EP0411669A2 - Anordnung zum Erwärmen oder Kühlen einer Flüssigkeit - Google Patents

Anordnung zum Erwärmen oder Kühlen einer Flüssigkeit Download PDF

Info

Publication number
EP0411669A2
EP0411669A2 EP90114994A EP90114994A EP0411669A2 EP 0411669 A2 EP0411669 A2 EP 0411669A2 EP 90114994 A EP90114994 A EP 90114994A EP 90114994 A EP90114994 A EP 90114994A EP 0411669 A2 EP0411669 A2 EP 0411669A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
arrangement according
container
magnets
inlet
heat exchanger
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP90114994A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0411669B1 (de
EP0411669A3 (en
Inventor
Karl Bossert
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bossert Gerdi
Original Assignee
Bossert Gerdi
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bossert Gerdi filed Critical Bossert Gerdi
Priority to AT90114994T priority Critical patent/ATE98009T1/de
Publication of EP0411669A2 publication Critical patent/EP0411669A2/de
Publication of EP0411669A3 publication Critical patent/EP0411669A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0411669B1 publication Critical patent/EP0411669B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • 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 kind are e.g. as a hot water boiler for household purposes or as cooling tanks, e.g. refrigerated fermentation tanks used in the beverage industry.
  • cooling tanks e.g. refrigerated fermentation tanks used 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 is achieved in that the container is provided with at least one magnet exposing the liquid to a magnetic field.
  • the volume of a liquid in a magnetic field can be heated more quickly by a heat source or that a heat sink can be cooled more quickly, even if the liquid is not circulated or stirred. It has been found that there is a faster redeployment of the liquid in the container.
  • further advantages can be achieved. For example, with hot water boilers with large Volume and low withdrawal due to this effect a reduced putrefaction can be found.
  • magnets are expediently used, which are arranged distributed in the volume of the container.
  • the magnets can be permanent magnets, but they can also be electromagnets that can generate a DC or AC field.
  • the layering of the liquid due to the temperature gradient is expediently used to guide the liquid past the magnet.
  • At least one guide body for mixing local liquid flows is therefore arranged in the containers.
  • 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 designed as 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 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 container is in the form of a saucepan or cookware, which is provided with one or more magnets in the region of its base.
  • the saucepan is made of non-magnetic material, e.g. Stainless steel, aluminum or copper and the magnets are either inserted directly into the bottom of the saucepan forming the heat exchange surface or in the side wall.
  • 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 area 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.
  • FIG. 4 shows a saucepan 71, the flat base 73 of which, when the saucepan is placed on a hotplate or the like, forms a heat exchange surface for liquid or the like to be heated in the saucepan.
  • a plurality of permanent magnets 75 are embedded in the base 73 and expose the liquid to be heated in the pot to a magnetic field.
  • permanent magnets 77 can be provided in the region of the bottom 73 in the side wall of the pot 71.
  • the pot is made of non-magnetic material, such as stainless steel, aluminum or copper.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Thermotherapy And Cooling Therapy Devices (AREA)
  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
  • Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)
  • Cookers (AREA)
  • Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)

Abstract

Zum Erwärmen oder Kühlen einer Flüssigkeit wird ein Behälter (1) mit einem Zulauf (3) und einem Ablauf (5) vorgeschlagen, der eine in dem Behälter angeordnete Wärmequelle (7, 9) oder Wärmesenke enthält. In dem Behälter ist wenigstens ein Magnet (11) angeordnet, der die Flüssigkeit einem Magnetfeld aussetzt. Wenigstens ein Leitkörper, vorzugsweise in Form eines Rohrkegels (13), sorgt für eine bessere Durchmischung der aufgrund des Magnetfelds rascher erwärmbaren bzw. rascher abkühlbaren Flüssigkeit.

