DE4418108A1

DE4418108A1 - Warmwasserspeicher mit geschäumtem Dämmantel

Info

Publication number: DE4418108A1
Application number: DE19944418108
Authority: DE
Inventors: Klaus-Dieter Dipl Wahnschaffe; Willibald Dipl Ing Blanarsch
Original assignee: Stiebel Eltron GmbH and Co KG
Current assignee: Stiebel Eltron GmbH and Co KG
Priority date: 1994-05-24
Filing date: 1994-05-24
Publication date: 1995-11-30
Anticipated expiration: 2014-05-25
Also published as: DE4418108B4

Description

Die Erfindung betrifft einen Warmwasserspeicher mit einem Wasserbehälter in einem aus geschäumtem Kunststoff hergestellten Dämmantel, der in einem Außenmantel sitzt.

Ein derartiger Warmwasserspeicher ist in dem DE-GM 71 07 082 beschrieben. Der Dämmantel besteht dort durchgehend aus expandiertem Polystyrol (EPS). Er ist aus zwei Formschalenhälften zusammengesetzt, die am Stoß nut- und federartig oder gestuft gestaltet sind.

Es hat sich gezeigt, daß die Dauertemperaturbeständigkeit von EPS nicht ausreichend ist. Insbesondere beim Trockengehen und bei Auskochtests, denen die Warmwasserspeicher aus Sicherheitsgründen unterworfen werden, erweicht und zerfällt die Dämmschicht.

Es ist auch bekannt, geschäumtes Polyurethan als Material für den Dämmantel zu verwenden. Dadurch erhöhen sich jedoch die Kosten. Außerdem ist ein so aufgebauter Warmwasserspeicher kaum recycelbar.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Warmwasserspeicher der eingangs genannten Art hinsichtlich des Dämmantels zu verbessern.

Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe bei einem Warmwasserspeicher der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß der Dämmantel aus einer geschäumten Innenschicht und einer geschäumten Außenschicht besteht, daß die Temperaturbeständigkeit der Innenschicht größer als die der Außenschicht ist und daß die Wandstärke der Innenschicht so bemessen ist, daß die maximale Temperatur an der Außenschicht bei oder unter dem Wert der Temperaturbeständigkeit der Außenschicht bleibt.

Durch diesen zweischichtigen Aufbau des Dämmantels ist dessen Temperaturbeständigkeit verbessert, weil die Innenschicht den am Wasserbehälter auftretenden Temperaturen, beispielsweise bis zu 120°C, standhält. In der Innenschicht entsteht zur Außenschicht hin ein Temperaturgefälle, so daß an der Außenschicht nur niedrigere Temperaturen, beispielsweise bis zu 75°C, auftreten. Die Außenschicht kann also aus einem billigeren Material bestehen als die Innenschicht.

Vorzugsweise besteht die Innenschicht aus mit Polyphenyloxid (PPO) modifiziertem expandiertem Polystyrol (EPS) und die Außenschicht besteht aus expandiertem Polystyrol. Vergleichsrechnungen haben gezeigt, daß ein solcher Dämmantel billiger ist, als ein Dämmantel aus Polyurethan.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß der Dämmantel stofflich recycelbar ist. Der Dämmantel ist nicht an den Außenmantel und den Wasserbehälter angeschäumt oder mit diesem verklebt. Dadurch ist die dem Recyceln dienende Demontage problemlos möglich.

In Ausgestaltung der Erfindung ist die Außenschicht an die Innenschicht angeschäumt. Es ist jedoch auch möglich, die Außenschicht und die Innenschicht getrennt herzustellen.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Explosionsdarstellung eines Warmwasserspeichers,

Fig. 2 die Montageweise der Verbindung des Außenmantels,

Fig. 3 die hergestellte Verbindung nach Fig. 2 und

Fig. 4 einen gegenüber Fig. 1 vergrößerten Querschnitt.

Ein Warmwasserspeicher weist einen Wasserbehälter (1) aus Stahl oder Kunststoff auf. Der Wasserbehälter (1) ist mit einem Flansch (2) versehen, an dem eine nicht dargestellte, einen elektrischen Heizkörper und sonstige Bauteile tragende Flanschplatte befestigbar ist. Außerdem sind am Wasserbehälter (1) ein Zulaufrohr (3) und ein Ablaufrohr (4) vorgesehen.

