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Title:
HEATING DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/030616
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a heating device (1) for heating a medium with a heating source (2) and a medium container (3). The medium container (3) has two medium connections (31, 32) which are located at different heights along a longitudinal axis (30) of the medium container (3). The medium container (3) has multiple medium-guiding regions (33, 34) between the two medium connections (31, 32), which are assigned to different heights along the longitudinal axis (30). The medium container (3) has multiple partition walls (4) which are arranged between the medium-guiding regions (33, 34); between the medium-guiding regions (33, 34) there are medium passages (5) for a transition of the medium. Also present are means (45, 4, 7) for an exchange of heat between at least two medium-guiding regions (33, 34).

Inventors:
MUSELMANN WOLFGANG (DE)
WICKELMAIER PETER (DE)
Application Number:
PCT/EP2019/071067
Publication Date:
February 13, 2020
Filing Date:
August 06, 2019
Export Citation:
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Assignee:
TRUMA GERAETETECHNIK GMBH & CO KG (DE)
International Classes:
F24H1/18; F24H9/00; F28D20/00
Foreign References:
US20120272927A12012-11-01
CN106524483A2017-03-22
ES2120323A11998-10-16
US20100092163A12010-04-15
GB2534878A2016-08-10
DE2528179A11976-01-15
DE69126594T21997-12-04
DE4141444A11993-06-17
Attorney, Agent or Firm:
TRUMA GERÄTETECHNIK GMBH & CO. KG (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Heizvorrichtung (1 ) zum Erhitzen eines Mediums,

mit einer Heizquelle (2) und mit einem Mediumsbehälter (3),

wobei der Mediumsbehälter (3) mindestens zwei Mediumsanschlüsse (31 , 32) aufweist,

wobei die zwei Mediumsanschlüsse (31 , 32) sich entlang einer Längsachse (30) des Mediumsbehälters (3) auf unterschiedlichen Höhen befinden,

wobei der Mediumsbehälter (3) mehrere mediumsführende Bereiche (33, 34) zwi- schen den zwei Mediumsanschlüssen (31 , 32) aufweist,

wobei die mediumsführenden Bereiche (33, 34) unterschiedlichen Höhen entlang der Längsachse (30) zugeordnet sind,

wobei der Mediumsbehälter (3) mehrere Trennwände (4) aufweist, die zwischen den mediumsführenden Bereichen (33, 34) angeordnet sind,

wobei sich zwischen den mediumsführenden Bereichen (33, 34) Mediumspassa- gen (5) für einen Übergang des Mediums befinden, und

wobei Mittel (45, 4, 7) für einen thermischen Austausch zwischen mindestens zwei mediumsführenden Bereichen (33, 34) vorhanden sind.

2. Heizvorrichtung (1 ) nach Anspruch 1 ,

wobei mindestens eine Trennwand (4) Aussparungen (45) aufweist.

3. Heizvorrichtung (1 ) nach Anspruch 1 oder 2,

wobei mindestens eine Trennwand (4) zumindest teilweise aus einem wärmelei- tenden Material besteht.

4. Heizvorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 3,

wobei mindestens zwei Trennwände (4) über mindestens ein Wärmeleitelement (7) thermisch miteinander gekoppelt sind.

5. Heizvorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 4,

wobei die Trennwände (4) so ausgestaltet und so in dem Mediumsbehälter (3) an- geordnet sind, dass sich ein mäandrierender Verlauf für das Medium ergibt. 6. Heizvorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 5,

wobei die Trennwände (4) mit einer Stirnseite (40) von einer Seitenwand (38, 39) des Mediumsbehälters (3) ausgehen und mit einer freien Stirnseite (41 ) einer der Seitenwand (38, 39) gegenüberliegenden anderen Seitenwand (39, 38) zugewandt sind,

wobei die Trennwände (4) jeweils eine solche Länge aufweisen, dass zwischen der freien Stirnseite (41 ) und der anderen Seitenwand (39, 38) jeweils eine Medi- umspassage (5) gegeben ist, und

wobei die Trennwände (4) abwechselnd mit ihren Stirnseiten (40) von unterschied- lichen Seitenwänden (38, 39) ausgehen.

7. Heizvorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 6,

wobei durch einen Mediumsanschluss (31 , 32) eine Strömungsrichtung (6) des Mediums innerhalb der mediumsführenden Bereiche (33, 34) gegeben ist, und wobei ein Querschnitt der mediumsführenden Bereiche (33, 34) senkrecht zu der Strömungsrichtung (6) des Mediums kleiner ist als eine von dem Medium in Strö- mungsrichtung (6) durchflossene Fläche der mediumsführenden Bereiche (33, 34).

8. Heizvorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 7,

wobei in mindestens einem mediumsführenden Bereich (33, 34) mindestens eine Leitungsvorrichtung (8) angeordnet ist, und

wobei die Leitungsvorrichtung (8) das Medium durch den mediumsführenden Be- reich (33, 34) leitet. 9. Heizvorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 8,

wobei die Heizquelle (2) thermisch mit einer Bodenfläche (35) des Mediumsbehäl- ters (3) verbunden ist.

Description:
Heizvorrichtung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Heizvorrichtung zum Erhitzen eines Mediums. Die Heizvorrichtung lässt sich - je nach Ausgestaltung - auch als Boiler oder als Teil einer Heizungs-/Heißwasser-Anlage beschreiben.

Boiler erlauben es, erhitztes Wasser - z. B. für einen Duschvorgang - einem Wasserbe- hälter zu entnehmen. Das nachgefüllte Frischwasser hat eine deutlich geringere Tempe- ratur. Daher wäre es für den Anwender sehr unangenehm, wenn das kalte Wasser unmit- telbar nach dem heißen Wasser direkt an den Ausgang gelangen würde. Diese Problema- tik - eines gleichsam thermischen Kurzschlusses - bezieht sich insbesondere auf einen dynamischen Zustand, in welchem heißes Wasser entnommen und kaltes Wasser in den Wasserbehälter nachgefüllt wird.

Weist der Wasserbehälter eine gewisse Höhe auf, so ist allein aufgrund der Wassersäule die Wahrscheinlichkeit für ein direktes Strömen des kalten Wassers zum Ausfluss wäh- rend der Entnahme des erhitzten Wassers ausreichend gering. In dem Fall, dass nur eine geringe Höhe besteht, ist der Weg zwischen Zu- und Abfluss entsprechend verkürzt, so- dass auch das Risiko steigt, dass das einströmende Kaltwasser mit dem ausströmenden Warmwasser vermischt wird.

Die DE 25 28 179 A1 offenbart eine Vorrichtung zur Bereitung von heißen Flüssigkeiten. Dabei befinden sich in einem Flüssigkeitsbehälter an einer Abstützung mehrere Zwi- schenscheiben, die einen viertelkreisförmigen Querschnitt aufweisen. Durch die Scheiben wird eine spiralförmige Bewegung der Flüssigkeit bewirkt.

Einen Behälter für zu erhitzendes Wasser mit einer Zickzackbahn offenbart die DE 691 26 594 T2.

Einen Tank für eine Warmwasserverteilung mit Zwischenwänden beschreibt die DE 41 41 444 A1. Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, bei einer Heizvorrichtung das Risiko zu reduzie- ren, dass kaltes Frischwasser während einer laufenden Entnahme von erhitztem Wasser direkt an den Wasserausgang gelangt.

Die Erfindung löst die Aufgabe durch eine Heizvorrichtung zum Erhitzen eines Mediums, wobei die Heizvorrichtung eine Heizquelle und einen Mediumsbehälter aufweist. Der Me- diumsbehälter weist mehrere Mediumsanschlüsse auf, wobei die zwei Mediumsanschlüs- se sich entlang einer Längsachse des Mediumsbehälters auf unterschiedlichen Höhen befinden. Der Mediumsbehälter weist mehrere - also mindestens zwei - mediumsführen- de Bereiche zwischen den zwei Mediumsanschlüssen auf, wobei die mediumsführenden Bereiche unterschiedlichen Höhen entlang der Längsachse zugeordnet sind.

