DE3214796A1 - LIQUID HEATING SYSTEM - Google Patents

LIQUID HEATING SYSTEM

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DE3214796A1
DE3214796A1 DE19823214796 DE3214796A DE3214796A1 DE 3214796 A1 DE3214796 A1 DE 3214796A1 DE 19823214796 DE19823214796 DE 19823214796 DE 3214796 A DE3214796 A DE 3214796A DE 3214796 A1 DE3214796 A1 DE 3214796A1
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DE
Germany
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exchanger
liquid
condenser
evaporator
space
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DE19823214796
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German (de)
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Vieri Torino Bacci
Federigo Torino Peruzzi
Giancarlo Cuorgne Torino Scandurra
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Aspera SpA
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Aspera SpA
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Description

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Beschreibungdescription

Die Erfindung betrifft ein Flüssigkeitsheizsystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 .The invention relates to a liquid heating system according to the preamble of claim 1.

Die CH-PS 233 376 zeigt schematisch ein System dieser Art.CH-PS 233 376 schematically shows a system of this type.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Systems, das auf demselben Prinzip wie das System der angegebenen Patentschrift beruht, einen sehr hohen Energiewirkungsgrad hat und die Form einer kompakten Einheit ist, die zum Beispiel unter einem Ausguss, Waschbecken oder einer ähnlichen sanitären Einrichtung angeordnet werden kann, um die Wärme aus dem gebrauchten Heisswasser zurückzugewinnen, das aus dem Ablaufrohr strömt.The object of the invention is to create a system that is based on the same principle as the system of the cited patent, has a very high energy efficiency and is in the form of a compact unit, for example under a sink, sink or similar sanitary facility can be arranged to recover the heat from the used hot water flowing out of the drain pipe.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäss durch den Gegenstand des Anspruchs 1.This object is achieved according to the invention by the Subject matter of claim 1.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous further developments of the invention are the subject of the subclaims.

Wie aus der Beschreibung und der Zeichnung ersichtlich ist, tragen alle diese Merkmale zur Kompaktheit und zum hohen Energiewirkungsgrad des Systems nach der Erfindung bei.As can be seen from the description and the drawing, all of these features contribute to the compactness and high energy efficiency of the system according to the invention.

Wenn auch, wie oben ausgeführt, die Erfindung im Hinblick auf ein System zur Erzeugung von Heisswasser entwickelt wurde, so ist ihr Konzept nicht auf diese spezielle Anwendung beschränkt, sondern umfasst jegliches für die Schnellerhitzung einer Flüssigkeit geeignete System.Even if, as stated above, the invention was developed with a view to a system for producing hot water, so its concept is not limited to this specific application, but encompasses anything for rapid heating of a Liquid suitable system.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:In the following an embodiment of the invention is described with reference to the drawing. Show it:

Fig. 1 eine schematische Darstellung des Hydraulikkreises und des Kühlkreises eines Systems zur Erzeugung von Heisswasser; 1 shows a schematic representation of the hydraulic circuit and the cooling circuit of a system for generating hot water;

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Fig. 2 ein Schaltschema des elektrischen Teils des Systems;Figure 2 is a circuit diagram of the electrical part of the system;

Fig. 3 ein schematischer Schnitt eines thermostatischen Expansionsventils im Kühlkreis des Systems;3 shows a schematic section of a thermostatic expansion valve in the cooling circuit of the system;

Fig. 4 eine weggeschnittene Schrägansicht einer bevorzugten Ausführungsform des Systems;4 is a cut-away perspective view of a preferred embodiment of the system;

Fig. 5 einen senkrechten Schnitt V-V in Fig. 4; Fig. 6 einen waagerechten Schnitt VI-VI in Fig. 5; Fig. 7 einen Schnitt VIII-VIII in Fig. 5;Fig. 5 is a vertical section V-V in Fig. 4; 6 shows a horizontal section VI-VI in FIG. 5; 7 shows a section VIII-VIII in FIG. 5;

Fig. 8 eine teilweise weggeschnittene Schrägansicht von koaxialen Rohren für den Tauscher-Verdampfer und den Tauscher-Kondensator des Systems von Fig. 4 bis 8;Fig. 8 is a partially cut-away oblique view of coaxial tubes for the exchanger-evaporator and the Exchanger-capacitor of the system of Figures 4 to 8;

Fig. 9 einen waagerechten Schnitt IX-IX in Fig. 5 des Tauscher-Vorerhitzers desselben Systems.9 shows a horizontal section IX-IX in FIG. 5 of the exchanger preheater same system.

Gemäss Fig. 1 ist eine Rohrleitung 10 mit einem Wassernetz oder einem ähnlichen Vorrat an Kaltwasser verbunden. In die Rohrleitung 10 ist ein noch zu beschreibendes Magnetventil 12 eingesetzt. Die Rohrleitung 10 endet an einen Wärmetauscher oder Tauscher-Vorerhitzer 14. Im Tauscher-Vorerhitzer 14 strömt das Wasser durch einen Abschnitt 16. Der Auslass des Abschnitts 16 ist über eine Rohrleitung 18 mit einem der Abschnitte 2 0 eines weiteren Wärmetauschers oder Tauscher-Kondensators 22 verbunden. Der Auslass des Abschnitts 20 ist über eine Rohrleitung 24 mit einer isolierten Vorratskammer 26 verbunden, die mit einem elektrischen Widerstandsheizelement 28 versehen ist. Die Vorratskammer 26 ist über eine Rohrleitung 30 mit einer Verbraucherentnahmestelle verbunden, die für gewöhnlich durch einen üblichen Hahn 32 gebildet ist. Ein Behälter 34, etwa ein Waschbecken, ein Brausekopf oder dgl., ist mit dem HahnAccording to Fig. 1 is a pipeline 10 with a water network or connected to a similar supply of cold water. A solenoid valve 12 to be described is located in the pipeline 10 used. The pipe 10 ends at a heat exchanger or exchanger preheater 14. In the exchanger preheater 14 flows the water through a section 16. The outlet of the section 16 is via a pipe 18 with one of the sections 20 Another heat exchanger or exchanger-condenser 22 is connected. The outlet of section 20 is via a pipeline 24 is connected to an insulated storage chamber 26 which is provided with an electrical resistance heating element 28. The storage chamber 26 is connected via a pipe 30 to a consumer tapping point, which is usually through a conventional cock 32 is formed. A container 34, such as a wash basin, a shower head or the like., Is with the tap

