftungsöffnung.
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Die
Dichtung 93 ist vorzugsweise als O-Ring ausgestaltet und
dichtet somit zum Behälter hin ab.
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Die
in den 12 bis 16c gezeigte
Membraneinheit kann in den Grundbehältern gemäß den 1, 2, 3, 4, 10, 30, 31, 32, 33 und 34 implementiert
werden. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass die Membraneinheit
gemäß den 12 bis 16 nicht auf einen Einsatz derartiger Grundbehälter
beschränkt ist.
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17 zeigt
eine Teilschnittansicht einer Saugeinheit gemäß einem
fünfzehnten Ausführungsbeispiel. Da die Saugeinheit 120 nicht
ohne Weiteres ausgetauscht werden kann, werden an allen Öffnungen
der Saugeinheit entsprechende Filter vorgesehen. Somit weist die
Saugeinheit einen ersten Filter 121, einen zweiten Filter 123 sowie
einen dritten Filter 124 auf. Des Weiteren weist die Saugeinheit
eine Wasserstrahlpumpe 126 und ein parallel dazu angeordnetes
Bypassventil 122 auf. Ferner weist die Saugeinheit ein
Ventil 125 das bei Erreichen eines Öffnungsdruck-Schwellwertes öffnet,
z. B. eine RV-Patrone 125 beispielsweise Neoperl auf.
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Die
Wasserstrahlpumpe 126 ist dabei derart ausgestaltet, dass
ein Saugbeginn bei < 0,5
l/min erfolgt. Die Wasserstrahlpumpe ist ebenfalls dazu ausgestaltet, bei
einem geringen Druck von 0,1–0,5 bar vor der Wasserstrahlpumpe 126 zu
saugen. Des Weiteren ist die Wasserstrahlpumpe 126 unempfindlich
gegenüber Gegendruck und kann einen großen Saugvolumenstrom
realisieren. Durch den geringen Staudruck vor der Wasserstrahlpumpe 126 (ca.
1,2 bar bei 5 l/min) ist die Rückkopplung auf das Temperierverhalten
der Armatur gering. Der Öffnungsdruck für das
Bypassventil 122 beträgt ca. 1 bar. 5 l/min Warmwasser
bei einem Fließdruck von 2,8 bar am Eckventil ist erreichbar.
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Bei
Treibdüsen mit einem Durchmesser < 1,4 mm verschlechtert sich die Temperierung
der Armatur in Folge des höheren Staudrucks vor der Saugeinheit 120.
Gleichzeitig reduziert sich der maximale Warmwasser-Volumenstrom.
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18 zeigt
eine weitere Teilschnittansicht der Saugeinheit. Dabei weist die
Saugeinheit an ihren beiden Enden jeweils ein Filter 121, 124 auf.
Das Bypassventil 122 ist mit einer Feder 127 versehen,
welche das Bypassventil entsprechend vorspannt.
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19 zeigt
eine perspektivische Ansicht der Saugeinheit. Hierbei ist zu sehen,
dass ein Filter 123 vor der Saugöffnung angeordnet
ist. An dem linken Ende der Saugeinheit ist eine Aufnahme 128 für
Roboter vorgesehen.
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20 zeigt
eine perspektivische Teilschnittansicht eines Teiles des Einströmrohres.
Hierbei ist die Membraneinheit 90 mit der Membran 91 in
der Aufnahmekammer 70 angeordnet. Die Saugeinheit 120 ist
dabei in dem ersten Teil 41 des Einströmrohres
angeordnet. Zwischen dem Einströmrohr und der Aufnahmekammer 70 ist
eine Öffnung 100 vorgesehen. Die Saugeinheit weist
einen ersten, zweiten und dritten Filter 121, 124 und 123 auf.
Ferner ist die Feder 127 für das Bypassventil
zu sehen.
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21 zeigt
einen detaillierteren Ausschnitt des Grundbehälters im
Bereich der Öffnung 100, welche die Aufnahmekammer 70 mit
dem Einströmrohr verbindet. In der Aufnahmekammer ist die
Membran 91 gezeigt. Ferner ist die Saugeinheit 120 in
dem Einströmrohr gezeigt.
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Die
in den 17 bis 21 gezeigte
Saugeinheit kann in einen beliebigen Grundbehälter für
einen Warmwasserbereiter implementiert werden, soweit der Grundbehälter
ein Einströmrohr aufweist.
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22 zeigt
einen Graphen zur Illustration des Ansprechverhaltens der Wasserstrahlpumpe 126 bei einer
exemplarischen Verwendung einer Temperierarmatur (dieser Graph gilt
nur exemplarisch bei Verwendung einer bestimmten Temperierarmatur).
Hierbei ist der Volumenstrom in Litern pro Minute auf der Y-Achse und
die Winkelstellung des Mischventils auf der X-Achse aufgetragen.
