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TECHNISCHES
GEBIET
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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Heißwasserbereiter mit einem Durchlauferhitzer
für Leitungswasser,
umfassend eine Brennkammer, einen Auslass für Heizwasser aus einem lückenförmigen Durchgang,
der um die Brennkammer angeordnet ist, eine Rohrschlange für Leitungswasser,
die in dem Durchgang angeordnet ist und einen Einlass für rückkehrendes
Heizwasser.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Heißwasserbereiter
von dem oben angegebenen Typ sind vorbekannt, siehe z.B. FR 2121931. Ein
weiteres Beispiel eines bekannten Heißwasserbereiters ist in FR
1346421 offenbart.
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Heißwasserbereiter
von dem Typ wurden mit dem Ziel entwickelt, einen maximal möglichen
Wirkungsgrad zu erreichen, vorzugsweise 90% überschreitend.
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Ein
Problem bekannter Heißwasserbereiter ist
die relativ niedrige Kapazität
zum Durchlauferhitzen von Leitungswasser. Dies kann in Heißwasserbereitern
resultieren, die einen zusätzlichen
Heizwasserbehälter
benötigen,
der teuer ist und auch eine große
Menge Raum einnimmt.
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AUFGABE DER
ERFINDUNG
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Eine
Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung ist, einen Heißwasserbereiter
zu produzieren, mit einem Durchlauferhitzer für heißes Leitungswasser, welcher, während er
einen sehr hohen Wirkungsgrad behält, erheblich mehr heißes Leitungswasser produziert
als vergleichbare Heißwasserbereiter.
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Eine
weitere Aufgabe ist es, einen derartigen Heißwasserbereiter zu produzieren,
der im Verhältnis zu
seiner Produktionskapazität
für heißes Leitungswasser
kompakt ist.
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Die
Erfindung basiert auf dem Wissen, dass das obige Ziel durch Benutzung
von Resthitze in den Verbrennungsgasen in der Brennkammer zur wirksamen
Vorerhitzung zurückkehrenden
Heizwassers von einem Heizsystem erreicht werden kann, das mit dem
Heißwasserbereiter
verbunden ist, und in dem dann, während der Haupterhitzung des
Heizwassers, letzteres zum zusätzlichen
Erhitzen des heißen
Leitungswassers benutzt wird.
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In
diesem Zusammenhang ist es insbesondere kennzeichnend für einen
Heißwasserbereiter von
dem in dem ersten Absatz angegebenen Typ, dass er einen Vorerhitzer
für zurückkehrendes
Heizwasser umfasst, welcher in der Brennkammer angeordnet ist, dass
der Vorerhitzer eine Ausgangsleitung besitzt, welche vorerhitztes
Heizwasser aus der Brennkammer heraus und zu dem unteren Teil des Heißwasserbereiters
leitet, von wo die Anordnung so ist, dass es aufwärts in den
lückenförmigen Durchgang
passieren kann, welcher die Verbrennungskammer umgibt, während es
durch die Brennkammer erhitzt wird und Hitze an das Leitungswasser
abgibt.
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Ein
Heißwasserbereiter
von diesem Typ wurde als fähig
erachtet, mit einem hohen Wirkungsgrad zu arbeiten und zur gleichen
Zeit im Wesentlichen zwei Mal soviel Leitungswasser zu produzieren
wie die besten derzeit am Markt erhältlichen Heißwasserbereiter.
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Es
wird bevorzugt, dass der Vorerhitzer in der Form eines doppelwandigen
Behälters
hergestellt wird, wobei der Einlass des Behälters mit einer inneren Kam mer
des Behälters
verbunden ist, welcher mit einem lückenförmigen Raum verbunden ist, der
die Kammer umfasst und wobei der Ausgang des Behälters mit dem lückenförmigen Raum
verbunden ist. Die Breite des lückenförmigen Raums
ist sehr klein, um eine wirksame Vorerhitzung des Wassers zu erhalten.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
besitzt der Vorerhitzer die Form eines zylindrischen Behälters und
die Außenseite
des Behälters
ist mit einer großen
Anzahl von im Wesentlichen radial ausgerichteten Stiften versehen.