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verbunden. Ein Ablaufrohr 36 für im Behälter 34 gebrauchtes Heisswasser endet im anderen Abschnitt 38 des Tauseher-Vorerhitzers 14. Der Auslass des Abschnitts 38 ist über eine Rohrleitung 40 mit einem 42 der Abschnitte eines weiteren Wärmetauschers oder Tauscher-Verdampfers 44 verbunden. Der Auslass des Abschnitts 42 ist über eine Rohrleitung 46 mit dem Ablaufsystem verbunden.tied together. A drain pipe 36 for used in the container 34 Hot water ends in the other section 38 of the Tauseher preheater 14. The outlet of section 38 is via pipe 40 to one of 42 of the sections of another heat exchanger or exchanger-evaporator 44 connected. The outlet of the section 42 is via a pipe 46 to the drainage system tied together.

Die Ablaufleitung 36, 38, 40, 42, 46 hat einen abfallenden Verlauf, um dem gebrauchten Wasser aus den Behälter 34 ein Strömen unter Schwerkraft zum Ablaufsystem zu ermöglichen. Im einzelnen befindet sich der Tauscher-Vorerhitzer 14 auf einer grösseren Höhe als der Tauseher-Verdampfer 44.The drain line 36, 38, 40, 42, 46 has a sloping one Flow to allow the used water from reservoir 34 to flow under gravity to the drainage system. In detail, the exchanger preheater 14 is at a greater height than the exchanger evaporator 44.

Mit dem oben beschriebenen Wasserkreis ist ein als Wärmepumpe wirkender Kühlkreis verbunden. Der Kühlkreis umfasst einen elektrischen Kompressor 48 von hermetischer Bauart, wie er normalerweise in Hausklimaanlagen verwendet wird. Die Speiseleitung 50 des Kompressors 48 endet in einem Kondensator, der den anderen Abschnitt 52 des Tauscher-Kondensators 22 bildet. Der Auslass des Abschnitts 52 ist über eine Rohrleitung 54 mit einem Verdampfer 56 verbunden, der den anderen Abschnitt des Tauscher-Verdampfers 44 bildet. In die Rohrleitung 54 ist als Drosselelement ein thermostatisch gesteuertes Expansionsventil 58 eingesetzt, das in Verbindung mit Fig. 3 beschrieben wird.A cooling circuit acting as a heat pump is connected to the water circuit described above. The cooling circuit includes a electric compressor 48 of the hermetic type normally used in home air conditioning systems. The feed line 50 of the compressor 48 ends in a condenser which forms the other section 52 of the exchanger condenser 22. The outlet of the section 52 is connected via a pipe 54 to an evaporator 56, which the other section of the exchanger-evaporator 44 forms. In the pipeline 54 is a thermostatically controlled expansion valve as a throttle element 58 is used, which is described in connection with FIG.

Der Auslass des Abschnitts 56 ist mit der Einlassrohrleitung 58 des Kompressors 48 verbunden. Die Umwälzrichtung des Kühlfluids ("Freon") im Kühlkreis ist in Fig. 1 durch Pfeile angegeben. The outlet of section 56 is connected to inlet conduit 58 of compressor 48. The direction of circulation of the cooling fluid ("Freon") in the cooling circuit is indicated in Fig. 1 by arrows.

Fig. 2 zeigt den elektrischen Kreis, der Teil des Systems von Fig. 1 bildet. Zwei elektrische Speiseleitungen L1 und L„ sind mit einem Stromnetz von beispielsweise 220 V und 50 Hz über einen zweipoligen Hauptschalter SW verbindbar.FIG. 2 shows the electrical circuit which forms part of the system of FIG. Two electrical feed lines L 1 and L ″ can be connected to a power network of, for example, 220 V and 50 Hz via a two-pole main switch SW.

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Der Kompressor 58 hat einen Elektromotor M. Die Vorratskammer hat einen Heizwiderstand 28. Der Motor M und der Heizwiderstand 28 werden elektrisch gespeist jeweils über normalerweise offene Kontakte C., C2 von Fernsteuerschaltern mit Erregungsspulen B. bzw. Β«.The compressor 58 has an electric motor M. The storage chamber has a heating resistor 28. The motor M and the heating resistor 28 are each electrically fed via normally open contacts C., C 2 from remote control switches with excitation coils B. and Β ".

Die Spulen B., B2 sind mit handgesteuerten Druckknopfschaltern P1, P? in Reihe geschaltet. Die Spulen B1, B„ sind ferner mit Anzeigelampen parallel geschaltet, mit denen jeweilige Lastwiderstände R1, R2 verbunden sind.The coils B., B 2 are with hand-controlled push button switches P 1 , P ? connected in series. The coils B 1 , B ″ are also connected in parallel with indicator lamps to which respective load resistors R 1 , R 2 are connected.