Bei einer Winkelstellung von 60° wird ein Zapfvolumenstrom
Vmax (PF = 4 bar)
= 7,5 l ein Kaltwasseranteil von VKW (PF = 4 bar) = 3,6 l zugemischt. Wenn der Zapfvolumenstrom
bei einer Winkelstellung von 60° auf 1,5 l/min absinkt,
wird die Sauggrenze der Wasserstrahlpumpe 126 erreicht,
und die Pumpe saugt nicht mehr. Bei einem längeren Zapfen
unterhalb der Sauggrenze kann ein Tropfen auftreten, da der Volumenstrom über
den Speicher unter der Sauggrenze von 0,5 l/min liegt. Der Verlauf
des Kaltwasseranteils VKW (PF =
4 bar) weist auf eine geeignete Regelcharakteristik der Armatur
hin. In 23 entspricht PF dem
Fließdruck am Eckventil. VKW entspricht
dem Volumenstrom des Kaltwasseranteils, und Vmax entspricht
dem maximalen Zapfvolumenstrom der Temperierarmatur.
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23 zeigt
einen Graphen zur Veranschaulichung des Zusammenhangs zwischen Volumenstrom und
Fließdruck. Dazu ist der Fließdruck in bar auf
der Y-Achse und der Volumenstrom in Litern pro Minute auf der X-Achse
aufgetragen. Wie in 23 gezeigt, wird ein zufriedenstellendes
Regelverhalten beim Einstellen der Mischwassertemperatur erhalten,
da sich der Zapfvolumenstrom nur geringfügig ändert.
Hier ist die Änderung lediglich zwischen 5 und 6,25 l/min.
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24 zeigt
einen Graphen zur Veranschaulichung der Abhängigkeit von
Saugzeit und Volumenstrom. Dazu ist die Saugzeit in Sekunden auf
der Y-Achse und der Volumenstrom in Litern pro Minute auf der X-Achse
aufgetragen. Insbesondere ist die Saugzeit für 100 ml aufgetragen.
Ab ca. 1 l/min Volumenstrom ist das Saugvolumen im Wesentlichen
konstant, unabhängig vom Warmwasser-Volumenstrom.
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25a zeigt eine Kalkschutzkartusche gemäß einem
sechzehnten Ausführungsbeispiel. Hierbei weist die Kalkschutzkartusche 110 einen
unteren Behälter 111 sowie einen Deckel 112 auf.
Sowohl Deckel als auch Behälter 111, 112 ist
als Sieb mit einer Schlitzbreite von vorzugsweise 0,3 mm ausgeführt.
Das Volumen der Kalkschutzkartusche beträgt vorzugsweise
200 ml. Die mit Katalysatorgranulat gefüllte Kalkschutzkartusche 110 wird
auf den Behälterboden konzentrisch zum Heizkörper 61 angeordnet.
Der Behälter 111 und der Deckel 112 können
verschweißt werden. Durch die Ausgestaltung der Kartusche
als Sieb wird das Granulat vom einströmenden Kaltwasser
und von der Konvektionsströmung während des Aufheizens
wirksam umspült.
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25b zeigt eine perspektivische Teilschnittansicht
der unteren Behälterschale. Hierbei wird ein Heizflansch 60 mit
der Öffnung 50 verschraubt. Ein Heizkörper 61 ist
dabei mit dem Heizflansch verbunden. Die Kalkschutzkartusche 110 wird
in die untere Behälterschale 20 eingerastet. Das
heißt, dass die Montage der Kalkschutzkartusche 111 erfolgen
muss, bevor die obere und die untere Behälterschale 10, 20 miteinander verschweißt
werden.
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Die
in 25a und 25b gezeigte
Kalkschutzkartusche kann in allen vorher beschriebenen Ausführungsbeispielen
des Grundbehälters eingesetzt werden. So kann die Kalkschutzkartusche 110 beispielsweise
in dem Behälter gemäß 1,
gemäß 3 sowie gemäß 4 eingesetzt
werden. Obwohl in den 25a und 25b eine runde Kalkschutzkartusche gezeigt ist,
kann die Kalkschutzkartusche ebenfalls mehreckig ausgestaltet sein.
Der Einsatz der Kalkschutzkartusche gemäß den 25a und 25b ist
nicht auf einen Einsatz in den hier gezeigten Grundbehältern
beschränkt, sondern die Kalkschutzkartusche 110 kann
in jedem beliebigen Grundbehälter eingesetzt werden.
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26a und 26b zeigen
perspektivische Ansichten eines physikalischen Kalkschutzeinheit
gemäß einem siebzehnten Ausführungsbeispiel.
Diese Kalkschutzeinheit 140 ist dabei derart ausgestaltet,
dass sie in die Aufnahmekammer 70 eingeführt werden
kann.
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Die
Kalkschutzeinheit 140 ist dabei zweiteilig ausgestaltet
und weist somit einen Deckel 142 sowie einen zylindrischen
Behälter 143 auf. Das Volumen des zylindrischen
Behälters bzw. der Kalkschutzeinheit ist vorzugsweise derart
ausgestaltet, dass 100 bis 150 mm Katalysatorgranulat in die Kalkschutzeinheit
aufgenommen werden kann. Die Kalkschutzeinheit 140 ist
als Kalkschutzkartusche ausgestaltet, und das Katalysatorgranulat
wird in den zylindrischen Behälterbereich 143 dicht
und druckfest eingesteckt.