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.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Weg zu zeigen, wie ohne Zufuhr externer Energie z.B. für die Umwälzung der Flüssigkeit der Aufheiz- oder Kühlvorgang in einer An­ordnung der eingangs genannten Art beschleunigt werden kann.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in der Behälter mit wenigstens einem die Flüssigkeit einem Magnetfeld aussetzenden Magnet versehen ist. Überra­schenderweise hat sich gezeigt, daß sich das Volumen einer in einem Magnetfeld sich befindenden Flüssigkeit durch eine Wärmequelle rascher erwärmt bzw. eine Wärme­senke rascher abgekühlt werden kann, selbst wenn die Flüssigkeit nicht umgewälzt oder umgerührt wird. Es wurde festgestellt, daß sich eine raschere Umschichtung der Flüssigkeit in dem Behälter ergibt. Je nach Anwen­dungsgebiet lassen sich damit weitere Vorteile erzielen. Beispielsweise kann bei Warmwasser-Boilern mit großem Volumen und geringer Entnahme aufgrund dieses Effekts eine verringerte Fäulnis festgestellt werden.
  • 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 um Permanentmagnete, aber auch um Elektro­magnete handeln, die ein Gleich- oder Wechselfeld er­zeugen können.
  • Die aufgrund des Temperaturgradienten bedingte Um­schichtung der Flüssigkeit wird zweckmäßigerweise dazu ausgenutzt, die Flüssigkeit an dem Magneten vorbeizu­führen. In die Behälter ist deshalb wenigstens ein Leitkörper zur Vermischung lokaler Flüssigkeit-Strömun­gen angeordnet. Der vorzugsweise aus nichtmagnetischem Material, wie z.B. Kunststoff oder nicht rostendem Stahl bestehende Leitkörper, bei welchem es sich um Leitbleche oder dergleichen handeln kann, lenkt die Flüssigkeit-­Strömungen durch unterschiedliche Feldstärkebereiche des Magnetfelds.
  • 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.
  • Das der Erfindung zugrundeliegende Prinzip läßt sich vielfältig nutzen. In einer weiteren bevorzugten Variante hat der Behälter die Form eines Kochtopfs oder Kochgeschirrs, das im Bereich seines Bodens mit einem oder mehreren Magneten versehen ist. Der Kochtopf besteht aus nichtmagnetischem Material, wie z.B. rost­freiem Stahl, Aluminium oder Kupfer und die Magnete sind entweder direkt in den die Wärmetauschfläche bildenden Boden des Kochtopfs oder in dessen Seitenwand einge­setzt.
  • 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,
    • Fig. 3 eine teilweise aufgebrochene schematische Darstellung einer Variante eines erfindungs­gemäßen Warmwasser-Boilers und
    • Fig. 4 eine teilweise aufgebrochene Darstellung eines erfindungsgemäßen Kochtopfs.
  • 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.
  • Figur 4 zeigt einen Kochtopf 71, dessen flacher Boden 73 bei auf eine Herdplatte oder dergleichen gestelltem Topf eine Wärmetauschfläche für in dem Topf zu erwärmende Flüssigkeit oder dergleichen bildet. In den Boden 73 sind mehrere Permanentmagnete 75 eingelassen, die die in dem Topf zu erwärmende Flüssigkeit einem Magnetfeld aussetzen. Zusätzlich oder alternativ zu den Magneten 75 können in der Seitenwand des Topfs 71 Permanentmagnete 77 im Bereich des Bodens 73 vorgesehen sein. Der Topf besteht aus nichtmagnetischem Material, wie z.B. rost­freiem Stahl, Aluminium oder Kupfer.