Die erfindungsgemäße Heizvorrichtung verfügt über eine Heizquelle, welche die thermi- sche Energie erzeugt, und über einen Mediumsbehälter, in dem sich das zu erhitzende Medium befindet. Vorzugsweise überträgt die Heizquelle die Wärme über den Mediums- behälter auf das Medium. Der Mediumsbehälter verfügt über zwei Mediumsanschlüsse, die vorzugsweise dem Zufluss bzw. Abfluss des Mediums dienen. Beide Mediumsan- schlüsse befinden sich entlang einer Längsachse auf unterschiedlichen Höhen. In einer Ausgestaltung befindet sich der als Zulauf dienende Mediumsanschluss entlang der Erd- anziehung tiefer als der Mediumsanschluss, der als Ablauf fungiert. Zwischen diesen bei- den Anschlüssen befinden sich mehrere mediumsführende Bereiche, die unterschiedli- chen Höhen zugeordnet sind. Die Zuordnung ergibt sich beispielsweise über eine jeweili- ge Unterkante der Bereiche oder über einen Schwerpunkt des jeweiligen Bereichs usw. Da sich die Anschlüsse und die Bereiche auf unterschiedlichen Höhen befinden, liegen somit die Bereiche hintereinander zwischen den Anschlüssen, sodass sich auch das Me- dium von dem einen Anschluss über die Bereiche zu dem anderen Anschluss bewegt. Somit wird verhindert, dass das Medium direkt vom einen zum anderen Anschluss strö- men kann.

Der Mediumsbehälter weist mehrere Trennwände auf, die zwischen den mediumsführen- den Bereichen angeordnet sind. Die mediumsführenden Bereiche sind durch die Trenn- wände voneinander getrennt. Umgekehrt werden durch die Trennwände auch die Berei- che in Bezug auf ihre Geometrie oder ihre Erstreckung definiert. Die Trennwände definie- ren eine Trennung zwischen den Bereichen und verhindern ein ungewolltes Übergehen des Mediums zwischen den insbesondere benachbarten Bereichen.

Zwischen den mediumsführenden Bereichen befinden sich Mediumspassagen für einen Übergang des Mediums von einem zu einem benachbarten mediumsführenden Bereich. Die Mediumspassagen ergeben sich beispielsweise durch die Ausgestaltung der Trenn- wände und/oder durch die Ausgestaltung und Anordnung der Trennwände innerhalb des Mediumsbehälters. Eine Mediumspassage ist beispielweise eine Lücke zwischen einer Trennwand und einer umgebenden Wandung des Mediumsbehälters. Durch die Medi- umspassagen bewegt sich somit das Medium von einem mediumsführenden Bereich zu einem anderen - nachfolgenden oder benachbarten - mediumsführenden Bereich.

Weiterhin sind Mittel für einen thermischen Austausch zwischen mindestens zwei medi- umsführenden Bereichen vorhanden. Der thermische Austausch zwischen den Bereichen ereignet sich somit zum einen durch die Mediumspassagen an sich, indem sich das Me- dium zwischen den Bereichen bewegt, und zum anderen und also zusätzlich durch die vorgenannten Mittel. Die Mittel bewirken einen thermischen Austausch, indem sie bei- spielsweise einen ergänzenden Durchgang des Mediums zwischen den Bereichen erlau- ben und/oder indem sie beispielsweise eine thermisch leitfähige Verbindung zwischen den Bereichen hersteilen.

