| (19) |
 |
|
(11) |
EP 1 884 720 B1 |
| (12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
| (45) |
Hinweis auf die Patenterteilung: |
|
13.01.2016 Patentblatt 2016/02 |
| (22) |
Anmeldetag: 28.07.2006 |
|
| (51) |
Internationale Patentklassifikation (IPC):
|
|
| (54) |
Baueinheit für eine Kompaktheizungsanlage
Assembly for a compact heating installation
Ensemble pour installation de chauffage compact
|
| (84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
|
AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU LV MC NL PL PT RO SE
SI SK TR |
| (43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
|
06.02.2008 Patentblatt 2008/06 |
| (73) |
Patentinhaber: Grundfos Management A/S |
|
8850 Bjerringbro (DK) |
|
| (72) |
Erfinder: |
|
- Jensen, Olav
8800 Viborg (DK)
|
| (74) |
Vertreter: Vollmann, Heiko et al |
|
Vollmann & Hemmer
Patentanwälte
Wallstrasse 33a 23560 Lübeck 23560 Lübeck (DE) |
| (56) |
Entgegenhaltungen: :
EP-A- 1 528 330 EP-A1- 1 188 991 DE-A1- 4 237 136
|
EP-A- 1 710 511 EP-A2- 0 931 988 DE-A1- 19 632 604
|
|
| |
|
|
|
|
| |
|
| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft eine Baueinheit für eine Heizungsanlage mit zwei Heizkreisen
gemäß den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen.
[0002] Derartige Baueinheiten zählen zum Stand der Technik und werden typischerweise in
so genannten Gasthermen eingesetzt, die häufig als kompakte Wandgeräte gebaut werden.
Diese kompakt ausgebildeten Geräte weisen einen Primärwärmetauscher auf, in welchem
im Kreislauf geführtes Wasser als Wärmeträger erwärmt wird, das entweder einem für
die Raumheizung vorgesehenen Heizkreis oder aber einem Wärmetauscher, typischerweise
einem Plattenwärmetauscher zugeführt wird, über den die Brauchwassererwärmung erfolgt.
Die Baueinheit umfasst dabei typischerweise ein aus mehreren Kunststoffspritzgussteilen
aufgebautes Armaturen- und Pumpengehäuse, welches rückseitig zum Anschluss des Plattenwärmetauschers
ausgebildet ist. Die Baueinheit umfasst darüber hinaus auch alle sonstigen elektrischen,
mechanischen und/oder hydraulischen Komponenten, soweit sie sinnvollerweise in der
Baueinheit zusammengeführt werden können. Dies sind typischerweise Filter, Schmutz-/Luftabscheider,
Schaltventile, Drosselventile, Temperatur- und Drucksensoren und dergleichen.
[0003] Eine solche Baueinheit, bei der drei Gehäuseteile unter Eingliederung des Pumpenaggregats
aneinander anschließen und rückseitig durch den Wärmetauscher verbunden sind, ist
aus
EP 1 528 330 A1 bekannt. Diese Baueinheit ist hoch integriert und besteht im Wesentlichen aus einem
zentralen Pumpengehäuseteil und zwei seitlich daran anschließenden Armaturengehäuseteilen.
[0004] Die Erwärmung des Brauchwassers erfolgt, sobald ein Brauchwasserdurchfluss innerhalb
der Baueinheit detektiert wird. Dann erfolgt die Umschaltung eines Wegeventils derart,
dass das vom Primärwärmetauscher kommende erwärmte Wasser nicht mehr in den Heizkreis
für die Raumheizung, sondern in den Heizkreis für die Brauchwassererwärmung, nämlich
in den Plattenwärmetauscher geleitet wird. Gleichzeitig wird der Brenner gezündet,
so dass im Primärwärmetauscher eine Erwärmung des durchfließenden Wärmeträgers erfolgt.
[0005] Um eine schnelle und ausreichende Erwärmung des Brauchwassers zu gewährleisten, wird
brennerseitig bezogen auf den Wasserdurchfluss im Primärwärmetauscher eine hohe Energie
eingebracht, die andererseits aber auch im Sekundärwärmetauscher abgenommen werden
muss, um eine Überhitzung des Systems, insbesondere Dampfblasenbildung und die damit
verbundene schlagartige Druckerhöhung bzw. spätere Kavitation beim Einfallen der Dampfblasen
zu vermeiden. Hierzu zählt es zum Stand der Technik, in Abhängigkeit der Durchflussmenge
vom Brauchwasser den Brenner zu steuern, sei es in Stufen oder auch stufenlos. Diese
Steuerung genügt zwar den Sicherheitsanforderungen für die Heizungsanlage, kann aber
in der Praxis dazu führen, dass das erwärmte Brauchwasser je nach aktuellem Leitungsdruck
unterschiedlich warm aus der Baueinheit und somit auch aus der Entnahmestelle am Zapfventil
austritt.
[0006] Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße
Baueinheit für eine Heizungsanlage so auszubilden, dass eine bessere Temperatursteuerung
des Brauchwassers ermöglicht wird.