Claims (21)

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; 73) versehenen Behälters (1; 21; 41; 71),
dadurch gekennzeichnet,
daß der Behälter (1; 21; 41; 71) mit wenigstens einem, die Flüssigkeit einem Magnetfeld aussetzen­den Magnet (11; 31; 61; 75, 77) versehen ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Be­hälter (1; 21) wenigstens ein Leitkörper (13; 29), insbesondere aus einem nichtmagnetischen Material, zur Vermischung lokaler Flüssigkeitsströmungen angeordnet ist.
3. Anordnung nach Anspruch 2, 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.
4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Rohrkegel (29) übereinander angeordnet sind.
5. Anordnung nach Anspruch 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Magnet bzw. die Magnete (11) vertikal unter oder in dem Rohrkegel (13) angeordnet ist bzw. sind.
6. Anordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Magnete (31) an dem Rohrkegel (29) gehalten sind.
7. Anordnung nach Anspruch 6, 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.
8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß mehrere Magnete (61) im Abstand voneinander in einer gemeinsamen im wesentlichen horizontalen Ebene angeordnet sind.
9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnete (61) an einer ringförmigen Halterung (59) gehalten sind.
10. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
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.
11. Anordnung nach Anspruch 10, 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.
12. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Zu­lauf (47) in der oberen Hälfte des Behälters und der untere Zulauf in der unteren Hälfte mündet.
13. Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Zulauf (47) etwa in der Höhe von 2/3 des maximalen Flüssigkeitspegels in den Behälter (41) mündet.
14. Anordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 13,
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.
15. Anordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 14,
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.
16. Anordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Heizeinrichtung (55) oder der untere Wärmetauscher unabhängig von der oberen Heizeinrichtung (57) bzw. dem oberen Wärmetauscher abschaltbar ist.
17. Anordnung nach Anspruch 15 oder 16,
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.
18. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Behälter (21) als mit einem Wärmetauscher (27) einer Kühlanlage versehener Gärtank oder Kühltank ausgebildet ist.
19. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Behäl­ter als Kochgeschirr, insbesondere Kochtopf (71) ausgebildet ist, der im Bereich seines die Wärme­tauscherfläche bildenden Bodens (73) wenigstens einen Magnet (75, 77) trägt.
20. Anordnung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet bzw. die Magnete (75, 77) in den Boden (73) direkt oder/und in eine Seitenwand des Kochtopfs (71) im Bereich des Bodens (73) eingelassen ist.
21. Anordnung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Koch­topf (71) aus nichtmagnetischem Material, insbe­sondere rostfreiem Stahl, Aluminium oder Kupfer besteht.
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 1989-08-04
DE8909442U DE8909442U1 (de) 1989-08-04 1989-08-04 Vorrichtung zum Erwärmen oder Kühlen einer Flüssigkeit

Publications (3)

Publication Number Publication Date
EP0411669A2 true EP0411669A2 (de) 1991-02-06
EP0411669A3 EP0411669A3 (en) 1991-07-24
EP0411669B1 EP0411669B1 (de) 1993-12-01

Family

ID=6841724

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP90114994A Expired - Lifetime EP0411669B1 (de) 1989-08-04 1990-08-03 Anordnung zum Erwärmen oder Kühlen einer Flüssigkeit

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP0411669B1 (de)
AT (1) ATE98009T1 (de)
DE (2) DE8909442U1 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2323658A (en) * 1997-03-26 1998-09-30 Kevin Coppard Liquid heater with mixing device
WO2011066759A1 (zh) * 2009-12-01 2011-06-09 酷科科技有限公司 一种磁能热水器
EP2336089A3 (de) * 2009-11-10 2011-12-07 Kukel Technology Company Limited Magnetischer Hahn für hygienisches Wasser

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1501478B2 (de) * 1966-02-19 1971-12-02 Chepos Zavody chemickeho a potravinarskeho strojirenstvi, oborovy podnik, Brunn (Tschechoslowakei) Einrichtung zum waermeaustausch
DE8908508U1 (de) * 1989-07-12 1989-09-28 Bossert, Gerdi, 7730 Villingen-Schwenningen Wärmepumpenvorrichtung

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2323658A (en) * 1997-03-26 1998-09-30 Kevin Coppard Liquid heater with mixing device
EP2336089A3 (de) * 2009-11-10 2011-12-07 Kukel Technology Company Limited Magnetischer Hahn für hygienisches Wasser
WO2011066759A1 (zh) * 2009-12-01 2011-06-09 酷科科技有限公司 一种磁能热水器

