EP0541012A1

EP0541012A1 - Double walled accumulator

Info

Publication number: EP0541012A1
Application number: EP92118579A
Authority: EP
Inventors: Hans Dr. Viessmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-11-07
Filing date: 1992-10-30
Publication date: 1993-05-12
Anticipated expiration: 2012-10-30
Also published as: ATE112380T1; DE59200567D1; DE9113835U1; EP0541012B1

Abstract

The invention relates to a double-walled accumulator for the preparation and storage of hot domestic water, consisting of an accumulator container (1) which is provided with a cold-water supply connection and a hot-water delivery connection (3, 4) and which is surrounded, except for the container bottom (5) which is provided with the connections (3, 4), with a fitting outer wall (2) which conducts the heating medium and on which heating medium forward run and return run connections (6, 7) are arranged. In order to avoid temperature layerings, according to the invention there is arranged, in an accumulator (1) arranged with its longitudinal axis (8) essentially horizontal, above the longitudinal axis (8) between the accumulator container (1) and the outer wall (2), at the same level, in each case a horizontally oriented shielding screen (10) which extends as far as the outer wall end (9) but ends before the other container bottom (5'), and the heating medium forward run connection (6) is arranged at the bottom and at the end (11) of the outer wall (2) distant from the bottom. For the heating medium return run, which is arranged at the top, a return run pipe (14) is, starting from the outer wall bottom (12), and specifically in a place (13) above the longitudinal axis (8) and below the plane of arrangement (E) of the two shielding screens (10), guided as far as the end (11) of the outer wall (2) distant from the bottom and the pipe there is provided with the return run connection (7). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen Doppelmantelspeicher für die Bereitung und Speicherung von warmem Brauchwasser gemäß Oberbegriff der unabhängigen Ansprüche 1 und 2.The invention relates to a double-walled storage for the preparation and storage of hot service water according to the preamble of independent claims 1 and 2.

Derartige Doppelmantelspeicher sind allgemein bekannt und in Benutzung, so daß es diesbezüglich keines besonderen druckschriftlichen Nachweises bedarf. Unabhängig davon, wie und wo man am Außenmantel die Heizmediumsvor- und -rücklaufanschlüsse anordnet, ist eine mehr oder weniger starke Temperaturschichtung im Brauchwasser des von außen beheizbaren Speicherbehälters praktisch unvermeidbar, und zwar selbst dann, wenn der Vorlaufanschluß unten und der Rücklaufanschluß oben am Außenmantel angeordnet sein sollte. Solche Temperaturschichtungen im Speicherbehälter sind aber aus bekannten Gründen unerwünscht, und der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen Mitteln und geringem Aufwand dafür zu sorgen, daß der Tendenz zu solchen Temperaturschichtungen entgegengewirkt bzw. diese weitgehend bei solchen außenbeheizten Speicherbehältern vermieden werden können, und zwar bei Doppelmantelspeichern, die entweder horizontal oder vertikal aufgestellt bzw. installiert werden.Such double mantle storage are well known and in use, so that in this regard no special documentary evidence required. Regardless of how and where arranges the Heizmediumsvor- and return connections on the outer jacket, a more or less strong temperature stratification in the hot water of the externally heated storage container is practically unavoidable, even if the supply connection at the bottom and the return connection arranged at the top of the outer jacket should be. However, such temperature stratifications in the storage container are undesirable for known reasons, and the invention has for its object to provide with simple means and little effort to counteract the tendency to such temperature stratification or these can be largely avoided in such externally heated storage containers, namely double mantle storage systems installed or installed either horizontally or vertically.

Ausgehend von einem Doppelmantelspeicher der eingangs genannten Art ist diese Aufgabe für einen Speicher in horizontaler Anordnung nach der Erfindung durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 und für einen Speicher in vertikaler Anordnung durch die im Kennzeichen des Anspruches 2 angeführten Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich nach den jeweiligen Unteransprüchen.Based on a double mantle storage of the type mentioned, this object is achieved for a memory in a horizontal arrangement according to the invention by the in the characterizing part of claim 1 and for a memory in a vertical arrangement by the features cited in the characterizing part of claim 2. Advantageous developments emerge after the respective subclaims.