[0007] Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale
gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen, der
nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung angegeben.
[0008] Die erfindungsgemäße Baueinheit für eine Heizungsanlage mit zwei Heizkreisen, einem
für die Raumheizung und einem für die Erwärmung von Brauchwasser, weist ein Armaturen-
und Pumpengehäuse auf, das zum Anschluss des Sekundärwärmetauschers ausgebildet ist,
in welchem die Erwärmung des Brauchwassers erfolgt. Gemäß der Erfindung sind innerhalb
der Baueinheit, nämlich innerhalb des Armaturen- und Pumpengehäuses Mittel zur Temperatursteuerung
des Brauchwassers vorgesehen, die unabhängig von den außerhalb der Baueinheit befindlichen
Heizungsanlagenteilen arbeiten.
[0009] Grundgedanke der vorliegenden Erfindung ist es also, die Temperatursteuerung nicht
nur wie beim Stand der Technik durch die Gaszufuhr des Brenners zu steuern, was stets
außerhalb der Baueinheit erfolgt, sondern innerhalb der Baueinheit, nämlich innerhalb
des Armaturen-und Pumpengehäuses Mittel zur Temperatursteuerung des Brauchwassers
vorzusehen, die also innerhalb der Baueinheit liegen und damit von außerhalb der Baueinheit
angeordneten Aggregaten unabhängig sind und somit vom Hersteller der Baueinheit montiert
und fertig eingestellt werden können.
[0010] Um die Temperatur des aus der Baueinheit austretenden erwärmten Brauchwassers zu
steuern, ist es gemäß einer Weiterbildung der Erfindung von besonderem Vorteil, wenn
innerhalb der Baueinheit eine steuerbare Drosselstelle in der Brauchwasserleitung
vorgesehen ist, mit welcher der Brauchwasserdurchfluss gezielt gesteuert werden kann.
Durch die Möglichkeit der Steuerung der Brauchwassermenge kann die Temperatur des
austretenden Brauchwassers gesteuert werden, auch ohne einen Eingriff in die Brennersteuerung.
Es kann also ggf. auf eine Brennersteuerung, zumindest auf eine feinfühlige Brennersteuerung
verzichtet werden, da dies über die Durchflusssteuerung, ggf. auch zusätzlich neben
der Brennersteuerung erfolgen kann. Hierzu ist innerhalb der Baueinheit eine Drosselstelle
vorgesehen, deren Strömungsquerschnitt einstellbar ist.
[0011] Vorteilhaft ist es, wenn statt einer reinen Steuerung eine Temperaturregelung vorgesehen
wird. Dies kann in Weiterbildung der Erfindung dadurch erfolgen, dass innerhalb des
Gehäuses in der vom Sekundär wärmetauscher abströmseitigen Brauchwasserleitung ein
Temperatursensor angeordnet ist, dass im Weiteren innerhalb der Baueinheit eine elektronische
Regelung vorgesehen ist, welcher das Signal des Temperatursensors zugeführt ist und
die wiederum ein Stellsignal abgibt, welches für die Steuerung des Strömungsquerschnitts
der Drosselstelle verantwortlich ist. Auf diese Weise kann innerhalb der Baueinheit
ein geschlossener Regelkreis für die Temperatursteuerung des Brauchwassers vorgesehen
werden.
[0012] Die steuerbare Drosselstelle kann grundsätzlich an beliebiger Stelle innerhalb der
Brauchwasserleitung in der Baueinheit liegen, muss jedoch in Strömungsrichtung vor
dem Temperatursensor angeordnet sein. Besonders zweckmäßig ist es, wenn die steuerbare
Drosselstelle in Strömungsrichtung vor dem Sekundärwärmetauscher liegt.
[0013] Wenn, was heutzutage zum Stand der Technik zählt, das Armaturen-und Pumpengehäuse
aus mindestens einem Armaturengehäuseteil und einem Pumpengehäuseteil aus Kunststoffspritzguss
aufgebaut ist, dann ist es konstruktiv besonders günstig, die steuerbare Drosselstelle
in einem Armaturengehäuseteil anzuordnen, welches an den Sekundärwärmetauscher anschließt.
[0014] Zur Ausbildung einer im Strömungsquerschnitt steuerbaren Drosselstelle ist eine Vielzahl
von konstruktiven Möglichkeiten gegeben. Besonders vorteilhaft ist eine Konstruktion
gemäß der Erfindung, bei der die Drosselstelle nach Art eines Schieberventils ausgebildet
ist und der Schieber mittels eines außen am Gehäuse angeordneten Elektromotors in
Achsrichtung verfahrbar ist, so dass je nach Stellung des Schiebers der Strömungsquerschnitt
größer oder kleiner ist. Dabei ist es zweckmäßig, die Anordnung so auszulegen, dass
der Strömungsquerschnitt nicht völlig geschlossen werden kann, sondern stets ein Mindestströmungsquerschnitt
verbleibt, um auch im Falle eines Defektes noch eine ausreichende Durchströmung des
Plattenwärmetauschers sicherzustellen. Die Ausbildung nach Art eines Schieberventils
hat den Vorteil, dass nahezu kraftfrei der Strömungsquerschnitt gesteuert werden kann,
dass auf Dichtmittel im Bereich des Strömungsquerschnitts völlig verzichtet werden
kann und dass die diesbezüglichen Bauteile kostengünstig herstellbar bzw. in das Gehäuse
integrierbar sind.