Der Mediumsbehälter bewirkt, dass die Temperatur des entnommenen Wassers über ei- nen langen Zeitraum konstant bleibt. Es werden somit die Einbrüche in der Temperatur verhindert, wie sie im Stand der Technik auftreten, wenn das kalte Frischwasser direkt an den Ausgang gelangt. Weiterhin wird es ermöglicht, dass bei einer Teil-Entnahme des Mediums ein Aufheizen stattfindet, ohne dass es zu einer übermäßigen lokalen Erhitzung kommt.

Die Heizquelle befindet sich vorzugsweise außerhalb des Volumens, das vollständig von dem Mediumsbehälter umschlossen wird.

Eine Ausgestaltung besteht darin, dass die Trennwände so ausgestaltet und so in dem Mediumsbehälter angeordnet sind, dass sich ein mäandrierender Verlauf für das Medium ergibt. Das Medium strömt somit entlang der Bereiche von einer zu einer anderen Seiten- wand des Behälters hin und her. Daher stellt sich auch ein entsprechend langer Pfad ein, über den das Medium verteilt wird.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass mindestens eine Trennwand mit einer Stirnseite von einer Seitenwand des Mediumsbehälters ausgeht und mit einer freien Stirnseite einer der Seitenwand gegenüberliegenden anderen Seitenwand zugewandt ist, und dass die Trennwand eine solche Länge aufweist, dass zwischen der freien Stirnseite und der ande- ren Seitenwand eine Mediumspassage gegeben ist. In dieser Ausgestaltung ist die Trennwand somit kürzer als der Abstand zwischen zwei einander gegenüberliegenden Seitenwänden des Mediumsbehälters, weshalb das Medium durch die sozusagen verblei- bende Lücke, die damit auch die benachbarten Bereiche miteinander verbindet, strömen kann.

Eine Ausgestaltung besteht darin, dass die Trennwände abwechselnd mit ihren Stirnsei- ten von unterschiedlichen Seitenwänden ausgehen. In dieser Ausgestaltung ergeben sich Mediumspassagen, die sich jeweils gegenüberliegen. Damit lässt sich beispielsweise auch die Mäanderstruktur realisieren. Über die einzelnen Mediumspassagen steigt das Medium entlang der Längsachse über die einzelnen Bereiche hinweg.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass durch mindestens einen Mediumsanschluss eine Strömungsrichtung des Mediums innerhalb der mediumsführenden Bereiche gegeben ist. Durch die Ausprägung und/oder z. B. durch die Orientierung mindestens eines Mediums- anschlusses (z. B. des Zuflusses und/oder des Abflusses) ergibt sich eine Strömungsrich- tung, der entlang das Medium zumindest den dem betroffenen Mediumsanschluss nach- gelagerten (bei dem als Zufluss dienenden Mediumsanschluss) oder vorgelagerten (bei dem als Abfluss dienenden Mediumsanschluss) Bereich durchströmt.

In einer Ausgestaltung erfolgt der Zufluss des Mediums derart in Richtung der Bodenflä- che des Mediumsbehälters, dass eine gleichmäßige Verteilung des Mediums auf der Bo- denfläche stattfindet. Der Zufluss liegt somit beispielsweise höher als der Abschnitt, in den das Medium beim Austreten aus dem Zufluss gelenkt wird.

Eine Ausgestaltung besteht darin, dass ein Querschnitt der mediumsführenden Bereiche senkrecht zu der Strömungsrichtung des Mediums kleiner ist als eine von dem Medium in Strömungsrichtung durchflossene Fläche der mediumsführenden Bereiche. Das Medium durchströmt somit nur einen kleinen Querschnitt, der insbesondere klein ist gegenüber dem Weg, den das Medium in den jeweiligen Bereichen entlangströmt. Hierdurch soll bei einem vollständig durchwärmten Mischbehälter sichergestellt werden, dass bei einer Durchströmung des Mischbehälters mit kaltem - also über den Zufluss zugeführten - Me- dium maximal eine reduzierte Rückdurchmischung des Mediums stattfindet. Es soll also sichergestellt werden, dass das kalte Wasser hauptsächlich in eine Richtung - vorzugs- weise fort von dem als Zufluss dienenden Mediumsanschluss - bewegt wird.