Die Spule B-. des Magnetventils 12 von Fig. 1 ist mit dem Druckknopfschalter P1 in Reihe geschaltet.The coil B-. of the solenoid valve 12 of FIG. 1 is connected in series with the push-button switch P 1.

Mit dem Verdampfer 5 6 (Fig. 1) ist ein Temperatursensor PS1 verbunden, der ein Relais mit einem normalerweise geschlossenen Kontakt TS11 steuert , der mit den Spulen B1 und B in Reihe geschaltet ist. A temperature sensor PS 1 is connected to the evaporator 5 6 (FIG. 1) and controls a relay with a normally closed contact TS 11 which is connected in series with the coils B 1 and B.

Mit dem Kondensator 52 ist ein Temperatursensor TS~ (Fig. 1) verbunden, der einen Thermostat mit zwei normalerweise offenen Kontakten TS21 steuert, die mit der Spule B- in Reihe geschaltet sind.A temperature sensor TS ~ (Fig. 1) is connected to the capacitor 52 and controls a thermostat with two normally open contacts TS 21 which are connected in series with the coil B-.

Mit der Speiseleitung 50 des Kompressors 48 (Fig. 1) ist ein Temperatursensor TS., verbunden, der einen Thermostat mit zwei normalerweise geschlossenen Kontakten TS-.. steuert, die mit der Spule B1 in Reihe geschaltet sind.A temperature sensor TS., Which controls a thermostat with two normally closed contacts TS-. Which are connected in series with the coil B 1, is connected to the feed line 50 of the compressor 48 (FIG. 1).

In der Vorratskammer 26 befindet sich ein Temperatursensor TS., der einen Thermostat mit zwei normalerweise geschlossenen Kontakten TS41 steuert, die mit der Spule B2 in Reihe geschaltet sind.In the storage chamber 26 there is a temperature sensor TS. Which controls a thermostat with two normally closed contacts TS 41 which are connected in series with the coil B 2.

Im folgenden wird der Betrieb des Systems von Fig. 1 und 2 beschrieben.The operation of the system of Figures 1 and 2 will now be described.

Es sei angenommen, dass sich das System in Ruhe befindet und der Schalter P„ geschlossen ist und die Vorratskammer 26 Heif wasser aus vorhergehenden Vorgängen enthält. Die SpuleIt is assumed that the system is at rest and the switch P "is closed and the storage chamber 26 is closed contains water from previous processes. The sink

wird erregt, wobei die Kontakte C? durch den Schalter P_ geschlossen werden. Hierdurch wird das Widerstandsheiζelement von geringer Leistung nur beliefert für einen Ausgleich des Wärmeverlusts aus der Vorratskammer 26.is excited, whereby the contacts C ? be closed by the switch P_. As a result, the resistance heating element is only supplied with low power to compensate for the heat loss from the storage chamber 26.

Um das System in Betrieb zu setzen und Heisswasser aus dem Hahn 32 zu erhalten, werden der Hauptschalter SW und der Druckknopfschalter P1 geschlossen. Die Spule B1 wird erregt und schliesst die Kontakte C1, um den Motor M des Kompressors 48 anzulassen.To put the system into operation and to get hot water from the tap 32, the main switch SW and the push button switch P 1 are closed. The coil B 1 is excited and closes the contacts C 1 in order to start the motor M of the compressor 48.

Das durch den Kompressor verdichtete Kühlfluid wird allmählich erhitzt und heizt das Wasser im Abschnitt 2 0 des Kondensators 52, Wenn der Sensor TS2 (Fig. 2) feststellt, dass die gegebene Temperatur von beispielsweise 45° C im Kondensator 52 erreicht ist, so verursacht er ein Schliessen der Kontakte TS^1, ein Erregen der Spule B^. und ein öffnen des Magnetventils 12, um eine Entnahme von Heisswasser aus dem Hahn 32 zu ermöglichen.The compressed by the compressor cooling fluid is gradually heated and heats the water in the portion 2 0 of the capacitor 52, When the sensor TS detects 2 (Fig. 2) that the given temperature is reached, for example, 45 ° C in the condenser 52, thus creating he closes the contacts TS ^ 1 , energizes the coil B ^. and opening the solenoid valve 12 to enable hot water to be drawn from the tap 32.

Der Betrieb der beiden durch die Sensoren TS1 , TS-. gesteuerten Thermostaten ist eine sichere Massnahme. Der Sensor TS1 steuert die Temperatur des Kühlfluids im Verdampfer 56, die nun unter 0° C, dem Gefrierpunkt von Wasser, fallen muss. Wenn die Gefahr des Einfrierens besteht, verursacht der Sensor TS1 ein öffnen der Kontakte TS11 und ein Entaktivieren der Spule B1 sowie des Kompressors. Der Sensor TS1 verursacht auch das Entaktivieren der Spule B~, was ein Schliessen des Magnetventils 12 ergibt.The operation of the two by the sensors TS 1 , TS-. controlled thermostats is a safe measure. The sensor TS 1 controls the temperature of the cooling fluid in the evaporator 56, which must now fall below 0 ° C., the freezing point of water. If there is a risk of freezing, the sensor TS 1 causes the contacts TS 11 to open and the coil B 1 and the compressor to be deactivated. The sensor TS 1 also causes the coil B ~ to be deactivated, which results in the solenoid valve 12 closing.