[0015] Die schieberventilähnliche Ausbildung erlaubt darüber hinaus auch eine Weiterbildung
dahingehend, dass auf der dem Motor abgewandten Seite des Schiebers ein Füllventil
für die Heizungsanlage angeordnet werden kann, das zumindest in Öffnungsrichtung mittelbar
oder unmittelbar durch den Schieber steuerbar ist. Es kann also, wenn die Steuerung
des Strömungsquerschnittes nicht benötigt wird, der Schieber zur Steuerung des Füllventils
verwendet werden, wodurch ein gesonderter Antrieb für das Füllventil entfallen kann.
Da innerhalb des Gehäuses eine Leitungsführung für das Brauchwasser ohnehin vorhanden
ist, bedarf es lediglich eines kurzen Überströmkanals, welcher es ermöglicht, mit
Hilfe des darin eingegliederten Füllventils sowie eines weiterhin vorgesehenen Rückschlagventils
den Heizkreis zu befüllen, wenn dies erforderlich sein sollte.
[0016] Vorteilhaft ist dabei das Füllventil so ausgebildet, dass es in Schließrichtung federkraftbeaufschlagt
ist, so dass es in normaler Stellung geschlossen und lediglich bei Betätigung durch
den Schieber geöffnet werden kann. Ein solches Füllventil ist vorteilhaft als Sitzventil
ausgebildet, kann jedoch auch als Schieberventil ausgebildet sein.
[0017] Soweit es die Steuerung des Füllventils angeht, ist es zweckmäßig, diese so auszugestalten,
dass der Schieber erst beim Verfahren über die engste Drosselstelle hinaus den Ventilkörper
des Füllventils öffnend ansteuert, dann ist sichergestellt, dass beim normalen Steuerungsbetrieb
das Füllventil nicht angesteuert wird.
[0018] Da innerhalb des Armaturengehäuses die Leitungsführungen sehr eng beieinander liegen,
kann eine Leitungsverbindung zwischen einer Brauchwasser führenden Leitung und einer
Heizungswasser führenden Leitung ohne großen Aufwand vorgesehen werden. Es ist lediglich
innerhalb der Baueinheit neben der Kanalverbindung ein Raum für das Füllventil sowie
ein weiterer Raum für ein Rückschlagventil zu schaffen, welches ein Rückströmen von
Heizungswasser zum Brauchwasser verhindert.
[0019] Vorteilhaft sind dem Rückschlagventil nachgeschaltet Mittel vorgesehen, welche ein
Eindringen von Heizungswasser in den Brauchwasserkreis wirksam verhindern. Dazu ist
zu bedenken, dass die einfache Sicherheit eines Rückschlagventils, das bis auf wenige
Ausnahmen ständig geschlossen ist und somit nicht bewegt wird, möglicherweise nicht
ausreicht, um die gegen das Eintreten von Heizungswasser in den Brauchwasserkreis
erforderliche Sicherheit zu geben. Es ist daher gemäß einer Weiterbildung der Erfindung
ein Überströmkanal vorgesehen, der an den Raum zwischen Füllventil und Rückschlagventil
anschließt und diesen mit der Umgebung oder einer Abflussleitung verbindet. Dieser
Überströmkanal stellt somit sicher, dass auch im Falle eines Defektes des Rückschlagventils
sich am Füllventil heizungswasserseitig kein Druck aufbauen kann, sondern dieses dann
ggf. abgeleitet wird, so lange, bis der Druck innerhalb des Heizkreises entsprechend
abgefallen ist.
[0020] Konstruktiv besonders günstig ist es, wenn der Schieber der Drosselstelle in einen
Zylinder verfahrbar ist, der den quer dazu mündenden, zum Wärmetauscher führenden
Kanal des entsprechenden Gehäuseteils schneidet. Eine solche Ausbildung ist werkzeugmäßig
vorteilhaft und auch hinsichtlich der Anordnung besonders günstig, da sowohl der Schieber
als auch der endseitig daran angeordnete und diesen verfahrende Motor an einer gut
zugänglichen Stelle der Baueinheit angeordnet werden können, derart, dass sie in Einbaulage
gut zugänglich und im Reparatur- bzw. Wartungsfall ohne Ausbau von Gehäuseteilen aus-und
einbaubar sind. Die Anordnung des Motors erfolgt dabei vorteilhaft so, dass dieser
oberhalb des Wärmetauschers zur Erwärmung des Brauchwassers angeordnet ist, also dort,
wo regelmäßig ein Freiraum innerhalb der Anlage gebildet ist.