In einer Ausgestaltung sind die Trennwände als plane Trennwände ausgestaltet. In einer alternativen Ausgestaltung haben die Trennwände eine gewellte Form.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass mindestens eine Trennwand im Wesentlichen parallel zu einer Bodenfläche des Mediumsbehälters verläuft. In einer Ausgestaltung verläuft die Strömungsrichtung ebenfalls parallel zum Mediumsbehälter. In einer weiteren Ausgestal- tung sind die Trennwände parallel zueinander angeordnet. In einer alternativen Ausgestal- tung sind die Trennwände parallel zueinander, aber geneigt zu einer Bodenfläche ange- ordnet.

Eine Ausgestaltung besteht darin, dass mindestens eine Trennwand Aussparungen auf- weist. Die Aussparungen - z. B. durchgehende Löcher oder anderweitig ausgestaltete Öffnungen - erlauben beispielsweise das Zirkulieren des Mediums zwischen den benach- barten und durch die Trennwand voneinander getrennten mediumsführenden Bereichen. Dies bezieht sich auf den statischen Zustand, in welchem das Medium nicht oder nur un- terhalb eines entsprechend geringen Strömungsvolumens den Mediumsbehälter durch- strömt. Dieser statische Zustand ist beispielsweise gegeben, wenn ein reines Aufheizen stattfindet. Somit wird in diesem statischen Zustand eine Durchmischung bzw. eine Kon- vektion des Mediums zwischen den einzelnen Bereichen ermöglicht. Im dynamischen Zu- stand findet keine Durchmischung statt, da die Aussparungen hinreichend klein sind, so- dass durch die Entnahme des erwärmten Mediums bzw. das Nachfüllen des kalten Medi- ums die Strömung entlang der Strömungsrichtung hinreichend dominant ist. Die mindes- tens eine Trennwand ist hier eine Ausführungsvariante für die Mittel zum Bewirken des thermischen Austausche zwischen zwei Bereichen. Die Aussparungen ermöglichen somit ergänzend zur Mediumspassage den Übergang des Mediums zwischen den Bereichen. In einer Ausgestaltung verfügen mehrere Trennwände über Aussparungen.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass mindestens eine Trennwand zumindest teilweise aus einem wärmeleitenden Material besteht. In dieser Ausgestaltung findet - z. B. während der statischen Aufheizphase - eine Übertragung der Wärme zwischen den Bereichen statt, sodass auch eine gleichmäßige Erwärmung durch eine Durchmischung stattfinden kann. In einer Ausgestaltung ist dabei die Wärmeleitfähigkeit so bemessen, dass bei einer dynamischen Entnahme bzw. einer Befüllung mit einem kalten Medium eine nur geringe Rück-Durchmischung stattfinden kann. In einer Ausgestaltung besteht zumindest eine Trennwand vollständig aus einem wärmeleitfähigen Material. Die thermische Leitfähigkeit erlaubt einen Temperaturausgleich vor allem in einem Aufheizbetrieb. Dies ist somit eine alternative oder ergänzende Variante des Mittels zum Bewirken des thermischen Aus- tauschs, der hier darin besteht, dass das wärmeleitende Material eine thermische Kopp- lung zwischen den angrenzenden Bereichen bewirkt.

In einer Ausgestaltung sind alle oder mehrere Trennwände in Bezug auf die Materialen wie die vorgenannte Trennwand ausgestaltet.

In einer Ausgestaltung befindet sich mindestens ein Wärmeleitelement in dem Mediums- behälter. Das Wärmeleitelement sorgt dabei für das gleichmäßige Einbringen der Wärme in das Medium.

Gemäß einer Ausgestaltung sind mindestens zwei Trennwände über mindestens ein Wärmeleitelement thermisch miteinander gekoppelt. In dieser Ausgestaltung ist ein Mittel für den thermischen Austausch das Wärmeleitelement zwischen den Trennwänden. Diese Ausgestaltung ist besonders vorteilhaft, wenn die Trennwände auch thermisch leitfähige Bereiche aufweisen, die über das Wärmeleitelement miteinander gekoppelt sind.