Der Sensor TS- steuert die Temperatur des Kühlmittels am Auslass des Kompressors 48, die nicht über einen Sicherheitswert ansteigen darf. Bei Übersteigen dieses Werts werden die Kontakte TS^1 geöffnet, was den Kompressor erneut entaktiviert. Ein Maximumthermostat TS. öffnet die Kontakte TS41 , wenn die Temperatur in der Vorratskammer 26 den gegebenen Wert erreicht, der imThe sensor TS- controls the temperature of the refrigerant at the outlet of the compressor 48, which must not rise above a safety value. If this value is exceeded, the contacts TS ^ 1 are opened, which deactivates the compressor again. A maximum thermostat TS. opens the contacts TS 41 when the temperature in the storage chamber 26 reaches the given value, which is im

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wesentlichen mit der Heiztemperatur des Wassers im Tauscher-Kondensatur 22 zusammenfällt. Wenn der Schalter P.. offen ist, werden die Spulen B.. und B3 entaktiviert, was ein gleichzeitiges Entaktivieren des Kompressors M und des Magnetventils 12 ergibt. essentially coincides with the heating temperature of the water in the exchanger condenser 22. When the switch P .. is open, the coils B .. and B 3 are deactivated, which results in a simultaneous deactivation of the compressor M and the solenoid valve 12.

Gemäss Fig. 3 wird das thermostatische Expansionsventil 58 durch einen Temperatursensor TS5 gesteuert, der gemäss Fig. 1 sich an der Rohrleitung 58 am Auslass des Verdampfers 56 befindet. Der Sensor TS5 enthält eine ein Gas enthaltende Röhre, die über ein Rohr 60 mit einer Kapsel 62 in Verbindung steht. Diese Kapsel ist durch eine Membran 64 in zwei Räume 66, 68 unterteilt, von denen der eine Raum 66 das Gas des Sensors TS5 enthält.According to FIG. 3, the thermostatic expansion valve 58 is controlled by a temperature sensor TS 5 which, according to FIG. 1, is located on the pipeline 58 at the outlet of the evaporator 56. The sensor TS 5 contains a tube containing a gas which is connected to a capsule 62 via a tube 60. This capsule is divided by a membrane 64 into two spaces 66, 68, of which one space 66 contains the gas from the sensor TS 5 .

Das Gehäuse des Ventils enthält einen Einlass 70 und einen Auslass 72, durch die das Ventil in der Rohrleitung 54 angeordnet ist. Zwischen dem Einlass 70 und dem Auslass 72 befindet sich ein Ventilsitz 74, der mit einem Verschlussglied 76 zusammenarbeitet, das durch eine Schraubenfeder 78 in die Schliessstellung vorgespannt wird. Mit der Schraubenfeder 78 ist eine Einstellschraube 80 verbunden.The housing of the valve includes an inlet 70 and an outlet 72 through which the valve is disposed in the conduit 54 is. Between the inlet 70 and the outlet 72 there is a valve seat 74 which cooperates with a closure member 76, which is biased into the closed position by a helical spring 78. With the coil spring 78 is a Adjusting screw 80 connected.

Das Verschlussglied 76 ist über eine kleine Stange 82 mechanisch mit der Membran 64 verbunden. Der Auslass 72 oder die Auslasskammer steht über einen Kanal 84 mit der Kammer 68 der Kapsel 62 in Verbindung. Die Anordnung des Ventils 58 und seines Sensors TSj, ist so getroffen, dass das Ventil weiter öffnet, wenn die Temperatur des Kühlmittels am Auslass des Verdampfers 56 ansteigt und um gekehrt. Somit erfolgt die Regelung des Einlassdrucks des Kompressors 48 derart, dass ein Überhitzen des eingeführten Kühlfluids auf ein Minimum gebracht wird.The closure member 76 is mechanically connected to the membrane 64 via a small rod 82. The outlet 72 or the outlet chamber is in communication with the chamber 68 of the capsule 62 via a channel 84. The arrangement of the valve 58 and his Sensor TSj, is made in such a way that the valve opens further, when the temperature of the refrigerant at the outlet of the evaporator 56 rises and vice versa. The regulation of the Inlet pressure of the compressor 48 such that overheating of the introduced cooling fluid is minimized.

Das gebrauchte Heisswasser gibt Wärme im Vorheiztauscher 14 an das eingeführte Kaltwasser ab. Unter der Annahme, dass das kalte Netzwasser sich auf einer Temperatur von 10 bis 15° CThe used hot water gives heat in the preheating exchanger 14 to the cold water introduced. Assuming that the cold network water is at a temperature of 10 to 15 ° C

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und das gebrauchte Heisswasser sich auf einer Temperatur in der GrÖssenordnung von 40 bis 45° C befinden, kann die Anordnung so getroffen werden, dass das im Abschnitt 16 vorerhitzte Wasser den Tauscher-Kondensator 22 mit einer Temperatur von 28 bis 33° C erreicht. Der Kompressor muss nur genügend Energie liefern, um die Temperatur des Wassers um 12° C auf 17° C zu erhöhen.and the used hot water is at a temperature in the Order of magnitude of 40 to 45 ° C, the arrangement can be taken in such a way that the water preheated in section 16 the exchanger-capacitor 22 reaches a temperature of 28 to 33 ° C. The compressor just needs enough power supply to raise the temperature of the water by 12 ° C to 17 ° C.