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Sowohl
der Deckel 142 als auch der zylindrische Behälter 143 weisen
ein Sieb mit Schlitzen auf, welche maximal 0,3 mm Breite betragen.
Damit das vorzugsweise feinkörnig ausgestaltete Kalkschutzmaterial nicht
aus der Kartusche fällt, weist der Kartuschendeckel 142 bzw.
der Kartuschenverschluss ein Sieb 141 auf. Der Kartuschenverschluss 142 ist
vorzugsweise aus Kunststoff hergestellt. Das Sieb 141 im
Kartuschenverschluss ist vorzugsweise als Teil eines verlängerten
Einströmkanals ausgestaltet.
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An
seinem einen Ende weist der zylindrische Behälter 143 ebenfalls
ein Sieb mit Schlitzen auf, welche maximal 0,3 mm Breite betragen.
Die oben beschriebene Konstruktion der Kartuscheneinheit 140 ermöglich ein
einfaches Befüllen und Verschließen der Kartusche.
Der Kartuschenverschluss 142 und der zylindrische Behälter 143 werden
vorzugsweise miteinander verrastet. Diese Verrastung kann beispielsweise über Schnapphaken
bzw. über einen Bajonettverschluss erfolgen.
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Mit
der oben beschriebenen Konstruktion der physikalischen Kalkschutzeinheit 140 kann
ein Kalkschutz auch für Kleinspeicher implementiert werden.
Dadurch, dass die Kalkschutzeinheit 140 in die Aufnahmekammer 70 eingeführt
werden kann, ist auch eine automatische Montage der Kartusche möglich.
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Wenn
die Kalkschutzeinheit 140 in die Aufnahmekammer eingeführt
wird, saugt die Saugeinheit 120 beim Zapfen über
eine Öffnung 100 zwischen Einströmrohr 41 und
Aufnahmekammer 70 das mit dem Kalkschutzmaterial in Kontakt
stehende Wasser aus der Kartusche mit in den Behälter 5.
Um ein Nachfließen von warmem Wasser während des
Saugens der Saugeinheit 120 zu ermöglichen, ist
im oberen Bereich des Behälters eine Öffnung 155 vorgesehen, welche
in der Aufnahmekammer mündet. Das Kalkschutzmaterial wird somit
immer von oben mit warmem Wasser nach unten durchströmt.
Dies ist insbesondere dahingehend vorteilhaft, als der Wirkungsgrad
des Kalkschutzmittels bei Heißwasser am größten
ist.
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Die
in den 26a und 26b gezeigte
Kalkschutzeinheit ist nicht auf einen Einsatz in den hier gezeigten
Grundbehältern beschränkt, sondern die Kalkschutzeinheit
kann in jeden beliebigen Grundbehälter eingesetzt werden.
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Die 27a zeigt eine schematische Draufsicht auf einen
Grundbehälter gemäß einem siebzehnten Ausführungsbeispiel.
Der Grundbehälter ist dabei im Wesentlichen wie der Grundbehälter
gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
ausgestaltet. Somit weist der Grundbehälter eine obere
und untere Behälterschale 10, 20 auf,
welche miteinander verschweißt werden. Ferner weist der
Behälter einen Zulauf 40 und einen Ablauf 30 sowie
eine Aufnahmekammer 70 auf. Im Bereich des Ablaufs 30 ist
eine Auswölbung 35 von dem oberen Ende der oberen
Behälterschale 10 vorgesehen. Diese Auswölbung
dient dazu, Luftblasen in das Thermostopmittels 80 zu transportieren.
Die Auswölbung 35 ist vorzugsweise als eine waagerechte
schräge Verbindung zwischen der höchsten Zone
im Inneren des Grundbehälters und dem Warmwasserauslauf 30 ausgestaltet.
Dies ist insbesondere vorteilhaft, um Luftblasen herauszufördern.
Eine derartige Auswölbung 35 ist auch in 6 vorhanden.
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27b zeigt einen Ausschnitt einer perspektivischen
Draufsicht auf den Abschnitt der oberen Behälterschale
im Bereich des Zulaufs und der Aufnahmekammer. Vom oberen Bereich
der Aufnahmekammer 70 zur oberen Behälterschale 10 erstreckt
sich ein Kanal 150, durch welchen warmes Wasser von dem
Behälter in ein oberes Ende der Aufnahmekammer 70 fließen
kann.
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27c zeigt eine weitere perspektivische Ansicht
der oberen Behälterschale 10 im Bereich des Zulaufs 40.
Hier ist eine Öffnung 155 des Kanals 150 zu
sehen, durch welchen warmes Wasser in die Aufnahmekammer 70 fließen
kann. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn eine Kalkschutzeinheit 140 in
die Aufnahmekammer 70 eingeführt wird, so dass
das erwärmte Wasser von oben durch die Kalkschutzeinheit
nach unten fließen kann, um dann wiederum durch die Öffnung 100 von
der Saugeinheit abgesaugt zu werden.
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28 zeigt
eine perspektivische Teilschnittansicht eines Grundbehälters
gemäß einem achtzehnten Ausführungsbeispiel.
Hierbei ist eine Kalkschutzeinheit 140 in der Aufnahmekammer 70 angeordnet.