Durch diese erfindungsgemäße Ausbildung derartiger Doppelmantelspeicher wird also mit einer sehr einfachen und ohne großen zusätzlichen Aufwand zu verwirklichenden Maßnahme dafür gesorgt, daß das zwischen Außenmantel und Speicherbehälter strömende Heizmedium gezielt von einer strömenden Beaufschlagung oben befindlicher Speicherbereiche ferngehalten wird, d.h., das durchströmende und diesbezüglich für den Wärmeübergang besonders wirksame Teil des Wärmeträgermediums wird auf die tieferliegenden Bereiche des Speicherbehälters konzentriert bzw. heruntergedrückt und dort der Wärmeübergang intensiviert, wobei der aus dem Außenmantel herausragende Bodenteil des Speicherbehälters sowieso und der über der Abschirmblende befindliche Teil weitgehend dem Wärmeübergang entzogen sind.By this inventive design such double mantle memory is thus provided with a very simple and without much additional effort to be realized measure that the flowing between the outer shell and storage tank heating medium deliberately kept away from a flowing impingement above befindlicher storage areas is, ie, the flowing through and in this respect for the heat transfer particularly effective part of the heat transfer medium is concentrated or depressed to the lower areas of the storage tank and intensified there the heat transfer, which protrudes from the outer shell bottom part of the storage container anyway and the part located above the shielding are largely removed from the heat transfer.

In beiden Fällen sind dabei die Abschirmblenden mindestens punktuell außen am Speicherbehälter oder innen am Außenmantel befestigt, d.h., für die spezielle Strömungsführung des Heizmediums genügt es, die Abschirmblenden lediglich an einigen Stellen punktzuverschweißen. Bezüglich der Rücklaufführung bei der Lösung nach Anspruch 1 wird eine Ausführungsform derart bevorzugt, daß im Außenmantelboden eine Öffnung angeordnet und an dieser die außen längs der obersten Mantellinie des Außenmantels geführte Rücklaufleitung angeschlossen ist. Bei der Lösung nach Anspruch 1 wurde im übrigen festgestellt, daß sich dann im Brauchwasser oben keine wesentlich höheren Temperaturen als unten einstellen, wenn die Anordnungsebene der beiden Abschirmblenden in bezug auf die unterste Mantellinie des Außenmantels zu dieser in einer Distanz angeordnet ist, die zwei Dritteln des Außenmanteldurchmessers entspricht und bei der Lösung nach Anspruch 2, wenn die Anordnungsebene der ringförmigen Abschirmblende in bezug auf den Außenmantelabschluß zu diesem in einer Distanz angeordnet ist, die mindestens einem Sechstel der Höhe des Außenmantels entspricht.In both cases, the shielding screens are fastened at least at points to the outside of the storage container or inside to the outer jacket, that is, for the special flow guidance of the heating medium, it is sufficient to spot-weld the shielding diaphragms only in a few places. With regard to the return line in the solution according to claim 1, an embodiment is preferred such that in the outer casing bottom disposed an opening and at this the outside along the uppermost surface line of the outer jacket guided return line is connected. In the solution according to claim 1 has been found, moreover, that then set up in the service water above no much higher temperatures than below, when the assembly plane of the two shielding is arranged with respect to the lowest outer surface of the outer shell to this at a distance, the two-thirds of the outer sheath diameter and in the solution according to claim 2, when the arrangement plane of the annular shielding screen is arranged with respect to the outer sheath termination to this at a distance which corresponds to at least one sixth of the height of the outer sheath.

