EP0411669B1 - Anordnung zum Erwärmen oder Kühlen einer Flüssigkeit - Google Patents

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EP0411669B1
EP0411669B1 EP90114994A EP90114994A EP0411669B1 EP 0411669 B1 EP0411669 B1 EP 0411669B1 EP 90114994 A EP90114994 A EP 90114994A EP 90114994 A EP90114994 A EP 90114994A EP 0411669 B1 EP0411669 B1 EP 0411669B1
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EP
European Patent Office
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container
arrangement according
liquid
magnets
heat exchanger
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EP90114994A
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French (fr)
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EP0411669A2 (de
EP0411669A3 (en
Inventor
Karl Bossert
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BOSSERT, GERDI
Original Assignee
Bossert Gerdi
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Publication date
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F13/00—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
    • F28F13/16—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by applying an electrostatic field to the body of the heat-exchange medium
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
    • F24H1/18—Water-storage heaters
    • F24H1/20—Water-storage heaters with immersed heating elements, e.g. electric elements or furnace tubes

Definitions

  • the invention relates to an arrangement for heating or cooling a liquid in the form of a container which receives the liquid, is provided with heat-exchanging or heat-exchanging surfaces.
  • Arrangements of the above type are used, for example, as hot water boilers for household purposes or as cooling tanks, such as cooled fermentation tanks in the beverage industry.
  • the liquid normally remains stationary in the container during the warm-up or cooling period. The heat is thus transported due to convection from the heat source or to the heat sink and is comparatively slow.
  • the object stated above is achieved according to the invention in that at least one guide body, in particular made of a non-magnetic material for mixing local liquid flows, is arranged in the container.
  • the faster heating of the liquid by the heat source of the container or the faster cooling of the liquid by the heat sink of the container due to the magnetic field of the magnet or magnets leads to a faster redeployment of the liquid in the container.
  • several magnets are used, which are arranged distributed in the volume of the container.
  • the magnets can be permanent magnets; but electromagnets are also suitable that generate a direct or alternating field.
  • the layering of the liquid due to the temperature gradient is used to guide the liquid past the magnet (s).
  • the guide body which is preferably made of non-magnetic material, such as plastic or stainless steel, which can be guide plates or the like, mixes local liquid flows and directs the liquid flows through different fields of the magnetic field.
  • At least one tube cone arranged with a substantially vertical cone axis, is arranged as a guide body and has a plurality of holes in its wall.
  • the liquid flow which is essentially vertical due to the temperature gradient, emerges obliquely to the vertical from the holes in the pipe cone and mixes with surrounding liquid areas.
  • several such tube cones can also be arranged one above the other, the tube cones also being able to overlap.
  • the tube cone is expediently used to hold the magnets, which can be arranged outside, but preferably inside the tube cone.
  • the magnets for example in the form of permanent magnets, are arranged closely adjacent to the wall of the tube cone. This can be achieved with comparatively little design effort if the wall of the pipe cone is designed in accordance with German utility model 89 04 085.
  • magnets can also be combined at a distance from one another in a common horizontal plane to form groups which are expediently attached to a common annular holder.
  • brackets equipped with magnets can be arranged one above the other.
  • the cold water is supplied in the area of the floor, while the warm water is drawn off in the upper area of the boiler in order to avoid mixing of the hot water collecting in the upper area with the cold water flowing in from below.
  • the mostly electrical heating device is arranged in the lower half of the tank of the hot water boiler.
  • the entire boiler volume must be heated in order to be able to remove warm water. With low water consumption, this leads to disproportionately high heating costs.
  • the container of the hot water boiler has two inlets opening into the container at different heights and that at least one magnet is arranged at least in the area of the upper inlet.
  • the hot water boiler comprises heating devices in the mouth area of both the upper inlet and the lower inlet. Due to the increased stratification of the water in the area of the magnet In the upper inlet, the water in the upper region of the container is heated more quickly and can be kept at a higher temperature than the water in the lower region of the container. This reduces the heating costs.
  • the lower inflow can be shut off independently of the upper inflow and the lower heating device can be switched off independently of the upper heating device, so that in individual cases only an upper area of the volume of the hot water boiler is used for hot water generation.
  • the lower and the upper heating device can be designed differently.