Die Länge
dieser Stifte ist nur wenig kürzer
als die Breite eines lückenförmigen Durchgangs
für Rauchgase,
welcher zwischen dem Behälter
und der inneren Wand der Wandkammer gebildet ist.
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Weitere
Eigenschaften der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen, welche
folgen. Die Erfindung wird in größerem Detail
unten unter Bezugnahme auf das im Wege des Beispiels in den beiliegenden
Zeichnungen gezeigte Ausführungsbeispiel
beschrieben.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt
einen ersten Längsschnitt
durch einen Heißwasserbereiter
gemäß der Erfindung.
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2 zeigt
einen zweiten Längsschnitt durch
den Heißwasserbereiter
entlang einer anderen Schnittlinie.
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3 zeigt
den Heißwasserbereiter
von oben.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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In
den Figuren bezeichnet Bezugszeichen 1 die äußere Wand
des Heißwasserbereiters,
welche mit einer Isolierung 2 versehen ist. Bezugszeichen 3 gibt
diagrammatisch einen Ölbrenner
an, welcher in eine Brennkammer 4 hineinragt, welche durch
eine innere Wand 5 begrenzt wird. Der Boden der Brennkammer
ist mit einer Schicht 6 aus feuerfestem Material bedeckt,
wie Ziegeln. Das obere Ende der Brennkammer 4 ist mit einem
Kamin 7 verbunden. Bezugszeichen 8 bezeichnet
einen elektrischen Erhitzer, der in dem unteren Bereich des Heißwasserbereiters
zum wahlweisen Betrieb des Heißwasserbereiters
oder zum Erhöhen
der Leistung des Heißwasserbereiters
angeordnet ist. Der Heißwasserbereiter
ist mit einem Einlass 9 für zurückkehrendes Heizwasser von
einem Heizsystem ausgestattet, das mit dem Heißwasserbereiter verbunden ist.
Der Einlass 9 ist über
einen Schlauch 10 mit einem Vorerhitzer 11 verbunden,
der in dem oberen Bereich der Brennkammer mit einem Auslass 12 angeordnet
ist, welcher, über
einen Schlauch 13, vorerhitztes zurückkehrendes Heizwasser herunter
zu dem Boden des Heißwasserbereiters
führt.
Bezugszeichen 25 bezeichnet einen Entlüftungskanal.
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Der
Vorerhitzer besteht aus einem zwei-wandigen Behälter mit einem Einlass 14,
welcher mit dem Schlauch 10 verbunden ist und in eine innere
Kammer 15 in dem Behälter
sich öffnet,
und Entlüftungsöffnungen 26.
Diese Kammer kommuniziert in ihrem unteren Bereich mit einem lückenförmigen Raum 16, welcher
die Kammer umfasst und durch welche das zurückkehrende Heizwasser hoch
zu dem Ausgang 12 hindurchgeht. Der Raum 16 ist
sehr schmal und das Heizwasser, welches hoch durch die Lücke hindurchgeht,
wird der wirksamen Aufheizung durch die Rauchgase in der Brennkammer 4 unterworfen,
welche die äußere Behälterwand überstreichen.
Es ist bevorzugt, dass der Raum eine Breite in der Ordnung von 1
bis 4 mm, vorzugsweise grob 2 mm besitzt.
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Um
den Hitzetransfer von den Rauchgasen zu dem Wasser in dem lückenförmigen Raum 16 wirksamer
zu machen, ist die äußere Wand
des Vorerhitzers 11 mit einer großen Anzahl von Stiften 17 ausgestattet,
die im Wesentlichen radial angeschweißt sind und durch die Rauchgase
erhitzt werden und Hitze zu der Behälterwand führen. Die Stifte 17 haben
eine Länge,
die leicht, vorzugsweise grob 2 mm, kürzer als die Breite des Flusskanals
für die
Verbrennungsgase ist, welcher zwischen dem Vorerhitzer und der inneren
Wand 5 der Brennkammer gebildet ist.
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Durch
die Positionierung und des gezeigten Designs des Vorerhitzers wird
verbleibende Hitze in den Verbrennungsgasen sehr wirksam zu dem
zurückkehrenden
Heizwasser übertragen,
um letzteres vor zu erhitzen.