Gemäß einer Ausgestaltung ist in mindestens einem mediumsführenden Bereich mindes- tens eine Leitungsvorrichtung angeordnet. Die Leitungsvorrichtung leitet das Medium durch den zugeordneten mediumsführenden Bereich. Die Leitungsvorrichtung besteht beispielsweise aus mehreren Blechen oder sonstigen Wandstrukturen, die Bahnen für das Medium definieren. Die Leitungsvorrichtung kann somit in einer Ausgestaltung in gleicher oder ähnlicher Weise wie die mindestens eine Trennwand ausgeführt sein, z. B. in Bezug auf das Material. Über die Leitungsvorrichtung wird das Medium in einem Bereich geführt. Da sich der betroffene Bereich über eine Höhe entlang der Längsachse erstreckt, ergibt sich durch die Leitungsvorrichtung eine Bewegungsbahn für das Medium in der Ebene auf der zugeordneten Höhe und damit senkrecht zur Längsachse. Die Leitungsvorrichtung verlängert insgesamt auch den Pfad des Mediums in dem Bereich und dadurch in dem Mediumsbehälter.

Eine Ausgestaltung besteht darin, dass der Mediumsbehälter eine im Wesentlichen wür- felförmige oder quader-förmige Außenkontur aufweist. Die Trennwand oder die Trenn- wände haben dabei eine entsprechende Form, die ein Einpassen in den Mediumsbehälter erlaubt.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die Heizquelle thermisch mit einer Bodenfläche des Mediumsbehälters verbunden ist. In dieser Ausgestaltung wird über die Bodenfläche die unterste Lage des Mediumsbehälters definiert, sodass alle anderen Bereiche und vor- zugsweise auch die Mediumsanschlüsse sich weiter oberhalb entlang der Längsachse befinden. Die Längsachse steht dabei in einer Ausgestaltung senkrecht auf der Bodenflä- che und geht von der Bodenfläche aus. Die Längsachse ist somit in einer Ausgestaltung die Normale der Fläche, die den Boden des Mediumsbehälters bildet. Das Medium wird vor allem in einer Ausgestaltung in einem tieferen Bereich in den Mediumsbehälter einge- bracht.

Eine Ausgestaltung besteht darin, dass die Heizquelle auf der Verbrennung von Gas und/oder Diesel und/oder auf der Verwendung von elektrischem Strom basiert.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass es sich bei dem Medium um Wasser oder Glykol han- delt.

In einer Ausgestaltung ist die Heizvorrichtung ein Teil einer Heizanordnung, die ergän- zend der Erzeugung von warmer Luft dient.

Gemäß einer Ausgestaltung ist die Heizvorrichtung einbaubar in einen Wohnwagen und/oder ein einem Wohnmobil. Gemäß einer weiteren Lehre bezieht sich die Erfindung nur auf einen Mediumsbehälter, der gemäß einer der vorangehenden und/oder folgenden Ausgestaltungen ausgeführt ist.

Im Einzelnen gibt es eine Vielzahl von Möglichkeiten, die erfindungsgemäße Heizvorrich- tung auszugestalten und weiterzubilden. Dazu wird verwiesen einerseits auf die dem Pa- tentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche, andererseits auf die folgende Be- schreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch eine schematische Darstellung einer Heizvorrichtung gemäß einer ersten Ausführung,

Fig. 2 eine Schicht senkrecht zum Schnitt der Fig. 1 ,

Fig. 3 einen Schnitt durch eine Heizvorrichtung gemäß einer zweiten Ausgestaltung und

Fig. 4 drei Schnitte durch eine Heizvorrichtung gemäß einer dritten Ausgestaltung.