Die Anordnung und Ausbildung der Rücklaufführung des Heizmediums ist bei der Lösung nach Anspruch 2 besonders einfach zu verwirklichen, nämlich dergestalt, daß das Leitungsstück aus einem U-Profilstück mit einer Länge gebildet ist, die der Distanz zwischen Abschirmblende und Außenmantelabschluß entspricht. Für dieses U-Profilstück genügt ebenfalls nur eine punktuelle Fixierung an einer der benachbarten Wandungen, d.h., bspw. auch an der ringförmigen Abschirmblende selbst.The arrangement and design of the return flow of the heating medium is particularly easy to implement in the solution according to claim 2, namely such that the line piece is formed from a U-shaped piece with a length corresponding to the distance between the shield and outer jacket. For this U-profile piece is also sufficient only a selective fixation on one of the adjacent walls, ie, for example. Also on the annular shielding itself.

Der erfindungsgemäße Doppelmantelspeicher wird nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen näher erläutert.The double-jacket memory according to the invention is explained in more detail below with reference to the drawing of exemplary embodiments.

Es zeigt schematisch

Fig. 1: im Schnitt einen horizontal angeordneten Doppelmantelspeicher;
Fig. 2: einen Schnitt durch den Speicher längs Linie II-II in Fig. 1;
Fig. 3: im Schnitt einen vertikal angeordneten Doppelmantelspeicher;
Fig. 4: einen Teilschnitt durch das Oberteil des Speichers und
Fig. 5: einen Teilschnitt längs Linie V-V in Fig. 4.

It shows schematically

Fig. 1: in section, a horizontally arranged double mantle storage;
Fig. 2: a section through the memory taken along line II-II in Fig. 1;
Fig. 3: in section, a vertically arranged double-shell memory;
Fig. 4: a partial section through the top of the memory and
Fig. 5: a partial section along line VV in Fig. 4th

Wie aus Fig. 1 und 3 ersichtlich, bestehen beide Doppelmantelspeicher aus einem mit Kaltwasserzufuhr- und Warmwasserablaufanschluß 3, 4 versehenem Speicherbehälter 1, der bis auf den mit den Anschlüssen 3, 4 versehenen Behälterboden 5 mit einem formangepaßten, das Heizmedium führenden Außenmantel 2 umgeben ist, an dem Heizmediumsvor- und -rücklaufanschlüsse 6, 7 angeordnet sind.As can be seen from FIGS. 1 and 3, both double-shell accumulators consist of a storage container 1 provided with cold-water supply and hot-water drainage connection 3, 4, which is surrounded by the outer surface 2, which is adapted to the shape, with the fittings 3, 4 provided with the fittings on which heating medium supply and return connections 6, 7 are arranged.

Um den Wärmeübergang zu intensivieren, sind beide Speicher an ihren Heizmediumsvorlaufanschlüssen 6 mit bedarfssteuerbaren Umwälzpumpen 19 ausgestattet.In order to intensify the heat transfer, both memories are equipped with their circulation medium supply connections 6 with demand-controlled circulating pumps 19.

Für die erste Ausführungsform nach Fig. 1, 2, d.h., bei horizontaler Orientierung der Längsachse 8 ist nun, wie dargestellt, wesentlich, daß oberhalb der Längsachse 8 zwischen dem Speicherbehälter 1 und dem Außenmantel 2 auf gleicher Höhe je eine horizontal orientierte, bis zum vertikalen Außenmantelabschluß 9 reichende, aber vor dem anderen Behälterboden 5' endende Abschirmblende 10 und der Heizmediumsvorlaufanschluß 6 unten und am bodenfernen Ende 11 des Außenmantels 2 angeordnet ist, und daß für den oben angeordneten Heizmediumsrücklauf vom Außenmantelboden 12 aus, und zwar einer Stelle 13 über der Längsachse 8 und unter der Anordnungsebene E der beiden Abschirmblenden 10 eine Rücklaufleitung 14 bis zum bodenfernen Ende 11 des Außenmantels 2 geführt und die Leitung dort mit dem Rücklaufanschluß 7 versehen ist.For the first embodiment of FIG. 1, 2, ie, with horizontal orientation of the longitudinal axis 8 is now, as shown, essential that above the longitudinal axis 8 between the storage tank 1 and the outer shell 2 at the same height depending a horizontally oriented, to vertical outer jacket finish 9 reaching, but before the other container bottom 5 'ending Abschirmblende 10 and the heating medium flow connection 6 is arranged below and at the bottom distal end 11 of the outer shell 2, and that for the top arranged Heizmediumsrücklauf from the outer jacket bottom 12, namely a point 13 on the longitudinal axis 8 and below the plane E of the two shielding screens 10, a return line 14 out to the bottom end 11 of the outer shell 2 and the line there is provided with the return port 7.