  • the upper heating device can be a heat exchanger of a heat pump system or a heat medium circuit that uses the thermal energy of flue gases of a heating system via a further heat exchanger.
  • the lower heating device can also be designed as a heat exchanger connected to a heating medium circuit.
  • the hot water boiler shown in Fig. 1 comprises a closed container 1 with an inlet pipe 3 for cold water and an outlet pipe 5 for hot water.
  • An electric heating element 7 is arranged on the bottom side of the container.
  • a heat exchanger 9 which is fed by a heat source (not shown in more detail, for example a central heating system) is arranged in a side wall region of the container 1.
  • the heating device 7 or the heat exchanger 9 heat the water stationary, i.e. compared to the volume of the container 1 negligible water inflow or outflow.
  • a plurality of permanent magnets 11 are arranged distributed over the volume, here vertically one above the other.
  • the magnets 11 are arranged in a manner not shown in or below a tube cone 13 which has a plurality of holes 15 in its cone wall.
  • the holes 15 of the tube cone 13, which is arranged with a substantially vertical axis and taper upwards, ensure transverse flows transverse to the vertical direction, which on the one hand mixes the water and on the other hand is guided through areas of different field strengths of the magnets.
  • the magnets ensure faster heating of the water in the container 1.
  • FIG. 2 shows a cooled fermentation tank with a container 21, an inlet 23 and an outlet 25.
  • a heat exchanger 27 is provided, which is connected to a cooling system (not shown).
  • a plurality of axially intermeshing tube cones 29 with an essentially vertical axis are arranged, which carry a plurality of permanent magnets 31 on their tube wall and are provided with a plurality of holes 33 penetrating the cone wall.
  • the tube cones 29 ensure mixing or swirling of the liquid flowing due to the temperature gradient, the liquid being guided through regions of changing magnetic field strength of the magnets 31.
  • the magnets 31 ensure a more uniform and faster cooling of the liquid.
  • the tube cone of Figures 1 and 2 can be made of plastic or stainless steel.
  • the tube cones can also be double-walled and accommodate the magnets between the double walls.
  • the interior of the double-walled tube cone can also be used for liquid flow.
  • magnet and tube cone arrangement of FIG. 2 can also be used in a hot water boiler of FIG. 1 and that the magnet and tube cone arrangement of FIG. 1 can be used in a container of FIG. 2.
  • FIG. 3 shows a variant of a hot water boiler with a container 41, through the bottom 43 of which a first inlet 45 opening in the region of the bottom 43 and a second inlet 47 for cold water opening in the upper half of the container are passed. From the area of the maximum water level of the container 41, an outlet 49 leads out of the container 41 through the bottom 43.
  • the inlets 45, 47 can be shut off by separate valves 51, 53.
  • a first, electrical heating device 55 is provided in the area of the mouth of the lower inlet 45. i.e.
  • a second electric heating device 57 is provided in the upper half of the container 41 in the region of the mouth of the upper inlet 47.
  • the support ring 59 In the area of the mouth of the upper inlet 47 there is also an approximately horizontally arranged support ring 59 made of non-magnetic material, on which a plurality of permanent magnets 61 arranged at a distance from one another are held.
  • the support ring 59 is provided with a large number of holes 60.
  • the two heating devices 55, 57 can be switched on separately from one another via switches 63, 65.
  • a hot water boiler of the above type can be operated to save heating costs.
  • valve 53 is closed and valve 51 is open.
  • the container contents are heated to operating temperature via the heating device 55.
  • the heated water rises and is drawn off via drain 49 if necessary.
  • the upper heating device 57 can also be switched on, which ensures faster heating of the upper regions of the container contents.
  • the magnets 61 accelerate the heating process.
  • the hot water boiler of FIG. 3 can also be operated in an economy mode for small amounts of water to be drawn off.
  • valve 51 is closed and valve 53 is opened.
  • the heating device 55 is switched off and the cold water flowing in via the inflow 47 when hot water is withdrawn is heated exclusively by the heating device 57.
  • the magnets 61 in turn ensure a faster shifting of the warming water in the upper region of the container 41. Since the magnets 61 are only arranged in the upper region of the container, the shifting of the water is restricted to the upper region, with the result that this Water in the lower region of the container 41 can be kept at a lower temperature than the water in the upper region. This reduces the energy required to heat the water.