[0021] Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels
näher erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- ein Schaltbild einer Heizungsanlage,
- Fig. 2
- in perspektivischer Ansicht in Einbaulage eine Baueinheit einer Heizungsanlage gemäß
Fig. 1,
- Fig. 3
- in vergrößerter Darstellung eine perspektivische Ansicht eines bestückten Gehäusebauteils
der Baueinheit gemäß Fig. 2,
- Fig. 4
- einen Schnitt des Gehäusebauteils nach Fig. 3 durch die Ebene A-A-A-A in einer ersten
Stellung,
- Fig. 5
- die Schnittdarstellung gemäß Fig. 4 in einer zweiten Stellung,
- Fig. 6
- einen Schnitt des in Fig. 3 dargestellten Gehäusebauteils längs der Schnittebene B-B-B-B
in einer ersten Stellung und
- Fig. 7
- die Schnittdarstellung nach Fig. 6 in einer zweiten Stellung.
[0022] Die anhand von Fig. 1 dargestellte Heizungsanlage weist einen Heizkreis auf, in dem
in einem Primärwärmetauscher 1 mittels eines Brenners 2 in Kreislauf geführtes Wasser
als Wärmeträger erwärmt wird. Das Wasser wird mittels einer Umwälzpumpe 3 durch den
Primärwärmetauscher 1 und nachfolgend einem 3/3-Wegeventil zugeführt, von dem aus
es wahlweise über ein Rückschlagventil einer Überströmleitung 5 oder einem Wärmetauscher
6 in Form eines Plattenwärmetauschers oder Heizkörpern 7 einer Raumheizung zugeführt
wird. Durch die Überströmleitung 5 erfolgt auf kurzem Wege eine Rückführung zur Umwälzpumpe
3 und somit zum Primärwärmetauscher 1. Diese Schaltstellung dient zum schnellen Erwärmen
des dort im Kreislauf geführten Wassers. In der zweiten Schaltstellung wird das im
Primärwärmetauscher 1 erwärmte Wasser dem Plattenwärmetauscher 6 zugeführt, in welchem
es im Gegenstrom Brauchwasser erwärmt, welches aus einer Brauchwasserleitung 8 kommt
und erwärmt durch eine Warmwasserleitung 9 den Wärmetauscher 6 verlässt. Das durch
den Wärmetauscher 6 geführte Heizwasser gelangt über eine Rückführleitung 10 wieder
zur Umwälzpumpe 3 und somit zum Primärwärmetauscher 1. In der dritten Schaltstellung
des Ventils 4 wird das im Primärwärmetauscher 1 erwärmte Wasser den Heizkörpern 7
der Raumheizung zugeführt und dann über eine Rückführleitung 11 wiederum zur Umwälzpumpe
3 und zurück zum Primärwärmetauscher 1.
[0023] Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, sind die Bauteile 3 bis 6 und 10 sowie weitere, in
der Figur nicht im Einzelnen dargestellte Komponenten, in einer Baueinheit 12 angeordnet,
die in Fig. 1 durch den mit 12 bezifferten rechteckigen Rahmen dargestellt ist.
[0024] Eine solche Baueinheit 12, wie sie typischerweise für so genannte wandmontierbare
Gasthermen vorgesehen ist, ist in Fig. 2 dargestellt. Die Baueinheit 12 weist ein
zentrales Pumpengehäuseteil 13 auf, welches das Kreiselrad der Umwälzpumpe 3 aufnimmt
und saugseitig einen Luftabscheider aufweist, dessen Schnellentlüfter 14 in Fig. 2
erkennbar ist. Das Pumpengehäuseteil 13 liegt mit Abstand vor dem Plattenwärmetauscher
6 und weist einen in Einbaulage nach oben gerichteten Druckstutzen 15 auf, welcher
zur Leitungsverbindung mit dem Primärwärmetauscher 1 vorgesehen ist. Das Pumpengehäuseteil
13 trägt stirnseitig den Elektromotor 16 der Pumpe. Der Klemmenkasten 17 des Motors
16 ist auf dem Elektromotor 16 angeordnet und nimmt die gesamte Steuer- und Regelelektronik
auf. Rechts und links (gemäß Fig. 2) schließen an das Pumpengehäuseteil 13 so genannte
Armaturengehäuseteile 18 und 19 an, die jeweils aus zwei Gehäusebauteilen 20 und 21
bzw. 22 und 23 bestehen. Es handelt sich hierbei um Kunststoffspritzgussteile, die
jeweils an ein Anschlusspaar des Plattenwärmetauschers 6 anschließen.