Was die Anordnung und Ausbildung des Rücklaufes bei dieser Ausführungsform betrifft, ist im Außenmantelboden 12 eine Öffnung 17 vorgesehen, an der die außen längs der obersten Mantellinie des Außenmantels 2 geführte Rücklaufleitung 14 angeschlossen ist, die zwecks einfacher Verbindung und Anlage am Außenmantel 2 aus einem Vierkantrohr besteht. Die tatsächliche Anordnung der beiden Abschirmblenden 10 in der Ebene E zwischen Außenmantel 2 und Speicherbehälter 1 ergibt sich nach Fig. 2.As regards the arrangement and design of the return in this embodiment, an opening 17 is provided in the outer jacket bottom 12, to which the outside along the uppermost generatrix of the outer jacket 2 guided return line 14 is connected, for the purpose of simple connection and conditioning on the outer shell 2 of a square tube consists. The actual arrangement of the two shielding diaphragms 10 in the plane E between outer casing 2 and storage container 1 results according to FIG. 2.

Dieses Prinzip der "Stillegung" des oben befindlichen Speicherbereiches durch Abschirmblenden ist auch bei der Ausführungsform nach Fig. 3 mit vertikal aufgestellten Doppelmantelspeicher verwirklicht, und zwar hierbei in der Weise, daß unterhalb des Außenmantelabschlusses 9 zwischen dem Speicherbehälter 1 und dem mit unten angeordnetem Vorlaufanschluß 6 versehenen Außenmantel 2 eine horizontal orientierte, ringförmige Abschirmblende 10' angeordnet und diese mit einer Rücklaufeinströmöffnung 15 versehen ist, von der aus ein Leitungsstück 16 zum am oberen Ende 11 des Außenmantels 2 angeordneten Rücklaufanschluß 7 führt.This principle of "shutdown" of the upper memory area by shielding is also realized in the embodiment of FIG. 3 with vertically mounted double mantle, in this case in such a way that below the outer sheath finishes 9 between the storage tank 1 and the bottom arranged with feed connection. 6 provided outer jacket 2 a horizontally oriented, annular shielding screen 10 'is arranged and this is provided with a Rücklaufeinströmöffnung 15, from which a line piece 16 to the upper end 11 of the outer shell 2 arranged return port 7 leads.

Bei dieser Ausführungsform, wie dargestellt und insbesondere aus Fig. 4, 5 ersichtlich, ist das Leitungsstück 16 aus einem U-Profilstück 16' mit einer Länge L gebildet, die der Distanz zwischen Abschirmblende 10' und Außenmantelabschluß 9 entspricht.In this embodiment, as shown and in particular from Fig. 4, 5 can be seen, the line piece 16 is formed of a U-shaped piece 16 'with a length L, which corresponds to the distance between shielding 10' and outer sheath finish.