Also Published As

Publication number Publication date
EP0411669B1 (de) 1993-12-01
EP0411669A3 (en) 1991-07-24
DE8909442U1 (de) 1990-01-04
ATE98009T1 (de) 1993-12-15
DE59003671D1 (de) 1994-01-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE4035626C2 (de) Vorrichtung zum Speichern von Wärmeenergie in einem Raumheiz- und Kühlsystem
CH616499A5 (en) Central heating system with a boiler and an additional heat exchanger for preheating the medium flowing back to the boiler
DE4403386C1 (de) Vorrichtung zur Wärmebehandlung von Lebensmitteln
DE69300289T2 (de) Vorrichtung zur Reinigung von Abgasen.
EP0411669B1 (de) Anordnung zum Erwärmen oder Kühlen einer Flüssigkeit
EP0420220B1 (de) Vorrichtung zum Erwärmen oder Kühlen von Flüssigkeiten
EP1310602B1 (de) Anlage zur Verwertung von Brauchwasser
DE2508135A1 (de) Anordnung zur beheizung von wasser in heisswasserspeichern
DE20317011U1 (de) Warmwasserspeicher mit doppelwandigem kanalförmigem Gegenstromwärmetauscher
EP0338343B1 (de) Kühleinschubeinheit für Schalt- und Steuerschränke
DE19504286A1 (de) Wärmetauscher-Kühlfläche, Wärmetauscher-Heizfläche und Kühlschrank für Ausstellungszwecke
DE9301606U1 (de) Wärmeerzeuger für Warmwasserbereitung und Heizbetrieb
CH675293A5 (en) Bathroom radiator for central heating system - has heat exchanger contained within lowermost horizontal pipe of vertically spaced pipe group
DE29806517U1 (de) Wärmespeicher
DE69118432T2 (de) Brennwertkessel mit Wärmetransportflüssigkeit
DE2903250C2 (de) Kessel zum Erhitzen und Speichern von Wasser
DE2646903C2 (de) Verfahren zum Trocknen von flachem Gut und Trockenschrank zur Durchführung dieses Verfahrens
DE6808370U (de) Reinigbarer waermetauscher
DE4135560A1 (de) Drucklos arbeitender warm-abwasser-/kalt-frischwasser-waermetauscher
DE3400377A1 (de) Waermeaustauscher fuer heizungsanlagen
DE69511547T2 (de) Vakuumgefäss zur kontinuierlichen und semikontinuierlichen behandlung von fetten ölen
DE9409348U1 (de) Gasheizkessel
EP0674140A2 (de) Gasbeheizter Wasserheizer
DE9108694U1 (de) Vorrichtung zur Warmwasserbereitung
DE8206002U1 (de) Vorrichtung zum erwaermen von brauchwasser unter ausnutzng der waerme eines fluids

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): AT CH DE ES FR LI

RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: BOSSERT, GERDI

PUAL Search report despatched

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009013

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A3

Designated state(s): AT CH DE ES FR LI

17P Request for examination filed

Effective date: 19911008

17Q First examination report despatched

Effective date: 19920601

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): AT CH DE ES FR LI

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Effective date: 19931201

Ref country code: ES

Free format text: THE PATENT HAS BEEN ANNULLED BY A DECISION OF A NATIONAL AUTHORITY

Effective date: 19931201

REF Corresponds to:

Ref document number: 98009

Country of ref document: AT

Date of ref document: 19931215

Kind code of ref document: T

REF Corresponds to:

Ref document number: 59003671

Country of ref document: DE

Date of ref document: 19940113

EN Fr: translation not filed
PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

26N No opposition filed
PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AT

Payment date: 19960229

Year of fee payment: 6

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CH

Payment date: 19960304

Year of fee payment: 6

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AT

Effective date: 19960803

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LI

Effective date: 19960831

Ref country code: CH

Effective date: 19960831

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PL

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 19970930

Year of fee payment: 8

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 19990601