[0025] Die in Fig. 2 dargestellte Baueinheit weist vier nach unten gerichtete Anschlüsse
27 bis 30 auf, welche zur Verbindung mit den ortsfesten, Wasser führenden Leitungen
im Haus vorgesehen sind. Dabei ist der Anschluss 27 für den Heizungsvorlauf und der
Anschluss 30 für den Heizungsrücklauf vorgesehen. Das Brauchwasser wird über die Leitung
8 am Anschluss 29 in die Baueinheit 12 geführt, gelangt dort von unten in das Gehäusebauteil
23 zu dem in Fig. 2 unteren Anschluss des rechten Anschlusspaares des Plattenwärmetauschers
6, durchströmt diesen und gelangt über den unteren Anschluss des linken Anschlusspaares
in das Gehäusebauteil 21 und über den Warmwasseranschluss 28 in die entsprechende
ortsfeste Warmwasserleitung des Gebäudes. Im Gegenstrom dazu wird das vom Primärwärmetauscher
1 kommende, erwärmte Wasser über einen Anschluss 31 oben in das Gehäusebauteil 20
eingeleitet, welches das 3/3-Wegeventil 4 umfasst und zum Zwecke der Brauchwassererwärmung
in den oberen linken Anschluss des Anschlusspaares des Plattenwärmetauschers 6 geführt,
durchströmt den Plattenwärmetauscher im Gegenstrom zum Brauchwasser und tritt am oberen
Anschluss des rechten Anschlusspaares wieder aus in das Gehäusebauteil 22, das mit
dem Saugmund der Pumpe 3 leitungsverbunden ist.
[0026] Um die Menge des die Baueinheit 12 durchströmenden Brauchwassers zu steuern, was
für die eingangs beschriebene Temperaturregelung vorgesehen ist, ist eine in ihrem
Strömungsquerschnitt veränderbare Drosselstelle 32 in dem Gehäusebauteil 23 vorgesehen.
Das Gehäusebauteil 23 weist einen in Einbaulage (gemäß Fig. 2) nach vorne zugänglichen,
durch einen Deckel 33 abgeschlossenen zylindrischen Raum 34 auf, an den von unten
der Anschluss 29 zur Zufuhr des noch kalten Brauchwassers anschließt. Im Boden des
zylindrischen Raums 34 schließt ein Kanal 35 an, der im unteren Anschluss des rechten
Anschlusspaares des Plattenwärmetauschers 6 endet. Im Bereich zwischen dem Boden des
Raums 34 und dem Kanal 35 schneidet diese ein zylindrischer Rohrabschnitt 36, an dessen
oberen Ende ein Anschluss 26 zur Aufnahme einer Antriebseinheit 40 vorgesehen ist.
[0027] Innerhalb des Rohrabschnitts 36 ist ein Schieber 37 in Achsrichtung verfahrbar gelagert,
der einen den Innenraum des Rohrabschnitts 36 abschnittsweise und im Querschnitt vollständig
ausfüllenden Zylinder 38 an seinem Ende aufweist. Im Übrigen ist der Schieber 37 stangenförmig
ausgebildet, im oberen Teil des Rohrabschnitts 36 über eine Dichtung 39 abgedichtet
und der dort befindlichen Antriebseinheit 40 gelagert, welche einen Elektromotor zum
Verfahren des Zylinders 38 innerhalb des Rohrabschnitts 36 aufweist.
[0028] Wenn der Schieber 37 in seiner oberen Endstellung befindlich ist, dann ist der Durchfluss
vom Raum 34 zum Kanal 35 vollständig geöffnet. Mit zunehmender Abwärtsbewegung wird
jedoch der Verbindungsquerschnitt mehr und mehr verkleinert. In der anhand der Figuren
4 und 6 dargestellten Schieberstellung ist der Zylinder 38 nahezu vollständig in die
Verbindung zwischen dem Raum 34 und dem Kanal 35 eingefahren, dann weist die Drosselstelle
32 ihren engsten Querschnitt auf. Dieser verbleibende engste Drosselquerschnitt ist
jedoch so groß, dass immer noch ausreichend Wasser in den Plattenwärmetauscher 6 gelangt,
um eine Überhitzung zu vermeiden.
[0029] In diesem Bereich, in dem der Zylinder 38 ganz nach oben gefahren ist, bis zu dem
Bereich, in dem er den Durchgang zum Kanal 35 großteils verschließt, liegt der für
die Temperaturregelung vorgesehene Stellbereich des Schiebers. Die Temperaturregelung
selbst ist im Klemmenkasten 17 des Motors 16 angeordnet und weist darüber hinaus noch
einen im Gehäusebauteil 21 vorgesehenen Temperatursensor 49 auf, welcher die Temperatur
des aus dem Plattenwärmetauscher 6 austretenden erwärmten Brauchwassers erfasst. Durch
Steuerung der Drosselstelle 32, also durch elektromotorisches Verfahren des Schiebers
37 innerhalb des Rohrabschnitts 36 wird die Menge des dem Plattenwärmetauscher 6 durchströmenden
Brauchwassers gesteuert und somit die Temperatur des austretenden, erwärmten Brauchwassers
geregelt.
[0030] Der Rohrabschnitt 36 ist nach unten über den Kanal 35 hinaus verlängert und dort
als Führung für einen Ventilkörper 41 eines Füllventils 42 ausgebildet. Das Füllventil
42 ist als Schieberventil ausgebildet. Der Schieber und Ventilkörper 41 ist mittels
einer endseitig im Gehäuse festgelegten Schraubenfeder 43 in Schließrichtung kraftbeaufschlagt.