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Die
innere Wand 5 der Brennkammer wird durch eine Rohrschlange 18 umgeben,
geeigneter Weise hergestellt aus einem gerippten Rohr aus Kupfer.
Kaltes Wasser wird am Einlass 19 der Rohrschlange bereitgestellt,
siehe 1, und wird während
des Durchgangs durch die Rohrschlange zu einem Auslass 20 erhitzt,
siehe 2, für
heißes
Wasser. Die Rohrschlange 18 ist durch ein Führungsblech 21 umgeben,
welches, zusammen mit der inneren Wand 5 der Brennkammer,
einen lückenförmigen Durchgang 22 für das Heizwasser
bildet, welches hoch zu einem Steigbehälter 23 geht, welcher
mit dem Auslass 24 des Heißwasserbereiters verbunden ist, über welchen
Heizwasser bestimmt ist, einem Heizsystem zur Verfügung gestellt
zu werden, das mit dem Heißwasserbereiter
verbunden ist. Das Führungsbleche
ist mit Lüftungsöffnungen 28 in
seinem oberen Bereich ausgestattet. Die Breite des lückenförmigen Durchgangs 22 ist
leicht, vorzugsweise grob 4 mm, größer als der äußere Durchmesser
des Rohrs in der Rohrschlange 18.
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Dies
stellt eine sehr gute Hitzeübertragung von
dem Heizwasser, welches hoch durch Durchgang 2 hindurchgeht,
zu dem Leitungswasser in der Rohrschlange 18 bereit, welche
auch direkt von der Brennkammer 4 erhitzt wird. Das Resultat
ist eine sehr hohe Produktion von heißem Leitungswasser. Dies wird
auf Grund der wirksamen Vorerhitzung des Heizwassers kombiniert
mit der wirksamen Übertragung
von Hitze von dem letzteren und der Brennkammer auf das Leitungswasser
in der Rohrschlange geschehen.
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Offizielle
Tests haben bestätigt,
dass der Heißwassererhitzer
eine hohe Wirksamkeit besitzt, 91%, welche den besten auf dem Markt
erhältlichen Heißwasserbereitern
entspricht. Ein Heißwasserbereiter,
der zur Benutzung zuhause bestimmt ist, mit einer Leistung in der
Ordnung von 15 bis 20 kW, kann mit einem Durch messer von 550 mm
und einer Höhe von
1100 von hergestellt werden. In diesem Zusammenhang wurde die Produktion
von heißem
Leitungswasser bei 21 l/min gemessen, bei einer Temperatur von 42°. Dies ist
zu vergleichen mit den besten Heißwasserbereitern dieses Typs,
die derzeit auf dem Markt erhältlich
sind, welche 11 l/min produzieren und dann einen zusätzlichen
Heißwasserbehälter erfordern
können.
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Die
Stifte 17, die von dem Vorerhitzer 11 hervorstehen,
werden im Wesentlichen rußfrei
bleiben, auf Grund der hohen Temperatur, grob 300 bis 400° C. Wenn
die innere Oberfläche
der Brennkammer 4 mit Ruß bedeckt ist, wird die Hitzeübertragung
an die umgebende Rohrschlange 18 beeinträchtigt.
Auf der anderen Seite werden die "Hitzeverluste" in den Rauchgasen reduziert, als Ergebnis
wovon mehr Hitzenergie von diesen an das Wasser in dem Vorerhitzer 11 übertragen
wird. Dies bedeutet, dass eine relativ konstante Wirksamkeit zwischen
Rußentfernungsmaßnahmen
erhalten wird. Die Rußentfernungsmaßnahmen
können
auch in längeren
Intervallen als bei den bekannten Heißwasserbereitern stattfinden.
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Die
Erfindung wurde in Verbindung mit der bevorzugten Ausführungsform
oben beschrieben, die in den Zeichnungen gezeigt wird. Das Prinzip
gemäß der Erfindung
kann auch für
größere Heißwasserbereiter
benutzt werden, wo größere Leistung
erforderlich ist.