Fig. 4 bis 7 zeigt eine sehr kompakte praktische Ausführungsform des oben beschriebenen Systems, die fertig für den Einbau ist, wo auch immer eine Verbraucherentnahmestelle benötigt wird, etwa eine Brause, ein Waschbecken oder ein Ausguss mit einer zusätzlichen Zufuhr von sauberem Heisswasser. Dasselbe System kann zur Lieferung von heissen sauberen Fluiden anderer Arten, z. B. bei medizinischen oder industriellen Geräten, Anwendung finden.Figs. 4 to 7 show a very compact practical embodiment of the system described above, ready for installation is wherever a consumer tapping point is needed, such as a shower, a sink or a sink an additional supply of clean hot water. The same system can be used to deliver hot clean fluids to others Species, e.g. B. in medical or industrial devices, application.

Gemäss Fig. 4 bis 7 ist das System in einem parallelepipedförmigen Gehäuse oder Kasten 86 enthalten. In Fig. 1 ist das Gehäuse durch den Kasten 86 schematisch dargestellt.According to FIGS. 4 to 7, the system is in a parallelepiped shape Housing or box 86 included. In Fig. 1, the housing is shown schematically by the box 86.

Der Kasten 86 ist in zwei benachbarte Räume 88, 90 unterteilt. Der Raum 88 ist nicht isoliert und enthält in Übereinstimmung mit einer Vorderplatte, den Hauptschalter SW, die Druckschalter P1, P? mit ihren Anzeigelampen und auch die Thermostate TS.The box 86 is divided into two adjacent spaces 88, 90. The space 88 is not isolated and contains, in correspondence with a front panel, the main switch SW, the pressure switches P 1 , P ? with their indicator lights and also the TS thermostats.

Der Kompressor 48 befindet sich mittig im Raum 88 und ist vom Tauscher-Verdampfer 44 umgeben. Letzterer .(Fig. 8) enthält zwei koaxiale äussere und innere Kupferrohre 92, 94. Die Aussenflache des inneren Rohrs 94 hat einen schraubenförmigen Vorsprung 96, der zur Verbesserung des Wärmeübergangs als Rippe wirkt.The compressor 48 is located in the center of the space 88 and is surrounded by the exchanger-evaporator 44. The latter (Fig. 8) contains two coaxial outer and inner copper tubes 92, 94. The outer surface of the inner tube 94 has a helical projection 96, which acts as a rib to improve heat transfer.

Das Wasser strömt durch das innere Rohr 94, das den Abschnitt 20 von Fig. 1 bildet. Das Kühlfluid strömt in der entgegengesetzten Richtung durch den Raum zwischen den beiden Rohren.The water flows through the inner tube 94 which forms the section 20 of FIG. 1. The cooling fluid flows in the opposite one Direction through the space between the two pipes.

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Die Innenfläche des inneren Rohrs 9 4 ist zur Vermeidung von Ablagerungen poliert.The inner surface of the inner tube 9 4 is polished to avoid deposits.

Der Tauscher-Verdampfer 44 ist zu einer Schraube gewickelt mit einer senkrechten Achse und geschlossenen Windungen, die das Gehäuse des Kompressors 48 so umgeben, dass das durch den Raum fliessende Kühlfluid zur Kühlung des Kompressors beiträgt.The exchanger-evaporator 44 is wound into a screw with a vertical axis and closed coils surrounding the housing of the compressor 48 so that the through the Space flowing cooling fluid contributes to the cooling of the compressor.

Einige hermetische Kompressoren enthalten eine Kühlwicklung oder einen Ölkühler, durch den für gewöhnlich Kühlfluid strömt. Bei Gebrauch eines Kompressors dieser Bauart kann das Speisewasser vor dem Tauscher-Kondensator durch die Windung fliessen zum Kühlen des Kompressors und zum Vorsehen einer vorteilhaften zusätzlichen Vorerhitzung des Wassers selbst.Some hermetic compressors contain a cooling coil or an oil cooler through which cooling fluid usually flows. When using a compressor of this type, the feed water can flow through the winding upstream of the exchanger condenser for cooling the compressor and for providing an advantageous additional preheating of the water itself.

Das als Einlass dienende Magnetventil 12 befindet sich auch im Raum 8 8.The solenoid valve 12 serving as an inlet is also located in space 8 8.

Der Raum 90 hat isolierende Wände und nimmt den Tauscher-Kondensator 22 auf. Letzterer hat denselben Aufbau wie der in Fig. gezeigte Tauscher-Verdampfer 44 und ist in Schraubenform mit waagerechter Achse und geschlossenen Windungen gewickelt. Das Kühlfluid strömt im Tauscher-Kondensator 22 durch den Raum zwischen den beiden koaxialen Rohren, wobei das gebrauchte Wasser durch das innere Rohr strömt, das zur Vermeidung der Bildung von Ablagerungen vorzugsweise eine polierte Innenfläche hat.The room 90 has insulating walls and takes the exchanger-condenser 22 on. The latter has the same structure as the exchanger-evaporator 44 shown in FIG horizontal axis and closed turns. The cooling fluid flows in the exchanger-condenser 22 through the room between the two coaxial tubes, with the used water flowing through the inner tube to avoid the formation of deposits preferably has a polished inner surface.

Das thermostatische Expansionsventil 58 und ein Filtertrockner 98 für das Kühlmittel ("Freon") sind von den Windungen des Tauscher-Kondensators 22 umgeben.The thermostatic expansion valve 58 and a filter drier 98 for the coolant ("Freon") are from the windings of the Exchanger capacitor 22 surrounded.

Die Vorratskammer 26 liegt dem Tauscher-Kondensator 22 am nächsten und hat Einlass- und Auslassrohrleitungen 24 bzw.The storage chamber 26 is closest to the exchanger-condenser 22 and has inlet and outlet pipes 24 and 24, respectively.