  • the lower inlet 45 expediently opens into the lower half of the container, while the upper inlet 47 opens into the upper half. It has turned out to be favorable if the upper inlet 47 opens into the container 41 at approximately two thirds of the maximum water level and the magnets 61 and the heating device 57 are also arranged approximately in this area.
  • the container 41 can contain in its upper half, in particular in the region of its upper third, a heat exchanger 67 which is arranged via a heating medium circuit 68 with a heating system, for example a building heating system, in a flue gas duct 69 of a heating system, not shown Heat exchanger 70 is connected.
  • a heat exchanger 67 which is arranged via a heating medium circuit 68 with a heating system, for example a building heating system, in a flue gas duct 69 of a heating system, not shown Heat exchanger 70 is connected.
  • a heating medium circuit 68 with a heating system, for example a building heating system, in a flue gas duct 69 of a heating system, not shown Heat exchanger 70 is connected.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Erwärmen oder Kühlen einer Flüssigkeit in Form eines die Flüssigkeit aufnehmenden, mit Wärme zu- oder abführenden Wärmeaustauschflächen versehenen Behälters.
  • Anordnungen der vorstehenden Art werden z.B. als Warmwasser-Boiler zu Haushaltszwecken oder als Kühltanks, wie z.B. gekühlten Gärtanks in der Getränkeindustrie, verwendet. Bei Anwendungen der vorstehenden Art verbleibt die Flüssigkeit während der Aufwärm- bzw. Kühlperiode normalerweise stationär in dem Behälter. Der Wärmetransport erfolgt damit aufgrund von Konvektion von der Wärmequelle bzw. zur Wärmesenke und geht vergleichsweise langsam vor sich.
  • Aus DE-A-1 501 478 ist es bekannt, Wärmetauscherrohre, die einen Wärmeübergang zwischen einem in dem Rohr strömendem Medium und einem außerhalb des Rohrs sich befindenden Medium, wie zum Beispiel einer Flüssigkeit, dadurch verbessern, daß in die die beiden Medien voneinander trennende Rohrwand jeweils mehrere Permanentmagnete eingesetzt werden, deren Magnetfeld die Wärmeübergangszahl zwischen Rohrwand und Medium erhöht. Die Feldstärke der Magnete ist vergleichsweise gering, so daß sich die Wirkung in erster Linie im Bereich der Grenzschicht des Mediums ergibt.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Weg zu zeigen, wie bei tankartigen Behältern ohne Zufuhr externer Energie, zum Beispiel für die Umwälzung der Flüssigkeit, der Aufheiz- oder Kühlvorgang der Flussigkeit in dem Behälter beschleunigt werden kann.
  • Ausgehend von einer Anordnung zum Erwärmen oder Kühlen einer Flüssigkeit in Form eines die Flüssigkeit aufnehmenden, mit Wärme zu- oder abführenden Wärmeaustauscherflächen versehenen Behälters, der mit wenigstens einem die Flüssigkeit einem Magnetfeld aussetzenden Magnet versehen ist, wird die vorstehend angegebene Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in dem Behälter wenigstens ein Leitkörper, insbesondere aus einem nicht magnetischen Material zur Vermischung lokaler Flüssigkeitsströmungen angeordnet ist.
  • Es hat sich gezeigt, daß die raschere Erwärmung der Flüssigkeit durch die Wärmequelle des Behälters oder die raschere Abkühlung der Flüssigkeit durch die Wärmesenke des Behälters infolge des Magnetfelds des bzw. der Magnete zu einer rascheren Umschichtung der Flüssigkeit in dem Behälter führt. Abhängig von der Größe des Behälters werden zweckmäßigerweise mehrere Magnete eingesetzt, die im Volumen des Behälters verteilt angeordnet sind. Bei den Magneten kann es sich, wie bei der bekannten Anordnung, um Permanentmagnete handeln; geeignet sich aber auch Elektromagnete, die ein Gleich- oder Wechselfeld erzeugen. Die aufgrund des Temperaturgradienten bedingte Umschichtung der Flüssigkeit wird dazu ausgenutzt, die Flüssigkeit an dem bzw. den Magneten vorbeizuführen. Der vorzugsweise aus nicht magnetischem Material, wie zum Beispiel Kunststoff oder nicht rostendem Stahl bestehende Leitkörper, bei welchem es sich um Leitbleche oder dergleichen handeln kann, vermischt lokale Flüssigkeitsströmungen und lenkt die Flüssigkeitsströmungen durch unterschiedliche Feldstärkebereiche des Magnetfelds.