Ferner ist ein austauschbarer Filter 130 im Bereich des
Zulaufs 40 angeordnet. Eine Saugeinheit 120 ist
ebenfalls in dem Einströmrohr 40 vorgesehen. Die
Saugeinheit 120 saugt Wasser aus der Aufnahmekammer 70 durch
die Öffnung 100. Somit wird das Wasser aus der
Kalkschutzeinheit 140 von der Saugeinheit 120 eingesaugt
und durch das Einströmrohr nach unten abgegeben.
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29 zeigt
eine perspektivische Darstellung der Kalkschutzeinheit. Wie bereits
oben beschrieben, weist die Kalkschutzeinheit 140 einen
Kalkschutzverschluss bzw. Deckel 142 sowie einen zylindrischen
Behälter 143 auf. Sowohl im Deckel als auch im
Behälter ist ein Sieb vorgesehen, so dass Wasser von oben
durch den Deckel in den zylindrischen Behälter und dann
wieder durch das Sieb 41 abfließen kann. Zur Verbindung des
Deckels und des zylindrischen Behälters ist eine Verrastung 146 vorgesehen,
welche beispielsweise durch einen Schnapphaken realisiert werden
kann.
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Die
oben beschriebene Kalkschutzpatrone 110 kann in jedes der
obigen Ausführungsbeispiel integriert werden. Eine alternative
Kalkschutzlösung ist in 31 gezeigt.
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30 zeigt
eine Schnittansicht eines Grundbehälters gemäß einem
neunzehnten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Über
dem Grundbehälter 5 gemäß diesem
Ausführungsbeispiel ist die nach außen offene Aufnahmekammer 70 im
unteren Behälterteil 20 angeordnet. Wie gemäß dem
ersten Ausführungsbeispiel von 1 weist
der Behälter eine obere Behälterhälfte 10 und
eine untere Behälterhälfte 20 auf. Ferner
ist ein Zulauf 40, welcher einen ersten und zweiten Abschnitt 41, 42 aufweist,
sowie ein Ablauf 30 vorgesehen. Der zweite Abschnitt 42 weist
eine Mündung 42a auf, welche im unteren Bereich der
unteren Behälterhälfte 20 mündet. In
der unteren Behälterhälfte 20 ist ein
Heizflansch 60 mit einem Heizkörper 61 vorgesehen.
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31 zeigt
eine Schnittansicht eines Grundbehälters gemäß einem
zwanzigsten Ausführungsbeispiel. Der Aufbau des Grundbehälters
gemäß diesem Ausführungsbeispiel entspricht
im Wesentlichen dem Aufbau des Grundbehälters gemäß 10.
Während jedoch in dem Ausführungsbeispiel von 10 die
Aufnahmekammer 70 an der oberen Behälterhälfte 10 angeordnet
ist, ist sie gemäß diesem Ausführungsbeispiel in
der unteren Behälterhälfte angeordnet. In dem
zweiten Abschnitt 42 des Zulaufrohres 40 (im Bereich
der Mündung 42a) ist eine Saugeinheit 120 angeordnet.
In dem Bereich zwischen der Saugeinheit und der Membraneinheit ist
eine wiederverschließbare Öffnung 100 vorgesehen.
Die Saugeinheit 120 entspricht im Wesentlichen der in den 17 bis 21 gezeigten
Saugeinheit 120.
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32 zeigt
eine Schnittansicht eines Grundbehälters gemäß einem
einundzwanzigsten Ausführungsbeispiel. Der Behälter 5 weist
eine obere Behälterhälfte bzw. Behälterschale 10 und
eine untere Behälterhälfte 20 auf. Ferner
ist ein Zulaufrohr 40 mit einem ersten und zweiten Abschnitt 41, 42 sowie
ein Ablauf 30 vorgesehen. Zwischen dem ersten Abschnitt 41 und
der Außenwand der oberen Behälterhälfte
ist eine Aufnahmekammer 70 vorgesehen. An der unteren Behälterhälfte 20 ist
eine Aufnahme 25 beispielsweise in Form eines O-Ringnutes
für eine Membraneinheit vorgesehen. An der oberen Behälterhälfte
ist die Aufnahmekammer 70 zur Aufnahme beispielsweise der
Membran vorgesehen.
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33 zeigt
eine Schnittansicht eines Grundbehälters gemäß einem
zweiundzwanzigsten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der
Grundbehälter weist eine obere Hälfte 10 und
eine untere Hälfte 20 auf. Der Grundbehälter
gemäß 34 entspricht
im Wesentlichen dem Grundbehälter gemäß 32.
Zusätzlich ist ein Thermostopmittel 80 im Bereich
des Ablaufes 30 sowie eine Membraneinheit 90 in
der Aufnahmekammer 70 angeordnet. In diesem Ausführungsbeispiel
ist kein separater Membranhalter vorhanden, da der Membranhalter
inklusive der Membran-Belüftungsöffnung 100a an
die untere Behälterhälfte 20 angeformt
ist. In der oberen Behälterhälfte 10 ist
eine Aufnahmekammer 70 vorgesehen.