Der Tauscher-Vorerhitzer 14 hat die Form eines abgeflachten Kastens, der die obere Wand des Gehäuse 86 bildet.The exchanger preheater 14 is in the form of a flattened box that forms the top wall of the housing 86.

32U79632U796

Gemäss Fig. 9 ist der Kasten innen durch Quertrennwände 100 unterteilt, die einen Labyrinthkanal bilden, der den Abschnitt 16 von Fig. 1 enthält, durch den das kalte Einlasswasser strömt. Innerhalb des Labyrinthkanals erstreckt sich ein Schlangenrohr 102 mit Rippen und einer glatten Innenfläche, durch das das gebrauchte Heisswasser aus dem Ablaufrohr 36 in der entgegengesetzten Richtung strömt, bevor es unter Schwerkraft durch das innere Rohr des Tauscher-Verdampfers 44 strömt.According to FIG. 9, the box is divided on the inside by transverse partition walls 100 which form a labyrinth channel that defines the section 16 of Fig. 1 through which the cold inlet water flows. A extends inside the labyrinth channel Serpentine tube 102 with ribs and a smooth inner surface, through which the used hot water flows from the drain pipe 36 in the opposite direction before it flows under Gravity flows through the inner tube of the exchanger-evaporator 44.

Der Tauscher-Vorerhitzer 14 kann wahlweise zwei koaxiale Rohre aufweisen. In diesem Fall ist das innere Rohr noch ein Metallrohr mit einer polierten Innenfläche, durch die das gebrauchte Heisswasser strömt, während das kalte Einlasswasser in der entgegengesetzten Richtung durch den Raum zwischen den Rohren strömt. Das äussere Rohr kann ein Rohr aus verstärktem Kunststoff oder dgl. sein, das auf die Längsrippen des inneren Rohr gepasst ist. Die beiden koaxialen Rohre können zum Beispiel gleich dem Rohr 102 schlangenförmig oder als abgeflachte Spirale gewickelt sein.The exchanger preheater 14 can optionally have two coaxial tubes. In this case the inner tube is still a metal tube with a polished inner surface through which the used hot water flows while the cold inlet water flows in the opposite direction through the space between the tubes. The outer tube can be a reinforced tube Plastic or the like, which is fitted onto the longitudinal ribs of the inner tube. The two coaxial tubes can for example like the tube 102 serpentine or as a flattened one Spiral wound.

Es wurde ein System wie in Fig. 4 bis 9 hergestellt. Das Gehäuse oder der Kasten 86 ist 60 cm lang, 44 cm breit und 33 cm hoch. Diese Abmessungen eignen es zum Beispiel zur Anordnung unter einem Waschbecken oder einem Ausguss.A system as in Figures 4-9 was made. The housing or box 86 is 60 cm long, 44 cm wide and 33 cm high. These dimensions make it suitable, for example, for placement under a wash basin or sink.

Die Leistung des elektrischen Kompressors 48 beträgt etwa 1050 W.The power of the electric compressor 48 is about 1050 W.

Bei einem Wasserdurchsatz von 300 l/h wird ein Temperaturanstieg von 300C im Wasser erzielt.With a water throughput of 300 l / h, a temperature rise of 30 ° C. is achieved in the water.

Die Funktionslogik der verschiedenen Thermostaten ermöglicht die Lieferung von Wasser in der kürzest möglichen Zeit:The functional logic of the various thermostats enables the delivery of water in the shortest possible time:

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- O Sekunden bei Gebrauchsintervallen von weniger als 15 Minuten; - O seconds for usage intervals of less than 15 minutes;

- 25 bis 5 0 Sekunden bei Intervallen bis zu 2 Stunden.- 25 to 50 seconds at intervals of up to 2 hours.

Zur Erzielung dieser Ergebnisse hat die Vorratskammer 26 das doppelte Fassungsvermögen wie das vom gebrauchten Wasser im vorerhitzenden Tauscher 14, d. h. im Abschnitt 38, eingenommene Volumen. Es wurde jedoch gefunden, dass die Vorratskammer 26 vorteilhaft ein Volumen hat, das wenigstens gleich dem von der gebrauchten Flüssigkeit eingenommenen Volumen ist.To achieve these results, the storage chamber 26 has twice the capacity as that of the used water in the preheating exchanger 14, d. H. in section 38, volume occupied. However, it has been found that the pantry 26 advantageously has a volume which is at least equal to the volume occupied by the liquid used.

Das Widerstandsheizelement 28 in der Vorratskammer 26 hat eine Leistung von 13 W.The resistance heating element 28 in the storage chamber 26 has a power of 13 W.

Bei den ausgeführten Testen wurde gefunden, dass der Gütegrad (ein Dimensionsverhältnis zwischen der dem Wasser zugeführten Energie und der vom Kompressor aufgenommenen Energie) des Systems 8-9 beträgt, während der Gütegrad eines herkömmlichen Heizkessels mit einem elektrischen Widerstandsheizelement mit derselben Leistung etwa 0,9 beträgt.In the tests carried out, it was found that the grade (a dimensional ratio between that added to the water Energy and the energy absorbed by the compressor) of the system is 8-9, while the quality level of a conventional one Boiler with an electrical resistance heating element with the same power is about 0.9.