  • Je nach Anwendungsgebiet, in welchem der Behälter eingesetzt werden soll, lassen sich weitere Vorteile erzielen. Beispielsweise kann bei Warmwasser-Boilern mit großem Volumen und geringer Entnahme aufgrund des Umschichtungseffekts eine verringerte Fäulnis festgestellt werden.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung ist in dem Behälter wenigstens ein mit im wesentlichen vertikaler Kegelachse angeordneter Rohrkegel als Leitkörper angeordnet, der in seiner Wand eine Vielzahl Löcher hat. Die aufgrund des Temperaturgradienten im wesentlichen vertikale Flüssigkeit-Strömung tritt schräg zur Vertikalen aus den Löchern des Rohrkegels aus und vermischt sich mit umgebenden Flüssigkeitsbereichen. Gegebenenfalls können auch mehrere derartiger Rohrkegel übereinander angeordnet sein, wobei sich die Rohrkegel auch überlappen können.
  • Der Rohrkegel wird zweckmäßigerweise zur Halterung der Magnete ausgenutzt, die außerhalb, vorzugsweise jedoch innerhalb des Rohrkegels angeordnet werden können. In einer besonders zweckmäßigen Gestaltung sind die z.B. als Permanentmagnete ausgebildeten Magnete der Wand des Rohrkegels dicht benachbart angeordnet. Dies läßt sich mit vergleichsweise geringem konstruktiven Aufwand erreichen, wenn die Wand des Rohrkegels entsprechend dem deutschen Gebrauchsmuster 89 04 085 ausgebildet ist.
  • Mehrere Magnete können auch im Abstand voneinander in einer gemeinsamen horizontalen Ebene zu Gruppen zusammengefaßt werden, die zweckmäßigerweise auf einer gemeinsamen ringförmigen Halterung befestigt sind. Mehrere mit Magneten bestückte Halterungen können hierbei übereinander angeordnet werden.
  • Bei herkömmlichen Warmwasser-Boilern wird das kalte Wasser im Bereich des Bodens zugeführt, während das warme Wasser im oberen Bereich des Boilers abgezogen wird, um eine Vermischung des sich im oberen Bereich sammelnden Warmwassers mit dem von unten her zufließenden Kaltwasser zu vermeiden. Die zumeist elektrische Heizeinrichtung ist in der unteren Hälfte des Behälters des Warmwasser-Boilers angeordnet. Bei einem Boiler der bekannten Art muß das gesamte Boilervolumen erwärmt werden, um warmes Wasser entnehmen zu können. Bei geringem Wasserverbrauch führt dies zu unverhältnismäßig hohen Heizkosten.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Behälter des Warmwasser-Boilers zwei in unterschiedlicher Höhe in den Behälter mündende Zuläufe aufweist und daß zumindest im Bereich des oberen Zulaufs wenigstens ein Magnet angeordnet ist. Der Warmwasser-Boiler umfaßt Heizeinrichtungen im Mündungsbereich sowohl des oberen Zulaufs als auch des unteren Zulaufs. Aufgrund der durch den Magnet bzw. die Magnete verstärkten Umschichtung des Wassers im Bereich des oberen Zulaufs wird das Wasser im oberen Bereich des Behälters rascher erwärmt und kann auf einer höheren Temperatur gehalten werden, als das Wasser im unteren Bereich des Behälters. Dies mindert die Heizkosten. Insbesondere hat es sich als günstig erwiesen, wenn der untere Zufluß unabhängig vom oberen Zufluß absperrbar und die untere Heizeinrichtung unabhängig von der oberen Heizeinrichtung abschaltbar ist, so daß im Einzelfall lediglich ein oberer Bereich des Volumens des Warmwasser-Boilers für die Warmwassererzeugung ausgenutzt wird. Es versteht sich, daß die untere und die obere Heizeinrichtung unterschiedlich ausgebildet sein können. Insbesondere kann es sich bei der oberen Heizeinrichtung um einen Wärmetauscher einer Wärmepumpenanlage oder einer über einen weiteren Wärmetauscher die Wärmeenergie von Rauchgasen einer Heizungsanlage ausnutzenden Wärmemittel-Kreislaufs handeln. Es versteht sich, daß auch die untere Heizeinrichtung als an einen Wärmemittel-Kreislauf angeschlossener Wärmetauscher ausgebildet sein kann.
  • Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigt:
    • Fig. 1
    eine teilweise aufgebrochene schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Warmwasser-Boilers,
    Fig. 2
    eine teilweise aufgebrochene Darstellung eines erfindungsgemäßen gekühlten Gärtanks und
    Fig. 3
    eine teilweise aufgebrochene schematische Darstellung einer Variante eines erfindungsgemäßen Warmwasser-Boilers.
  • Der in Fig. 1 dargestellte Warmwasser-Boiler umfaßt einen geschlossenen Behälter 1 mit einem Zulaufrohr 3 für Kaltwasser und einem Ablaufrohr 5 für Warmwasser. Auf der Bodenseite des Behälters ist ein elektrisches Heizelement 7 angeordnet. Zusätzlich oder alternativ zum Heizelement 7 ist in einem Seitenwandbereich des Behälters 1 ein von einer nicht näher dargestellten Wärmequelle, beispielsweise einer Zentralheizungs-Anlage gespeister Wärmetauscher 9 angeordnet. Die Heizeinrichtung 7 bzw. der Wärmetauscher 9 erwärmen das Wasser stationär, d.h. bei verglichen mit dem Volumen des Behälters 1 vernachlässigbarem Wasserzu- bzw. -abfluß.
  • In dem Behälter sind mehrere Permanentmagnete 11 über das Volumen verteilt angeordnet, hier vertikal übereinander. Die Magnete 11 sind in nicht näher dargestellter Weise in bzw. unterhalb eines Rohrkegels 13 angeordnet, der in seiner Kegelwand eine Vielzahl Löcher 15 hat. Die Löcher 15 des mit im wesentlichen vertikaler Achse angeordneten, nach oben sich verjüngenden Rohrkegels 13 sorgen für Querströmungen quer zur Vertikalrichtung, wodurch einerseits das Wasser vermischt und andererseits durch Bereiche unterschiedlicher Feldstärke der Magnete geführt wird. Die Magnete sorgen für rascheres Aufheizen des Wassers in dem Behälter 1.
  • Fig. 2 zeigt einen gekühlten Gärtank mit einem Behälter 21, einem Zulauf 23 und einem Ablauf 25. In einem Seitenwandbereich des Behälters ist ein an eine nicht näher dargestellte Kühlanlage angeschlossener Wärmetauscher 27 vorgesehen. In dem Behälter 21 sind mehrere in axialer Richtung ineinandergreifende Rohrkegel 29 mit im wesentlichen vertikaler Achse angeordnet, die an ihrer Rohrwand eine Vielzahl Permanentmagnete 31 tragen sowie mit einer Vielzahl die Kegelwand durchdringender Löcher 33 versehen sind. Die Rohrkegel 29 sorgen für eine Vermischung bzw. Verwirbelung der aufgrund des Temperaturgradienten strömenden Flüssigkeit, wobei die Flüssigkeit durch Bereiche wechselnder Magnetfeldstärke der Magnete 31 geführt wird. Die Magnete 31 sorgen für eine gleichmäßigere und raschere Kühlung der Flüssigkeit.
  • Die Rohrkegel der Figuren 1 und 2 können aus Kunststoff oder Edelstahl bestehen. Insbesondere bei Rohrkegeln, die als Träger für eine Vielzahl Permanentmagnete ausgenutzt werden, können die Rohrkegel auch doppelwandig ausgebildet sein und die Magnete zwischen den Doppelwänden aufnehmen. Der Innenraum der doppelwandigen Rohrkegel kann ebenfalls zur Flüssigkeitströmung ausgenutzt werden.
  • Es versteht sich, daß die Magnet- und Rohrkegelanordnung der Fig. 2 auch bei einem Warmwasser-Boiler der Fig. 1 eingesetzt werden kann und daß die Magnet- und Rohrkegelanordnung der Fig. 1 bei einem Behälter der Fig. 2 Verwendung finden kann.