Die Fig. 1 zeigt schematisch den Aufbau einer Heizvorrichtung 1 mit einer Heizquelle 2 und einem Mediumsbehälter 3. Von der Heizquelle 2 ist hier nur ein Brenner dargestellt, der sich unterhalb des im Wesentlichen rechteckigen Mediumsbehälters 3 befindet. Das zu erwärmende - und hier nicht dargestellte - Medium ist beispielsweise Wasser.

Der Mediumsbehälter 3 verfügt über zwei Mediumsanschlüsse 31 , 32, die sich entlang einer Längsachse 30 auf unterschiedlichen Höhen befinden. Dabei liegt hier der als Zu- fluss dienende Mediumsanschluss 31 tiefer als der Mediumsanschluss 32, der als Abfluss dient. Somit gelangt kaltes Medium an der tiefen Stelle in den Mediumsbehälter 3, wird dort von der Heizquelle 2 erwärmt und wandert nach oben in Richtung des Abflusses 32.

Das Medium passiert dabei mehrere Bereiche, die hier im Wesentlichen Schichten glei- chen, die Übereinanderliegen und die jeweils durch Trennwände 4 voneinander getrennt sind. Die Trennwände 4 sind jeweils über eine Stirnseite 40 mit einer der zwei Seitenwän- de 39, 38 des Mediumsbehälters 3 verbunden und bilden mit ihrer freien Stirnseite 41 je- weils eine Mediumspassage 5 mit der gegenüberliegenden Seitenwand 38, 39. Die mediumsführenden Bereiche im Mediumsbehälter 3 können somit auch als Verlaufs- schichten für das Medium bezeichnet werden, die sich aus dem Innenvolumen des Medi- usmbehälters 3 durch das Einfügen von mindestens einer Trennwand 4 ergeben. Wie den Abbildungen zu entnehmen, sind Breite und Höhe (also die vom Medium direkt ange- strömte Fläche) der Bereiche deutlich kleiner als die Erstreckung der mediumsführenden Bereiche in die Tiefe (und damit in der Richtung, in welcher sich das Medium insbesonde- re beim Befüllvorgang ausbreitet).

Betrachtet seien die beiden unteren mediumsführenden Bereiche 33, 34, die hier eben- falls als parallel zueinander angeordnete Schichten ausgestaltet sind. Das Medium durch- strömt in der Strömungsrichtung 6 den untersten Bereich 33, der durch die Bodenfläche 35 des Mediumsbehälters 3 und die hier unterste Trennwand 4 umschlossen wird. An der Seitenwand 39 strömt das Medium über die Mediumspassage 5 in den nächst höheren Bereich 34. Dort strömt das Medium parallel zu der Strömungsrichtung 6, jedoch in ent- gegengesetzter Richtung. Bei der nächsten Mediumspassage 5, an der Seitenwand 38 strömt das Medium in den weiter höher liegenden Bereich und dort wieder in Strömungs- richtung 6. Das Medium folgt somit dem mäandernden Verlauf, der sich durch die Ausge- staltung und Anordnung der Trennwände 4 ergibt.

Im statischen Zustand ist keine Strömung des Mediums gegeben. Daher kann das Medi- um auch durch die Aussparungen 45 (hier durch die Doppelpfeile angedeutet) strömen, die sich in der dargestellten Ausgestaltung als durchgehende Löcher in den Trennwänden 4 befinden. Im dynamischen Zustand mit strömendem Medium ist dieser Mediumsaus- tausch vernachlässigbar, weil die Aussparungen nur einen geringen Durchmesser aufwei- sen und damit das Strömen entlang der Strömungsrichtung 6 dominant ist.

Um im statischen Zustand, bei dem nur der Brenner 2 auf das Medium einwirkt und ins- besondere kein kaltes Medium nachgefüllt wird, die Durchmischung zu verbessern, be- stehen die Trennwände 4 weiterhin zumindest teilweise aus einem wärmeleitfähigen Ma- terial.