Die anhand der Figuren 4 und 6 dargestellte Stellung des Ventilkörpers 41 zeigt somit
die geschlossene Ventilstellung.
[0031] Um das Füllventil 42 öffnend anzusteuern, muss der Schieber 37 mittels des Elektromotors
38 über seine maximale Drosselstellung hinaus verfahren werden, bis die freie Stirnseite
des Zylinders 38 an der gegenüberliegenden Stirnseite des Ventilkörpers 41 zur Anlage
kommt. Wenn dann der Schieber 37 weiter entgegen der Kraft der Schraubenfeder 43 bewegt
und der Ventilkörper 41 nach unten geschoben wird, entsteht um den Ventilkörper herum
eine Kanalverbindung zwischen dem im Raum 34 anstehenden Brauchwasser und einem Querkanal
44, an den ein Rückschlagventil 45 anschließt und der in einem Anschluss 46 mündet,
welcher zur Verbindung mit dem Heizkreis des Primärwärmetauschers 1 vorgesehen ist.
Wenn also der Schieber 37 in die anhand der Figuren 5 und 7 dargestellte unterste
Endstellung verfahren wird, dann ist die Schraubenfeder 43 nahezu vollständig zusammengedrückt
und der Ventilkörper 41 in die das Füllventil 42 öffnende Stellung gefahren, wodurch
der Querkanal 44 mit dem Druck der Brauchwasserleitung beaufschlagt ist. Das nachgeschaltete
Rückschlagventil 45 gibt die Strömung zwischen dem Kanal 44 in Richtung zum Anschluss
46 frei und sperrt in Gegenrichtung, so dass in dieser Stellung ein Überströmen von
Brauchwasser in den Heizkreis, aber nicht umgekehrt, erfolgt. Durch entsprechende
Sensorik und Ansteuerung kann also mittels des Füllventils 42 der Heizkreis selbsttätig
oder ggf. auch durch manuellen Eingriff in die Steuerung befüllt werden. Beim Ansteuern
des Schiebers 37 in Gegenrichtung, also in den Figuren nach oben, wird der Ventilkörper
41 durch die Kraft der Schraubenfeder 43 wieder in die Schließstellung bewegt, in
welche ein O-Ring für die erforderliche Abdichtung sorgt.
[0032] Um sicherzustellen, dass auch selbst dann, wenn das Rückschlagventil 45 defekt sein
sollte, kein Heizwasser in die Brauchwasser führende Leitung gelangt, ist der Querkanal
44 mit dem die Feder 43 und den unteren Teil des Ventilkörpers 41 aufnehmenden Raum
leitungsverbunden. Dieser Raum ist durch eine zentrale Ausnehmung 47 in dem die Feder
43 abstützenden Deckel 48 geöffnet, so dass hier eintretendes Wasser nach außen in
die Umgebung abgeführt wird und somit nicht in die Brauchwasserleitung gelangen kann.
Hier kann ggf. eine zum einen Abfluss führende Leitung angebracht sein.
Bezugszeichenliste
[0033]
- 1 -
- Primärwärmetauscher
- 2 -
- Brenner
- 3 -
- Umwälzpumpe
- 4 -
- 3/3-Wegeventil
- 5 -
- Überströmleitung
- 6 -
- Wärmetauscher
- 7 -
- Heizkörper
- 8 -
- Brauchwasserleitung
- 9 -
- Warmwasserleitung
- 10 -
- Rückführleitung
- 11 -
- Rückführleitung
- 12 -
- Baueinheit
- 13 -
- Pumpengehäuseteil
- 14 -
- Schnellentlüfter
- 15 -
- Druckstutzen
- 16 -
- Elektromotor
- 17 -
- Klemmenkasten
- 18 -
- Armaturengehäuseteil, linksseitig
- 19 -
- Armaturengehäuseteil, rechtsseitig
- 20 -
- Gehäusebauteil von 18
- 21 -
- Gehäusebauteil von 18
- 22 -
- Gehäusebauteil von 19
- 23 -
- Gehäusebauteil von 19
- 26 -
- Anschluss
- 27 -
- Anschluss für Heizungsvorlauf
- 28 -
- Anschluss für Brauchwasser, warm
- 29 -
- Anschluss für Brauchwasser, kalt
- 30 -
- Anschluss für Heizungsrücklauf
- 31 -
- Anschluss zum Primärwärmetauscher
- 32 -
- Drosselstelle
- 33 -
- Deckel
- 34 -
- Raum
- 35 -
- Kanal
- 36 -
- Rohrabschnitt
- 37 -
- Schieber
- 38 -
- Zylinder
- 39 -
- Dichtung
- 40 -
- Antriebseinheit
- 41 -
- Ventilkörper
- 42 -
- Füllventil
- 43 -
- Schraubenfeder
- 44 -
- Querkanal
- 45 -
- Rückschlagventil
- 46 -
- Anschluss zum Befüllen des Heizkreises
- 47 -
- Ausnehmung
- 48 -
- Deckel
- 49 -
- Temperatursensor
1. Baueinheit (12) für eine Heizungsanlage mit zwei Heizkreisen, einen für die Raumheizung
und einen zur Erwärmung von Brauchwasser, mit einem Armaturen- und Pumpengehäuse (13,
18, 19), das aus mindestens einem Armaturengehäuseteil (18, 19) und einem Pumpengehäuseteil
(13) aus Kunststoffspritzguss aufgebaut ist, wobei das Armaturen- und Pumpengehäuse
(18, 19) zum Anschluss eines Sekundärwärmetauschers (6) zur Erwärmung des Brauchwassers
ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Armaturen- und Pumpengehäuses (13, 18, 19) Mittel zur Temperatursteuerung
(32, 40, 49) des Brauchwassers vorgesehen sind, die eine steuerbare Drosselstelle
(32) in dem Strömungsquerschnitt in der Brauchwasserleitung aufweisen, und dass innerhalb
des Armaturen- und Pumpengehäuses (13, 18, 19) in der vom Sekundärwärmetauscher (6)
abströmseitigen Brauchwasserleitung ein Temperatursensor (49) angeordnet ist, dessen
Signal einer elektronischen Regelung (17) zugeführt ist, welche den Strömungsquerschnitt
der Drosselstelle (32) steuert.
2. Baueinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die steuerbare Drosselstelle (32) in einem Armaturengehäuseteil (19) angeordnet ist,
an welcher der Sekundärwärmetauscher (6) anschließt.
3. Baueinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drosselstelle (32) nach Art eines Schieberventils ausgebildet ist und der Schieber
(37) mittels eines außen am Gehäuse angeordneten Elektromotors (40) in Achsrichtung
verfahrbar ist.
4. Baueinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der dem Antrieb (40) abgewandten Seite des Schiebers (37) ein Füllventil (42)
für die Heizungsanlage angeordnet ist, das zumindest in Öffnungsrichtung mittelbar
oder unmittelbar durch den Schieber (37) beaufschlagbar ist.
5. Baueinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (41) des Füllventils (42) in Schließrichtung federkraftbeaufschlagt
ist.
6. Baueinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Verfahren des Schiebers (37) über seine engste Drosselstelle hinaus der Ventilkörper
(41) des Füllventils (42) öffnend angesteuert wird.
7. Baueinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Öffnungsstellung des Füllventils (42) eine Leitungsverbindung zwischen einer Brauchwasser
führenden Leitung (34) und einer Heizungswasser führenden Leitung (46) gebildet ist,
wobei innerhalb des Armaturengehäuseteils (19) ein Rückschlagventil (45) vorgesehen
ist, welches ein Rückströmen von Heizungswasser zum Brauchwasser verhindert.
8. Baueinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Rückschlagventil (45) nachgeschaltet Mittel (47) vorgesehen sind, welche ein
Endringen von Heizungswasser in den Brauchwasserkreis verhindern.
9. Baueinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Schließstellung des Füllventils (42) ein Überströmkanal vorgesehen ist, welcher
den Raum (44) hinter dem Rückschlagventil (45) mit der Umgebung oder einer Abflusseinrichtung
verbindet.
10. Baueinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schieber (37) der Drosselstelle (32) in einem Zylinder (36) verfahrbar ist, der
den quer dazu mündenden zum Wärmetauscher (6) führenden Kanal (5) schneidet.
11. Baueinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der den Schieber (37) steuernde Motor (40) oberhalb des Wärmetauschers (6) zur Erwärmung
des Brauchwassers angeordnet ist.
1. A construction unit (12) for a heating installation with two heating circuits, one
for room heating and one for heating service water, with a fittings and pump housing
(13, 18, 19) which is constructed from at least one fittings housing part (18, 19)
and of a pump housing part (13) of plastic injection moulding, wherein the fittings
and pump housing (18, 19) is designed for the connection of a secondary heat exchanger
(6) for heating the service water, characterised in that means for the temperature control (32, 40, 49) of the service water are provided
within the fittings and pump housing (13, 18, 19), said means comprising a controllable
throttle location (32) in the flow cross section in the service water conduit, and
that a temperature sensor (49) is arranged within the fittings and pump housing (13,
18, 19) in the service water conduit which is downstream of the secondary heat exchanger
(6), the signal of said temperature sensor being led to an electronic control (17)
which controls the flow cross section of the throttle location (32).
2. A construction unit according to claim 1, characterised in that the controllable throttle location (32) is arranged in a fittings housing part (19)
to which the secondary heat exchanger (6) connects.
3. A construction unit according to one of the preceding claims, characterised in that the throttle location (32) is designed in the manner of a slide valve, and the slide
(37) can be displaced in the axis direction by way of an electric motor (40) arranged
outside on the housing.
4. A construction unit according to one of the preceding claims, characterised in that a filling valve (42) for the heating installation and which can be impinged at least
in the opening direction directly or indirectly by the slide (37), is arranged on
the side of the slide (37) which is away from the drive (40).
5. A construction unit according to one of the preceding claims, characterised in that the valve body (41) of the filling valve (42) is impinged by spring force in the
closure direction.