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34 zeigt
eine Schnittansicht eines Grundbehälters gemäß einem
dreiundzwanzigsten Ausführungsbeispiel. Der Aufbau von 34 entspricht
im Wesentlichen dem Aufbau von 33 und
stellt eine Situation dar, während der die untere und die
obere Behälterhälfte montiert werden.
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Nachfolgend
wird ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Grundbehälters
erläutert.
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Eine Überlaufkurve
gibt den Verlauf der Temperatur des aus dem Speicher ausfließenden
Warmwassers während des Zapfens an. Es ist erwünscht,
dass beim Zapfen möglichst lang Wasser der Speichertemperatur
ausläuft und erst dann, wenn das Warmwasser gezapft ist,
Kaltwasser ausfließt. Die Überlaufkurve soll also
möglichst steil abfallen und nicht schleichend sinken.
Hierfür ist es notwendig, dass das nachfließende Kaltwasser
sich unter das im Speicherbehälter stehende Warmwasser
schichtet. Eine heftige Einströmung kann dazu führen,
dass sich das Kaltwasser mit dem Warmwasser mischt, so dass die
gewünschte Schichtung nicht erreicht wird. Die Geschwindigkeit
des Wassers am Ausgang des Einströmbereichs muss deshalb
so gering wie möglich sein. Es sollte sich auch keine partielle
Kernströmung mit höherer Strömungsgeschwindigkeit ausbilden.
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Hierbei
sollte bei einer kostengünstigen Konstruktion eine optimale Überlaufkurve
bei einem gespritzten Behälter erreicht werden. Es sollen
keine zusätzlichen Bauteile zur Beruhigung des einströmenden
Wassers verwendet werden.
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35 zeigt
eine perspektivische Ansicht einer unteren Behälterhälfte
gemäß einem vierundzwanzigsten Ausführungsbeispiel
der Erfindung. Neben der Öffnung 50, welche zur
Aufnahme des Heizflansches 60 dient, erstreckt sich ein
Einströmbereich bzw. ein Pralltopf 22 aus der
Oberfläche der unteren Behälterhälfte 20 hinaus.
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Dies
kann mit einem gespritzten Kunststoff Behälter dadurch
ermöglicht werden, dass das Kaltwasser vor der Mündung
zunächst in einen tieferliegenden Einströmbereich
bzw. einen Pralltopf 22 strömt. In dem Pralltopf
wird der Impuls des einströmenden Wassers ein erstes mal
gebrochen. Der Pralltopf 22 kann auch als ein Dämpfungselement
im Strömungskanal angesehen werden.
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36 zeigt
eine perspektivische Schnittansicht der unteren Behälterhälfte
gemäß 35. Hier
ist wiederum die Öffnung 50 sowie die Wand der
unteren Behälterhälfte 20 zu sehen. Der
zweite Abschnitt 42 des Einströmrohres 40 erstreckt
sich bis zu dem Einströmbereich bzw. Pralltopf 22e.
Vorzugsweise ist sowohl die untere Behälterhälfte 20 als
auch der Einströmbereich 22 und der zweite Abschnitt 42 einstückig
ausgestaltet.
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37 zeigt
eine weitere perspektivische Ansicht eines Ausschnitts der unteren
Behälterhälfte 20. Insbesondere ist hierbei
der zweite Abschnitt 42 mit dem Einströmbereich 22 gezeigt.
Im Bereich des Übergangs zwischen dem zweiten Abschnitt 42 und
dem Einströmbereich ist eine erste Wand W1 angeordnet,
welche im Wesentlichen senkrecht zur Längsachse des zweiten
Abschnitts 42 angeordnet ist. Eine Rippe 22a und eine
weitere Wand W3 sind senkrecht zur ersten Wand W1 und ausgerichtet
zum zweiten Abschnitt 42 angeordnet.
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38 zeigt
eine perspektivische Ansicht eines Abschnitts der unteren Behälterhälfte.
Hier ist der zweite Abschnitt 42 des Einströmrohres 40 sowie
die Auswölbung des Einströmbereiches 22 gezeigt.
Eine erste Wand W1 ist im Wesentlichen senkrecht zu der Längsrichtung
des zweiten Abschnitts 42 angeordnet. Wiederum senkrecht
zu der ersten Wand W1 ist eine weitere Wand W4 angeordnet, so dass
sich der Querschnitt der Wand W1 und W4 als ein umgedrehtes U ausgestaltet
ist. Eine zweite Wand W2 weist Öffnungen 22b auf. Ferner
sind weitere Öffnungen 22c vorhanden.
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Die
zweite Wand W2 weist Öffnungen 22d auf, welche
im unteren Bereich des zweiten Abschnitts 42 des Einströmrohres 40 oberhalb
des Pralltopfes angeordnet sind. Durch die Öffnungen 22d strömt
der beruhigte Hauptvolumenstrom seitlich gegen die vierte Wand W4.