Ein aus zwei Halbschalen (5, 6) bestehender Dämmantel dient der Wärmeisolation des Wasserbehälters (1).

Der Warmwasserbehälter (1) weist einen Außenmantel (7) auf, der beispielsweise aus Blech gefertigt ist und in eine Vorderschale (8), eine Hinterschale (9), eine Oberkappe (10) und eine Unterkappe (11) geteilt ist.

Jede der Halbschalen (5, 6) weist eine an den Wasserbehälter (1) angrenzende Innenschicht (12) und eine an den Außenmantel (7) angrenzende Außenschicht (13) auf. Die Innenschicht (12) weist eine am Umfang des Wasserbehälters (1) gleichmäßige Wandstärke (d) auf. Die Wandstärke (d) ist an den meisten Stellen kleiner als die Dicke der Außenschicht (13). Die Außenschicht (13) liegt direkt an der Innenschicht (12) an bzw. ist an diese angeschäumt und ist der Kontur des Außenmantels (7) angepaßt.

Die Innenschicht (12) besteht aus expandiertem Polystyrol, das mit Polyphenyloxid modifiziert ist. Sie hält bei dieser Materialwahl Dauertemperaturen bis etwa 115°C stand. Die Außenschicht (12) besteht aus expandiertem Polystyrol. Das Material der Innenschicht (12) ist wesentlich teuerer als das Material der Außenschicht (13). Es ist deshalb angestrebt, die Wandstärke (d) der Innenschicht (12) möglichst klein zu halten. Die Wandstärke (d) der Innenschicht (12) ist so bemessen, daß in der Innenschicht (12) beim Trockengehen des Wasserbehälters (1) oder bei Auskochtests ein Temperaturgefälle entsteht, das an der Innenseite (14) der Außenschicht (13) zu einer Maximaltemperatur führt, die die Außenschicht (13) nicht schädigt, also bei oder unter dem Wert der Dauertemperaturbeständigkeit des Materials der Außenschicht (13) liegt. Dadurch ist es möglich, für die Außenschicht (13) ein Material zu verwenden, das eine niedrigere Dauertemperaturbeständigkeit aufweist als das Material der Innenschicht (12).

Fig. 4 zeigt, daß das Volumen der Außenschicht (13) wesentlich größer ist als das Volumen der Innenschicht (12), so daß das Volumen der - teueren - Innenschicht (12) sich entsprechend gering auf die Gesamtkalkulation der Halbschalen (5, 6) auswirkt.

In Fig. 4 ist gezeigt, daß an solchen Stellen, an denen die Außenschicht (13), wegen der Kontur des Außenmantels (7) vergleichsweise dünn ist, zusätzliche Wärmeisolationsplatten (15) vorgesehen sein können. Die Wärmeleitfähigkeit dieser Wärmeisolationsplatten (15) ist kleiner als die des Materials der Außenschicht (13), so daß sie in kritischen Stellen die Wärmeisolation verbessern. Solche Wärmeisolationsplatten sind beispielsweise Vakuum-Isolations-Panels (VIP). Die Wärmeisolationsplatten (15) sind in entsprechende äußere Ausnehmungen der Außenschicht (13) eingesetzt.

Die Halbschalen (5, 6) lassen sich beispielsweise folgendermaßen herstellen:
Zur Bildung der Innenschicht (12) wird vorgeschäumtes, mit PPO modifiziertes EPS in eine warme Form eingeblasen, mittels Dampf beaufschlagt und aufgeschäumt. Danach öffnet diese Form und die vorgeschäumte Innenschicht (12) wird in eine nächste warme Form eingesetzt. Nach dem Schließen dieser Form wird aus einem Vorratsbehälter normales EPS in diese Form eingeblasen und mit Dampf beaufschlagt. Dabei erfolgt der Aufschäum- und Verschweißungsprozeß zwischen der Innenschicht (12) und der Außenschicht (13). Danach wird die so vorgefertigte Halbschale (5, 6) zur Stabilisierung in eine dritte, kalte Form eingelegt und dann ausgestoßen.