6. A construction unit according to one of the preceding claims, characterised in that the valve body (41) of the filling valve (42) is activated to open on displacing
the slide (37) beyond its narrowest throttle location.
7. A construction unit according to one of the preceding claims, characterised in that a conduit connection between a conduit (34) leading service water and a conduit (46)
leading heating water is formed in the opened position of the filling valve (42),
wherein a non-return valve (45) which prevents a backflow of heating water to service
water is provided within the fittings housing part (19).
8. A construction unit according to one of the preceding claims, characterised in that means (47) which prevent a penetration of heating water into the service water circuit
are arranged downstream of the non-return valve (45).
9. A construction unit according to one of the preceding claims, characterised in that an overflow channel which connects the space (44) behind the non-return valve (45)
to the surroundings or to a drainage device is provided in the closure position of
the filling valve (42).
10. A construction unit according to one of the preceding claims, characterised in that the slide (37) of the throttle location (32) can be displaced in a cylinder (36)
which intersects the channel (5) which runs out transversely thereto and which leads
to the heat exchanger (6).
11. A construction unit according to one of the preceding claims, characterised in that the motor (40) controlling the slide (37) is arranged above the heat exchanger (6)
for heating the service water.
1. Ensemble (12) pour une installation de chauffage ayant deux circuits de chauffe, un
pour le chauffage de la chambre et un pour chauffer de l'eau sanitaire, avec un carter
de robinetterie et de pompe (13, 18, 19) qui est conçu avec au moins une partie de
carter de robinetterie (18, 19) et une partie de carter de pompe (13) en matière plastique
injectée, le carter de robinetterie et de pompe (18, 19) étant formé pour le raccordement
d'un échangeur secondaire de chaleur (6), caractérisé en ce que, à l'intérieur du carter de robinetterie et de pompe (13, 18, 19), des moyens de
commande de température (32, 40, 49) de l'eau sanitaire sont prévus qui comprennent,
dans le conduit d'eau sanitaire, un point d'étranglement (32) apte à être commandé,
et en ce que, à l'intérieur du carter de robinetterie et de pompe (13, 18, 19), dans le conduit
d'eau sanitaire en aval de l'échangeur secondaire de chaleur (6), un capteur de température
(49) est disposé dont le signal est acheminé vers une régulation électronique (17)
qui commande la section transversale d'écoulement du point d'étranglement (32).
2. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que le point d'étranglement (32) apte à être commandé est disposé dans une partie de
carter de robinetterie (19) à laquelle l'échangeur secondaire de chaleur (6) est adjacent.
3. Ensemble selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le point d'étranglement (32) est formé à la façon d'une vanne à tiroir et en ce que le tiroir (37) est déplaçable en direction axiale à l'aide d'un moteur électrique
(40) disposé à l'extérieur sur le carter.
4. Ensemble selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, sur le côté opposé à l'entraînement (40) du tiroir (37), une vanne de remplissage
(42) pour le système de chauffage est disposée, laquelle vanne est actionnable, au
moins en direction d'ouverture, indirectement ou directement par le tiroir (37).
5. Ensemble selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le corps de vanne (41) de la vanne de remplissage (42) est précontraint, en direction
de fermeture, par la force d'un ressort.
6. Ensemble selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, lors d'un déplacement du tiroir (37) au-delà du point d'étranglement le plus étroit,
le corps de vanne (41) de la vanne de remplissage (42) est asservi en ouverture.
7. Ensemble selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, en position d'ouverture de la vanne de remplissage (42), une connexion de conduits
est formée entre un conduit (34) contenant de l'eau sanitaire et un conduit (46) contenant
de l'eau de chauffage, un clapet anti-retour (45) étant prévu à l'intérieur de la
partie de carter de robinetterie (19), qui empêche un flux de retour d'eau de chauffage
vers l'eau sanitaire.
8. Ensemble selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que des moyens (47) sont prévus en aval du clapet anti-retour (45) qui empêchent la pénétration
d'eau de chauffage dans le circuit d'eau sanitaire.
9. Ensemble l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, en position de fermeture de la vanne de remplissage (42), un canal d'évacuation
est prévu qui relie l'espace (44) derrière le clapet anti-retour (45) à l'environnement
ou à un dispositif d'écoulement.
10. Ensemble selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le tiroir (37) du point d'étranglement (32) est déplaçable dans un cylindre (36)
qui coupe le canal (5) qui y débouche et conduit vers l'échangeur de chaleur (6).
11. Ensemble selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moteur (40) commandant le tiroir (37) est disposé au-dessus de l'échangeur de
chaleur (6) pour chauffer l'eau sanitaire.
IN DER BESCHREIBUNG AUFGEFÜHRTE DOKUMENTE
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde ausschließlich zur Information
des Lesers aufgenommen und ist nicht Bestandteil des europäischen Patentdokumentes.
Sie wurde mit größter Sorgfalt zusammengestellt; das EPA übernimmt jedoch keinerlei
Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
In der Beschreibung aufgeführte Patentdokumente