An der vierten Wand W4 wird der Strömungsimpuls wieder
gebrochen, und das Wasser wird mit niedriger Geschwindigkeit zum
Ausgang des Einströmbereiches umgelenkt. Somit bilden die
Wände W1, W3 und W4 einen sich zur Speichermitte öffnenden
Kanal. Ein Teil des Wassers strömt mit geringer Geschwindigkeit
durch die Öffnungen 22b in der Wand W2 und die
nach hinten gerichteten Öffnungen 22c in der Wand
W3. Durch die Öffnungen 22b kann auch verhindert
werden, dass sich vor der Wand W2 ein Todwasserbereich ausbildet.
Das durch die Öffnungen 22c strömende
Wasser wird hinter der Wand W3 in den Speicher geleitet. Der Gesamtvolumenstrom
wird durch die Öffnungen 22d, 22b, 22c aufgeteilt.
Somit trägt jede der Öffnungen zur Reduzierung
der Strömungsgeschwindigkeit am Ausgang des Einströmbereiches
bei. Der Querschnitt der Hauptöffnung 22d ist
dabei derart ausgestaltet, dass sich die Öffnung 22d nicht
durch Schmutz oder Kalk zusetzen kann.
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Ein
Teil des Einströmbereiches stellt die vertikale zylindrische
Wand W5 dar. Das einströmende Wasser sammelt sich zunächst
in dem von der Wand W5 gebildeten zylindrischen Bereich. Die gerichtete
Strömung aus dem Einströmkanal wird an der Wand
W5 umgelenkt und somit beruhigt.
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Somit
weist der Behälter eine Einströmung auf. Eine
Wand W2 ist im Strömungskanal angeordnet, und eine weitere
vertikale Wand W5 ist ebenfalls vorgesehen.
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Vorzugsweise
liegt der Pralltopf 22e tiefer als die Öffnung 22d.
Der Einströmbereich ist vorzugsweise einstückig
ausgestaltet.
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39 zeigt
eine vergrößerte Schnittansicht im Bereich der
Einströmung. Das Wasser strömt zunächst
von S1 in den Pralltopf 22e und danach über Öffnungen 22d und 22b in
den Topf S3. Die zweite Wand ist im Wesentlichen in der Längsrichtung
des zweiten Abschnitts ausgerichtet, während die erste
Wand senkrecht zu der Längsrichtung des zweiten Abschnitts 42 ausgerichtet
ist.
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40 zeigt
eine Schnittansicht der Einströmung und des unteren Bereiches
der unteren Behälterhälfte. Hierbei strömt
Wasser durch den zweiten Abschnitt 42 des Einströmrohres 40 in
den Pralltopf 22e. Durch die Öffnungen 22d strömt
das Wasser in den unteren Bereich der unteren Behälterhälfte.
Eine zweite Wand 2 ist im Bereich des zweiten Abschnitts 42 in
das Innere des Behälters gerichtet angeordnet. Die dritte
Wand W3 weist Öffnungen 22c auf.
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41 zeigt
eine Schnittansicht der unteren Behälterhälfte 20.
Der zweite Abschnitt 42 des Einströmrohres sowie
die Einströmung 22 ist vorzugsweise einstückig
mit der unteren Behälterhälfte 20 ausgebildet. Das
Wasser strömt (S1) durch den zweiten Abschnitt 42 in
den Pralltopf 22e (S2). Vom Pralltopf strömt das Wasser
durch die Öffnung 22d in den unteren Bereich der
unteren Behälterhälfte (S3). Vorzugsweise ist
am Behälterboden eine umlaufende horizontale Wand W5 ausgebildet,
so dass ein Einströmbereich zur Beruhigung des einströmenden
Wassers vorgesehen wird.
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42 zeigt
eine schematische Schnittansicht des Grundbehälters von 41.
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In
den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen wird der Grundbehälter
durch zwei horizontal geschweißte Behälterschalen
implementiert. Alternativ dazu kann der Grundbehälter jedoch
ebenfalls durch zwei vertikal geschweißte Behälterschalen
realisiert werden.
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43 zeigt
eine Teilschnittansicht eines Grundbehälters für
einen Warmwasserbereiter gemäß einem sechsundzwanzigsten
Ausführungsbeispiel. Der Grundbehälter gemäß 43 entspricht
dabei im Wesentlichen dem Grundbehälter gemäß 1.
In bzw. an dem Ablauf 30 des Grundbehälters ist
ein Thermostopmittel 80 angeordnet. In der Aufnahmekammer 70 ist
eine Membraneinheit bzw. eine Tropfreduzierungseinheit 90 angeordnet.
Die Tropfreduzierungseinheit 90 entspricht dabei der in
den 7 bis 10c beschriebenen
Tropfreduzierungseinheit. In dem Einströmrohr 40 des
Grundbehälters ist eine Saugeinheit angeordnet. Diese Saugeinheit
kann beispielsweise wie gemäß den 17 bis 20 beschrieben
ausgestaltet sein.
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Das
Thermostopmittel 80 weist vorzugsweise ein Rückflussventil 81 auf.
Die Saugeinheit 120 weist vorzugsweise ebenfalls ein Rückflussventil 125 auf.
Mittels der Rückflussventile 81 und 125 kann
verhindert werden, dass die Wassersäule in der Armatur
nicht in den Speicher zurückläuft. Wenn das sich
in dem Behälter befindliche Wasser aufgeheizt wird, füllt
Ausdehnungswasser das Reservoir zwischen der Membraneinheit 90 und
der Aufnahmekammer 70, wobei die dünne Membran
zusammengedrückt wird.