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Claims (11)

Patentanwälte ■ -Patent attorneys ■ - BEETZ & PARTNER 24-33.6 loP (33.6 1 1 Hj* 21. April 1982 BEETZ & PARTNER 24-33.6 loP (33.6 1 1 Hj * April 21, 1982 Steinsdorfsir. IP,SHQQ München 22Steinsdorfsir. IP, SHQQ Munich 22 ASPERA S.p.A.
Castelnuovo Don Bosco (Asti), ItalienASPERA SpA
Castelnuovo Don Bosco (Asti), Italy FlüssigkeitsheizsystemLiquid heating system AnsprücheExpectations Flüssigkeitsheizsystem, insbesondere zur Erzeugung von Heisswasser,Liquid heating system, especially for the production of hot water, - mit einem Kühlkreis, der als Wärmepumpe wirkt und miteinander in Reihe geschaltet enthält: einen elektrischen Kompressor, einen Kondensator, ein Drosselelement, einen Verdampfer und eine Leitung zur Lieferung der Flüssigkeit von einem Auslass zu einer Verbraucherentnahmestelle, wobei der Kondensator des Kühlkreises einen Abschnitt eines Wärmetauschers oder Tauscher-Kondensators enthält, dessen anderer Abschnitt von der Lieferleitung für Flüssigkeit von gewünschter Gebrauchstemperatur durchquert wird, und- with a cooling circuit that acts as a heat pump and with each other connected in series contains: an electric compressor, a capacitor, a throttle element, a Evaporator and a line to deliver the liquid from an outlet to a consumer draw-off point, wherein the condenser of the cooling circuit contains a section of a heat exchanger or exchanger-condenser, the other portion of which is traversed by the supply line for liquid of the desired temperature of use will, and - mit einer Ablaufleitung für heisse gebrauchte Flüssigkeit, die aufeinanderfolgend durchquert: einen Abschnitt eines Wärmetauschers oder Tauscher-Vorerhitzers, dessen anderer Abschnitt von einer Speiseleitung zwischen einem Vorrat und dem Tauscher-Kondensator durchquert wird, und einen Abschnitt eines Wärmetauschers oder Tauscher-Kondensators, dessen anderer Abschnitt der Verdampfer des Kühlkreises ist,- with a drain line for hot used liquid, which successively traverses: a section of a heat exchanger or exchanger-preheater, its another section is traversed by a feed line between a supply and the exchanger-condenser, and one section of a heat exchanger or exchanger-condenser, the other section of which is the evaporator of the cooling circuit is 24-6754024-67540 32U79632U796 dadurch gekennzeichnet ,characterized , - dass das Flüssigkeitsheizsystem ein im wesentlichen rechteckiges parallelepipedförmiges Gehäuse(86) aufweist, das innen in nebeneinanderliegende erste und zweite Räume (88,90) unterteilt ist, wobei der zweite Raum (9 0) isolierte Wände aufweist,- That the liquid heating system has a substantially rectangular parallelepiped-shaped housing (86), which is divided internally into adjacent first and second spaces (88,90), the second Room (9 0) has isolated walls, - dass das Gehäuse (86) eine obere Wand aufweist, die durch den in Form eines flachen Kastens ausgebildeten Tauscher-Vorerhitzer (14) gebildet ist,- That the housing (86) has a top wall which is formed by the formed in the form of a flat box Exchanger preheater (14) is formed, - dass der Kompressor (48) von hermetischer Bauart ist und sich im ersten Raum (88) befindet,- That the compressor (48) is of hermetic design and is located in the first space (88), - dass der Tauscher-Verdampfer (44) sich im ersten Raum (88) befindet und zwei koaxiale Wärmetauschrohre (92, 94) aufweist, die zu einer Schraubenform mit geschlossenen Windungen gewickelt sind und das Gehäuse des Kompressors- That the exchanger-evaporator (44) is in the first space (88) and two coaxial heat exchange tubes (92, 94) which are wound in a helical shape with closed turns and the housing of the compressor (48) im ersten Raum (88) umgeben,(48) surrounded in the first room (88), - dass der Tauscher-Kondensator (22) zwei schraubenförmig gewickelte koaxiale Rohre (92, 94) aufweist, die im zweiten Raum (90) eingeschlossen sind,- That the exchanger-capacitor (22) has two helically wound coaxial tubes (92, 94), which in second room (90) are included, - dass das Drosselelement (58) sich im zweiten Raum (90) innerhalb der Schraubenlinie der koaxialen Rohre des Tauscher-Kondensators (22) befindet, und- That the throttle element (58) is in the second space (90) within the helical line of the coaxial tubes of the Exchanger capacitor (22) is located, and - dass der zweite Raum (90) eine Speicherkammer (2 6) für heisse Flüssigkeit aufnimmt, die sich in der Flüssigkeitslieferleitung (24, 30) zwischen dem Tauscher-Kondensator (22) und der Verbraucherentnahmestelle (32) befindet.- That the second space (90) receives a storage chamber (2 6) for hot liquid, which is in the liquid supply line (24, 30) is located between the exchanger capacitor (22) and the consumer withdrawal point (32). 2. System nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,2. System according to claim 1,