  • Figur 3 zeigt eine Variante eines Warmwasser-Boilers mit einem Behälter 41, durch dessen Boden 43 ein erster, im Bereich des Bodens 43 mündender Zulauf 45 sowie ein zweiter, in der oberen Hälfte des Behälters mündender Zulauf 47 für Kaltwasser hindurchgeführt ist. Aus dem Bereich des maximalen Wasserpegels des Behälters 41 führt ein Ablauf 49 durch den Boden 43 aus dem Behälter 41 heraus. Die Zuläufe 45, 47 sind durch gesonderte Ventile 51, 53 absperrbar. Im Bereich der Mündung des unteren Zulaufs 45, d.h. in der unteren Hälfte des Behälters 41, ist eine erste, elektrische Heizeinrichtung 55 vorgesehen. Eine zweite elektrische Heizeinrichtung 57 ist in der oberen Hälfte des Behälters 41 im Bereich der Mündung des oberen Zulaufs 47 vorgesehen. Im Bereich der Mündung des oberen Zulaufs 47 ist ferner ein etwa horizontal angeordneter Tragring 59 aus nichtmagnetischem Material vorgesehen, an dem eine Vielzahl, im Abstand voneinander angeordneter Permanentmagnete 61 gehalten sind. Zur besseren Vermischung des Wassers ist der Tragring 59 mit einer Vielzahl Löcher 60 versehen. Die beiden Heizeinrichtungen 55, 57 sind über Schalter 63, 65 voneinander gesondert einschaltbar.
  • Ein Warmwasser-Boiler der vorstehenden Art läßt sich heizkostensparend betreiben. Im Normalbetrieb ist das Ventil 53 geschlossen und das Ventil 51 geöffnet. Der Behälterinhalt wird über die Heizeinrichtung 55 auf Betriebstemperatur erwärmt. Das erwärmte Wasser steigt nach oben und wird bei Bedarf über den Abfluß 49 abgezogen. Um den Aufheizvorgang zu beschleunigen, kann zusätzlich die obere Heizeinrichtung 57 eingeschaltet werden, die für ein rascheres Aufheizen der oberen Bereiche des Behälterinhalts sorgt. Die Magnete 61 beschleunigen den Aufheizvorgang.
  • Der Warmwasser-Boiler der Figur 3 kann auch für geringe zu entnehmende Wassermengen in einem Sparbetrieb betrieben werden. Hierzu wird das Ventil 51 geschlossen und das Ventil 53 geöffnet. Die Heizeinrichtung 55 wird abgeschaltet und das bei Warmwasserentnahme über den Zufluß 47 zufließende Kaltwasser wird ausschließlich von der Heizeinrichtung 57 erwärmt. Die Magnete 61 sorgen wiederum für eine raschere Umschichtung des sich erwärmenden Wassers im oberen Bereich des Behälters 41. Da die Magnete 61 lediglich im oberen Bereich des Behälters angeordnet sind, beschränkt sich die Umschichtung des Wassers auf den oberen Bereich, mit der Folge, daß das Wasser im unteren Bereich des Behälters 41 auf einer niedrigeren Temperatur gehalten werden kann als das Wasser im oberen Bereich. Dies mindert den Energiebedarf für die Erwärmung des Wassers.
  • Der untere Zulauf 45 mündet zweckmäßigerweise in der unteren Hälfte des Behälters, während der obere Zulauf 47 in der oberen Hälfte mündet. Es hat sich als günstig herausgestellt, wenn der obere Zulauf 47 etwa in der Höhe von zwei Drittel des maximalen Wasserstands in den Behälter 41 mündet und auch die Magnete 61 wie auch die Heizeinrichtung 57 etwa in diesem Bereich angeordnet ist.
  • Zusätzlich oder alternativ zur oberen Heizeinrichtung 57 kann der Behälter 41 in seiner oberen Hälfte, insbesondere im Bereich seines oberen Drittels einen Wärmetauscher 67 enthalten, der über einen Wärmemittel-Kreislauf 68 mit einem in einem Rauchgaskanal 69 einer nicht näher dargestellten Heizanlage, beispielsweise einer Gebäudeheizung angeordneten Wärmetauscher 70 verbunden ist. Auf diese Weise kann die Restwärme der Rauchgase der Heizanlage für die Warmwassererzeugung ausgenutzt werden. Die auf diese Weise rückgewinnbare Wärmemenge reicht aus, um zumindest den im Sparbetrieb betriebenen Warmwasserboiler hinreichend zu heizen.