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Bei
einer Reparatur oder Wartung (z. B. Entkalkung des Speichers) werden
die Armaturenanschlussrohre vom Speicher demontiert, der Speicher
wird aus der Wandaufhängung herausgenommen und das Wasser
im Behälter kann durch Drehen des Speichers aus dem Behälters
heraus gegossen werden. Bei einem Speicher gemäß dem
ersten bis vierten Ausführungsbeispiels, d. h. ein Behälter
ohne Saugeinheit, kann das Wasser über den Ablauf 30 durch
Drehen des Behälters entleert werden, wobei der Behälter
dabei über das Einlaufrohr 40 belüftet
wird. Wird die Belüftung durch das Einströmrohr 40 behindert
(z. B. durch ein geschlossenes Rückfluss-Ventile 125 in
der Saugeinheit 120), bildet sich beim Entleeren durch
die fehlende Belüftung ein Vakuum im Behälter
und das Wasser fließt nicht aus dem Ablauf 30.
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Bei
einem Grundbehälter mit Saugeinheit sind verschiedene Möglichkeiten
zum Entleeren des Speichers vorhanden.
- a) Der
Installateur demontiert den Heizflansch 60 zur Belüftung
des Behälters. Dies ist sehr zeitaufwendig, da der Warmwasserspeicher
demontiert werden muss.
- b) Der Installateur öffnet das Rückfluss-Ventil
manuell, indem er mit einem dünnen Stab durch den Zulauf eintaucht
und auf den Ventilkörper 125 drückt.
Dazu
benötigt der Installateur jedoch einen geeigneten Stab.
Ferner kann das Ventil 125 beschädigt werden.
Außerdem ist diese Vorgehensweise für den Installateur
unüblich und untransparent.
- c) Der Speicher kann eine zusätzliche Belüftungsbohrung
aufweisen, die bei Normalbetrieb verschlossen ist und beim Entleeren
vom Installateur geöffnet werden muss. Dazu sind zusätzliche
Bauteile erforderlich, welche die Kosten eines Speichers erhöhen.
- d) Zur Belüftung des Behälters hat der Wasserablauf 30 ein
zur Ablaufbohrung parallel verlaufendes Belüftungsröhrchen
in Art und Weise eines Dosiersystems bei Arzneiflaschen. Diese Lösung
ist nicht realisierbar, wenn im Ablauf ein Rückfluss-Ventil 81 angeordnet
ist.
- e) Beim Drehen des Behälters öffnet sich das
Rückfluss-Ventil selbsttätig.
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44 zeigt
eine perspektivische Ansicht einer Saugeinheit mit einem bidirektionalen
Ventil, und 45 zeigt eine Schnittansicht
der Saugeinheit von 44. Insbesondere ist in der 44 und 45 eine Saugeinheit 120 gezeigt,
welche sich im Ruhezustand befindet, d. h. es fließt kein
Wasser durch die Saugeinheit. Die Saugeinheit weist eine zweiteilige
Wasserstrahlpumpe 126 mit einer Treibdüse 126a und
einem Diffuser 126b auf. Parallel zur Wasserpumpe ist ein
Bypassventil 122 geschaltet, welches sich bei einem größeren
Volumenstrom öffnet. Die Saugeinheit weist ferner ein geschlossenes
bidirektionales Rückflussventil 125 auf, welches
einen federbelasteten Rückfluss 125 und ein zusätzliches
Belüftungsventil 129 aufweist. Zum Schutz vor
Schmutzpartikeln sind alle Öffnungen der Saugeinheit mit
Schmutzfiltern 121, 122 und 124 geschützt.
Die Funktion der Saugeinheit gemäß 44 und 45 entspricht
dabei im Wesentlichen der Funktion der in 17 bis 20 gezeigten
Saugeinheit.
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46 zeigt
eine Teilschnittansicht des bidirektionalen Ventils im geschlossenen
Zustand, und 47 zeigt eine vergrößerte
Teilschnittansicht des geschlossenen bidirektionalen Ventils von 44.
Wie auch gemäß den 44 und 45 ist
in den 46 und 47 das
bidirektionale Rückflussventil im geschlossenen Zustand
gezeigt. Hierbei wird das Rückflussventil 125 in
axialer Richtung durch Führungen 125f und 125h an angrenzende
Bauteile 126a und 124 geführt, so dass
eine doppelte Ventilführung ermöglicht wird und
radiale Ventilschwingungen vermieden werden. Das Sieb 125 weist
eine zylindrische Führung 124e auf, welches in einen
Teil der Saugeinheit 126a eintaucht, wodurch ein Kippen
der Siebführungen 124b und der Dichtflächen 124c vermieden
werden kann. Somit kann der Ventilkörper 125 nicht
verkanten, und die Flachdichtung 125b wird immer parallel
zur Dichtfläche 124c ausgestaltet sein.