characterized, - dass der abgeflachte Kasten im Tauscher-Vorerhitzer (14) innere Trennwände (100) aufweist, die für die Einlassflüssigkeit einen Labyrinthkanal bildet, und- that the flattened box in the exchanger preheater (14) has inner partitions (100) for the inlet liquid forms a labyrinth channel, and - dass ein aussen verripptes Rohr (102) mit innerer polierter Oberfläche sich längs des Labyrinthkanals erstreckt, wobei die gebrauchte Flüssigkeit durch das Rohr (102) entgegengesetzt zur Einlassflüssigkeit strömt.- That an outside ribbed tube (102) with an inner polished one Surface extends along the labyrinth channel, with the used liquid flowing through the tube (102) flows in the opposite direction to the inlet liquid. 32U79632U796 3. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,3. System according to claim 1, characterized in that - dass der abgeflachte Kasten des Tauseher-Vorerhitzers- that the flattened box of the rope preheater (14) zwei koaxiale Rohre aufweist,(14) has two coaxial tubes, - dass das von der gebrauchten Flüssigkeit durchströmte Rohr aus Metall besteht und äussere Längsrippen sowie eine polierte Innenfläche aufweist,- That the pipe through which the used liquid flows is made of metal and has external longitudinal ribs as well has a polished inner surface, - dass das äussere Rohr aus Kunststoff oder dgl. besteht und auf die Rippen des inneren Rohrs gepasst ist, und- That the outer tube is made of plastic or the like. It is fitted onto the ribs of the inner tube, and - dass die Einlassflüssigkeit durch den Raum zwischen den Rohren entgegengesetzt der gebrauchten Flüssigkeit strömt.- that the inlet liquid through the space between the Pipes opposite to the used liquid flows. 4. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,4. System according to claim 1, characterized in that - dass das innere koaxiale Rohre (94) im Tauseher-Verdampfer (44) eine polierte Innenfläche aufweist und von der gebrauchten Flüssigkeit durchquert wird, und- That the inner coaxial tubes (94) in the Tauseher evaporator (44) has a polished inner surface and is traversed by the used liquid, and - dass das Kühlfluid durch den Raum zwischen den beiden koaxialen Rohren (92, 94) entgegengesetzt zur gebrauchten Flüssigkeit strömt.- That the cooling fluid through the space between the two coaxial tubes (92, 94) opposite to the used one Liquid flows. 5. System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,5. System according to one of claims 1 to 4, characterized, - dass die Ablaufleitung (36, 38, 40, 42, 46) eine absteigende Bahn beschreibt, die der gebrauchten Flüssigkeit ein Strömen durch Schwerkraft gestattet.- That the drain line (36, 38, 40, 42, 46) is a descending Describes a pathway that allows the used liquid to flow by gravity. 6« System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,6 «System according to claim 1, characterized in that - dass das innere koaxiale Rohre (94) im Tauscher-Kondensator- That the inner coaxial tube (94) in the exchanger-condenser (22) eine polierte Innenfläche aufweist und durch die zu erhitzende Flüssigkeit durchquert wird, und(22) has a polished inner surface and is traversed by the liquid to be heated, and - dass das Kühlfluid durch den Raum zwischen den beiden koaxialen Rohren (92, 94) entgegengesetzt zur Flüssigkeit str-mt.- That the cooling fluid through the space between the two coaxial tubes (92, 94) opposite to the liquid str-mt. 32U79632U796 -A--A- 7. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,7. System according to claim 1, characterized in that - dass das Drosselglied ein thermostatisches Expansionsventil (58) ist, das durch einen mit dem Auslass des Verdampfers (56) verbundenen Temperatursensor (TS1.) so gesteuert wird, dass das Expansionsventil (58) um so weiter öffnet, je mehr das Kühlfluid am Auslass des Verdampfers (5 6) überhitzt ist und umgekehrt.- That the throttle member is a thermostatic expansion valve (58) which is controlled by a temperature sensor (TS 1. ) connected to the outlet of the evaporator (56) so that the expansion valve (58) opens the more the cooling fluid is The outlet of the evaporator (5 6) is overheated and vice versa. 8. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,8. System according to claim 1, characterized in that - dass in der Speiseleitung (10) ein abschaltendes Magnetventil (12) angeordnet ist und- That in the feed line (10) a shut-off solenoid valve (12) is arranged and - dass ein das Magnetventil (12) steuernder Temperatursensor (TS2) mit dem Kondensator (52) so verbunden ist, dass das Magnetventil (12) öffnet, wenn das Kühlfluid im Kondensator (52) eine gegebene Temperatur übersteigt. - That a temperature sensor (TS 2 ) controlling the solenoid valve (12) is connected to the condenser (52) in such a way that the solenoid valve (12) opens when the cooling fluid in the condenser (52) exceeds a given temperature. 9. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,9. System according to claim 1, characterized in that - dass die Vorratskammer (26) mit wenigstens einem elektrischen Widerstandsheizelement (28) versehen ist, das so thermostatisch gesteuert wird, dass das Widerstandsheizelement (28) nur zum Ausgleich eines Wärmeverlusts aus der Kammer (26) erregt wird.- That the storage chamber (26) is provided with at least one electrical resistance heating element (28), the so is thermostatically controlled that the resistance heating element (28) only to compensate for heat loss is excited from the chamber (26). 10. System nach Anspruch 8 oder 9 , dadurch gekennzeichnet,10. System according to claim 8 or 9, characterized in that - dass das Volumen der Vorratskammer (26) wenigstens gleich dem Volumen ist, das von der gebrauchten Flüssigkeit im Tauscher-Vorerhitzer (14) eingenommen wird.- That the volume of the storage chamber (26) is at least equal to the volume of the used liquid in the Exchanger preheater (14) is taken. 11. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,11. System according to claim 1, characterized in that - dass der elektrische Kompressor (48) von hermetischer Bauart und mit einer inneren Kühlwicklung versehen ist, und- That the electric compressor (48) is of a hermetic type and is provided with an internal cooling coil, and - dass die Speiseleitung (18) für die Flüssigkeit die Kühlwicklung durchquert.- That the feed line (18) for the liquid is the cooling winding crossed.
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