Claims (17)

  1. Anordnung zum Erwärmen oder Kühlen einer Flüssigkeit in Form eines die Flüssigkeit aufnehmenden, mit Wärme zu- oder abführenden Wärmeaustauscherflächen (7, 9; 27; 55, 57;) versehenen Behälters (1; 21; 41;), der mit wenigstens einem, die Flüssigkeit einem Magnetfeld aussetzenden Magnet (11; 31; 61;) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Behälter (1; 21) wenigstens ein Leitkörper (13; 29), insbesondere aus einem nichtmagnetischen Material, zur Vermischung lokaler Flüssigkeitsströmungen angeordnet ist.
  2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Behälter (1; 21) wenigstens ein mit im wesentlichen vertikaler Kegelachse angeordneter Rohrkegel (13; 29) angeordnet ist, der in seiner Wand eine Vielzahl Löcher (15; 33) hat.
  3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Rohrkegel (29) übereinander angeordnet sind.
  4. Anordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet bzw. die Magnete (11) vertikal unter oder in dem Rohrkegel (13) angeordnet ist bzw. sind.
  5. Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnete (31) an dem Rohrkegel (29) gehalten sind.
  6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrkegel (29) aus nichtmagnetischem Material besteht und daß die Magnete (31) der Wand des Rohrkegels (29) dicht benachbart an dieser gehalten sind.
  7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Magnete (61) im Abstand voneinander in einer gemeinsamen im wesentlichen horizontalen Ebene angeordnet sind.
  8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnete (61) an einer ringförmigen Halterung (59) gehalten sind.
  9. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (1; 41) als geschlossener, mit wenigstens einem Zulauf (3; 45, 47) und wenigstens einem Ablauf (5; 49) versehener Behälter eines Warmwasser-Boilers ausgebildet ist.
  10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (41) zwei in unterschiedlicher Höhe in den Behälter (41) mündende Zuläufe (45, 47) aufweist und daß zumindest im Bereich des oberen Zulaufs (47) wenigstens ein Magnet (61) angeordnet ist.
  11. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Zulauf (47) in der oberen Hälfte des Behälters und der untere Zulauf in der unteren Hälfte mündet.
  12. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Zulauf (47) etwa in der Höhe von 2/3 des maximalen Flüssigkeitspegels in den Behälter (41) mündet.
  13. Anordnung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der obere (47) und/oder der untere (45) Zulauf über ein Ventil (51, 53) absperrbar, insbesondere wechselweise zum jeweils anderen Zulauf absperrbar ist.
  14. Anordnung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (41) wenigstens zwei in unterschiedlicher Höhe, insbesondere im Bereich der Mündungen der beiden Zuläufe (45, 47) angeordnete Heizeinrichtungen (55, 57) oder Wärmetauscher aufweist.
  15. Anordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Heizeinrichtung (55) oder der untere Wärmetauscher unabhängig von der oberen Heizeinrichtung (57) bzw. dem oberen Wärmetauscher abschaltbar ist.
  16. Anordnung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Wärmetauscher (67) über einen Wärmemittel-Kreislauf (68) mit einem in einem Rauchgaskanal (69) einer Heizanlage angeordneten, weiteren Wärmeaustauscher (70) verbunden ist.
  17. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (21) als mit einem Wärmetauscher (27) einer Kühlanlage versehener Gärtank oder Kühltank ausgebildet ist.
EP90114994A 1989-08-04 1990-08-03 Anordnung zum Erwärmen oder Kühlen einer Flüssigkeit Expired - Lifetime EP0411669B1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT90114994T ATE98009T1 (de) 1989-08-04 1990-08-03 Anordnung zum erwaermen oder kuehlen einer fluessigkeit.

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE8909442U DE8909442U1 (de) 1989-08-04 1989-08-04 Vorrichtung zum Erwärmen oder Kühlen einer Flüssigkeit
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