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Das
Sieb 124 dient somit als Filter vor Schmutzpartikeln und
bildet gleichzeitig den Dichtrand 124c für das
Ventil 125. Das Sieb weist ferner Rasthaken zum Verrasten
in Teil 126a sowie eine Ventilführung für
das Belüftungsventil 129 auf. Zusätzlich
dazu stellt das Sieb 124 eine Befestigung und einen Anschlag 124d für das
Belüftungsventil 129 dar.
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Das
Belüftungsventil 129 besteht aus dem Ventilgewicht 129a und
der weichen Dichtung 129b. Das Belüftungsventil 129 wird
von 4 Rippen 124b die längst zur Ventilachse angeordnet
sind und Teil des Siebes 124 sind geführt. Der
Einstich 129c des vorzugsweise runden Ventilgewichtes 129a begrenzt
den Bewegungsfreiraum des Belüftungsventils 129.
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Die
Dichtung 129b des Belüftungsventils 129 wird
auf einen Zapfen des Ventilgewichtes 129a fixiert. Die
Dichtung 129b verschließt bzw. öffnet
die Belüftungsbohrung 125d im Ventilkörper 125 mit
der axialen Dichtfläche 129f und der radialen
Dichtfläche 129e. Die umlaufende Dichtlippe 129e stülpt
sich über den kugeligen Bereich 125g des Ventilkörpers 125,
dadurch wird die Dichtkraft des Belüftungsventils erhöht.
Zur sicheren Abdichtung der Belüftungsbohrung 125d ist
an der Dichtung 129b eine Zentrierspitze angeformt, welche
in die Mittelbohrung 125d eintaucht.
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48 zeigt
eine Schnittansicht des bidirektionalen Ventils von 44 mit
einem geöffneten Ventil, und 49 zeigt
eine vergrößerte Teilschnittansicht des geöffneten
bidirektionalen Ventils.
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48 und 49 zeigen
eine Teilansicht des bidirektionalen Ventils mit geöffnetem
Rückflussventil 125. Wenn Wasser aus dem Speicher
entnommen wird, öffnet das Ventil 125 gegen den
Federdruck 125c und durchströmt die Saugeinheit.
Um zu vermeiden, dass das Belüftungsventil 129 nach
einer langen Betriebszeit durch Schmutz oder Kalk an dem Rückflussventil 125 haften
bleibt, was dazu führen könnte, das es beim Drehen
nicht mehr selbsttätig öffnet, hebt das Belüftungsventil 129 bei
größeren Volumenströmen vom Dichtsitz 125g ab.
Das Ventilgewicht 129a bleibt in diesem Fall an den Rasthaken 124d hängen.
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Beim
Schließen des Rückflussventils 125 setzt
sich die Dichtung 129h wieder auf den Dichtrand der Belüftungsbohrung 125g.
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50 zeigt
eine perspektivische Ansicht einer Saugeinheit, und 51 zeigt
eine Schnittansicht einer Saugeinheit.
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52 zeigt
eine Schnittansicht des bidirektionalen Ventils von 44 um
180° gedreht, und 53 zeigt
eine vergrößerte Teilschnittansicht des bidirektionalen
Ventils von 50.
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Wird
der Speicher zum Entleeren um 120° bis 180° gedreht,
so das die Anschluss-Stutzen nach unten zeigen, fällt das
Ventilgewicht durch die Schwerkraft nach unten, so dass das Ventilgewicht 129a sich
im Bereich der Verjüngung 129c verschiebt und
von den Rasthaken 124d gehalten wird. Das Belüftungsventil 129 kann
so nicht aus der Führung rutschen. Zur Belüftung
des Behälters strömt jetzt Luft durch die Sieböffnungen, in
die Mittelbohrung 125d, den Öffnungen 129e des
Ventilkörpers 125 in die Kammer S5, der Wasserstrahlpumpe
S6 und S7 in den Behälter hinein. Im ordnungsgemäßen
Betriebszustand verschließt das Belüftungsventil 129 wieder
selbsttätig den Belüftungskanal 125d im
Ventilkörper 125.
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54 zeigt
eine Explosionsdarstellung der Saugeinheit. Hierbei werden alle
Hauptkomponenten mit Rasthaken versehen, so dass eine kostengünstige
Montage ermöglicht werden kann. Mit anderen Worten, die Saugeinheit
kann als ein einfaches Stecksystem implementiert werden, wobei die
Komponenten untereinander mit Dichtringen abgedichtet werden können.
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55a bis 55b zeigen
jeweils perspektivische Ansichten der Komponenten der Saugeinheit.
In 55a ist eine perspektivische Ansicht des Siebes 124 gezeigt.
In 55b ist eine perspektivische Innenansicht des
Siebs gezeigt.
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56a zeigt eine perspektivische Ansicht eines Ventilkörpers,
und 56b zeigt eine weitere perspektivische
Ansicht des Ventilkörpers.
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Die
gemäß den 44 bis 56b beschriebene Saugeinheit kann in einem der
oben beschriebenen Grundbehältern für einen Warmwasserbereiter
eingesetzt werden. Alternativ dazu kann die gemäß den 44 bis 56b beschriebene Saugeinheit auch in anderen Grundbehältern
oder als eigenständige Saugeinheit eingesetzt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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