Die durch die Abschirmblenden 10 bzw. 10' im Raum zwischen Außenmantel 2 und Speicherbehälter 1 bedingte Strömungsführung des Heizmediums, vorzugsweise unterstützt durch die bedarfsgesteuerte Umwälzpumpe 19, ist mit Pfeilen verdeutlicht, d.h., über den Abschirmblenden 10, 10', die keineswegs vollkommen diht mit ihren benachbarten Wänden verbunden sein müssen, entstehen gewissermaßen Totwasserräume, die nicht bzw. nicht wesentlich an der Wärmeübertragung an den Speicher bzw. an das Brauchwasser beteiligt sind. Das sowieso im oberen Bereich des Speichers befindliche und bereits erwärmte Brauchwasser erfährt keine zusätzliche Aufwärmung mehr, sondern lediglich der sich unterhalb der Abschirmblenden befindliche Brauchwasserteil, wodurch erreichbar ist, daß das aufgewärmte Brauchwasser im oberen Teil keine wesentlich höhere Temperatur mehr hat gegenüber der Temperatur im unteren Bereich des Speichers.The conditional by the shields 10 and 10 'in the space between the outer shell 2 and storage container 1 flow guidance the heating medium, preferably supported by the demand-driven circulating pump 19 is illustrated with arrows, ie, on the shields 10, 10 ', which must not be completely connected diht with their adjacent walls, created to some extent Totwasserräume that not or not essential to the Heat transfer to the memory or to the service water involved. The already located in the upper part of the memory and already heated hot water undergoes no additional warming more, but only located below the shielding hot water part, which can be reached that the heated hot water in the upper part has no much higher temperature compared to the temperature in the lower Area of the store.

Claims

Double-jacket storage for the preparation and storage of hot process water, consisting of a with cold water supply and hot water drain connection (3, 4) provided storage container (1), except for the with the terminals (3, 4) provided container bottom (5) with a shape-matched, surrounding the heating medium, the outer jacket (2) is arranged on the Heizmediumsvor- and -rücklaufanschlüsse (6, 7) are arranged,
characterized,
in that at its longitudinal axis (8) substantially horizontally arranged storage container (1) above the longitudinal axis (8) between the storage container (1) and the outer casing (2) at the same height depending on a horizontally oriented, to the vertical outer sheath (9) reaching but shielding end (10) terminating in front of the other container bottom (5 ') and the heating medium supply connection (6) is arranged at the bottom and at the bottom-distal end (11) of the outer casing (2) and that for the above-arranged heating medium return from the outer casing bottom (12), namely a point (13) over the longitudinal axis (8) and below the arrangement plane (E) of the two shielding screens (10) a return line (14) to the bottom distal end (11) of the outer jacket (2) and guided the line there with the Return connection (7) is provided.

Double-jacket storage for the preparation and storage of hot process water, consisting of a with cold water supply and hot water drain connection (3, 4) provided storage container (1), except for the with the terminals (3, 4) provided container bottom (5) with a shape-matched, surrounding the heating medium, the outer jacket (2) is arranged on the Heizmediumsvor- and -rücklaufanschlüsse (6, 7) are arranged,
characterized,
in that with its longitudinal axis (8) substantially vertically arranged storage container (1) underneath the outer jacket end (9) between the storage container (1) and the arranged at the bottom feed connection (6) outer jacket (2) has a horizontally oriented, annular shielding screen (10 ') and this is provided with a Rücklaufeinströmöffnung (15), from which a line piece (16) to the upper end (11) of the outer jacket (2) angeorndeten return port (7).

A memory according to claim 1,
characterized,
in that an opening (17) is arranged in the outer casing bottom (12) and the return line (14) guided outside along the uppermost generatrix of the outer casing (2) is connected to this.

Memory according to claim 2,
characterized,
in that the line piece (16) is formed from a U-profile piece (16 ') with a length (L) which corresponds to the distance between the screening screen (10') and outer jacket end (9).

A memory according to claims 1 and 3,
characterized,
in that the plane of arrangement of the two shielding diaphragms (10) with respect to the lowermost generatrix (18) of the outer casing (2) is arranged at a distance of two thirds of the outer casing diameter.

A memory according to claims 2 and 4,
characterized,
in that the plane of arrangement of the annular shielding screen (10 ') with respect to the outer jacket terminal (9) is arranged at a distance of at least one sixth of the height (H) of the outer jacket (2).

A memory according to any one of claims 1 to 6,
characterized,
in that the shielding diaphragms (10, 10 ') are fastened at least at points on the outside of the storage container (1) or on the inside of the outer casing (2).

A memory according to any one of claims 1 to 7,
characterized,
in that a demand-controlled circulating pump (19) is arranged on the heating medium supply connection (6).