Nach dem Anlegen der Halbschalen (5, 6) an den Wasserbehälter (1) werden die Oberkappe (10) und die Unterkappe (11) axial auf den von den beiden Halbschalen (5, 6) gebildeten Dämmantel gedruckt. Dies ist in Fig. 1 und 2 durch den Pfeil (A) dargestellt. Die Oberkappe (10) bzw. die Unterkappe (11) drücken dabei eine an der Außenschicht (13) ausgebildete Nase (16) platt (vgl. Fig. 3). Dies führt zu einem axial festen Sitz des Dämmantels im Außenmantel (7). Anschließend werden die Vorderschale (8) und die Hinterschale (9) in Richtung der Pfeile (B) (vgl. Fig. 1, Fig. 2) auf die Halbschalen (5, 6) gepreßt. Die Vorderschale (8) und die Hinterschale (9) übergreifen dabei mittels eines abgewinkelten Randes (17) die Oberkappe (10) bzw. die Unterkappe (11) (vgl. Fig. 3).

Gleichzeitig schnappen die Vorderschale (8) und die Hinterschale (9) zusammen und es verhaken sich dabei ein Randfalz (18) der Vorderschale (8) und ein Randfalz (19) der Hinterschale (9).

Im Bereich der Randfalze (18, 19) können Biegungen vorgesehen sein, die die Dehnung des Dämmantels (5, 6) auffangen.

An der der Wandmontage dienenden Hinterschale (9) ist eine Leiterstruktur (20) ausgeformt. Durch diese wird die unter Vermittlung der Halbschale (6) erfolgende Übertragung des Gewichts des Wasserbehälters (1) auf die Hinterschale (9) verbessert.

Durch den beschriebenen Aufbau ist nach der Lebensdauer des Warmwasserspeichers ein Recyceln vor Ort durch einen Installateur auf einfache Weise möglich. Es werden hierfür die Randfalze (18, 19) reißverschlußartig geöffnet, dann werden die Vorderschale (8) und die Hinterschale (9) abgenommen, wodurch die Oberkappe (10) und die Unterkappe (11) freiwerden. Danach lassen sich die Halbschalen (5, 6) vom Wasserbehälter (1) abnehmen.

Claims

1. Warmwasserspeicher mit einem Wasserbehälter in einem aus geschäumtem Kunststoff hergestellten Dämmantel, der in einem Außenmantel sitzt, dadurch gekennzeichnet, daß der Dämmantel (5, 6) aus einer geschäumten Innenschicht (12) und einer geschäumten Außenschicht (13) besteht, daß die Temperaturbeständigkeit der Innenschicht (12) größer als die der Außenschicht (13) ist, und daß die Wandstärke (d) der Innenschicht (12) so bemessen ist, daß die maximale Temperatur an der Außenschicht (13) bei oder unter dem Wert der Temperaturbeständigkeit der Außenschicht (13) bleibt.

2. Warmwasserspeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenschicht (12) aus mit Polyphenyloxid (PPO) modifiziertem expandiertem Polystyrol (EPS) und die Außenschicht (13) aus expandiertem Polystyrol (EPS) besteht.

3. Warmwasserspeicher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenschicht (13) an die Innenschicht (12) angeschäumt ist.

4. Warmwasserspeicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandstärke (d) der Innenschicht (12) gleichmäßig ist, und die Wandstärke der Außenschicht (13) an die Kontur des Außenmantels (7) angepaßt ist.

5. Warmwasserspeicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß außen am Außenmantel (7) an vergleichsweise dünnen Stellen wenigstens eine Wärmeisolationsplatte (15) angeordnet ist.

6. Warmwasserspeicher nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeisolationsplatten (15) vakuumisolierte Panels sind.

7. Warmwasserspeicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Dämmantel in zwei Halbschalen (5, 6) geteilt ist.

8. Warmwasserspeicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenmantel (7) den Dämmantel (5, 6) an den Wasserbehälter (1) drückt.

9. Warmwasserspeicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenmantel (7) in eine Vorderschale (8), eine Hinterschale (9), eine Oberkappe (10) und eine Unterkappe (11) geteilt ist.

10. Warmwasserspeicher nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorderschale (8) und die Hinterschale (9) mit Rändern (17) die Oberkappe (10) und die Unterkappe (11) übergreifen, wobei die Oberkappe (10) und die Unterkappe (11) axial auf den Dämmantel (5, 6) drücken.

11. Warmwasserspeicher nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorderschale (8) und die Hinterschale (9) mit Randfalzen (18, 19) miteinander verhakt sind.

12. Warmwasserspeicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenmantel (7) an in den Dämmantel (5, 6) greifende Leiterstruktur (20) zur Übertragung des Gewichts des Wasserbehälters (1) über den Dämmantel (5, 6) auf den Außenmantel (7) aufweist.