Durch den mäanderförmigen Verlauf wird die Passage des Mediums durch den Behälter 3 verlängert und wird eine direkte Verbindung zwischen Zu- und Ablauf verunmöglicht. Wei- terhin ist es so beispielsweise auch möglich, dass sich die beiden Mediumsanschlüsse 31 , 32 auf einer gemeinsamen Seite befinden.

In der Fig. 2 ist dargestellt, wie eine Mediumspassage 5 gebildet wird.

Der Mediumsbehälter 3 hat hier einen rechteckigen Grundquerschnitt. Die Trennwände 4 haben die passende Grundfläche, verfügen jedoch über eine geringere Länge. Zu erken- nen ist, wie die Trennwand 4 mit einer Stirnseite 40 an einer Seitenwand 38 befestigt ist und sich hin zu der gegenüberliegenden Seitenwand 39 erstreckt. Die freie Stirnseite 41 endet vor der Seitenwand 39, so dass die Mediumspassage 5 als freier Raum verbleibt. Angedeutet ist hier die Vielzahl der Aussparungen 45, die so klein oder speziell ausgebil- det sind, dass im dynamischen Zustand ein Hindurchtreten des Mediums zu vernachläs- sigen ist und dass im statischen Zustand - z. B. des Aufheizens - eine Durchmischung befördert wird.

Zu erkennen ist somit, dass das Innenvolumen eines - hier rechteckigen - Behälters durch die Trennwände 4 so in einzelne Bereiche 33, 34 aufweist, sodass sich eine lang- gezogene Bahn für das Medium ergibt. Hierdurch wird verhindert, dass es zu dem ange- sprochenen Kurzschluss des Mediums kommt, da die einzelnen Bereiche nacheinander durchströmt werden müssen. Das kalte Wasser kann somit erst nach Passieren aller Be- reiche den Behälter verlassen. Umgekehrt wird dadurch das warme Wasser durch das kalte Wasser nach vorne geschoben.

Der Mediumsbehälter 3 umschließt insgesamt ein geschlossenes Volumen, das das Me- dium aufnimmt und das durch die Trennwände 4 in die einzelnen Bereich unterteilt wird.

Der Mediumsbehälter 3 der Variante der Fig. 3 unterscheidet sich von der Variante der Fig. 1 dadurch, dass Wärmeleitelemente 7 vorhanden sind. Diese thermisch leitfähigen Komponenten 7 sorgen dafür, dass die Wärme gleichmäßig im Innenvolumen verteilt wird. Hier stellen die Wärmeleitelemente 7 auch eine thermische Verbindung zwischen den thermisch leitfähigen Trennwänden 4 her, sodass eine noch bessere Verteilung stattfin det.

In der Fig. 4 ist eine weitere Variante des Mediumsbehälters 3 dargestellt. In der Seitenansicht der Fig. 4 a) ist zu erkennen, dass das Innenvolumen des Mediums- behälters 3 durch genau eine Trennwand 4 in zwei benachbarte und oberhalb voneinan- der angeordnete mediumsführende Bereiche 33, 34 unterteilt wird. Die - in dem Beispiel dargestellte - Trennwand 4 verfügt über die - hier mit Doppelpfeilen angedeuteten - Aus- sparungen 45, die in der Heizphase den Wärmeaustausch zwischen den Bereichen er- lauben. Weiterhin befindet sich in der Trennwand 4 eine Mediumspassage 5, die hier durch die Trennwand 4 selbst und nicht teilweise durch eine Seitenwand des Mediumsbe- hälters 3 gebildet wird (vgl. die vorangehenden Ausgestaltungen).

Die Fig. 4 b) zeigt die untere Schicht 33. Dabei ist durch die breiten Pfeile angedeutet, in welche Richtung das Medium ausgehend vom - hier nicht dargestellten - Zufluss strömt. In dem unteren Bereich 33 ist eine Leitungsvorrichtung 8 vorhanden, die einen schne- ckenhausförmigen Verlauf hat, sodass das Medium zu der Mediumspassage 5 geleitet wird. Dabei umschließen sich in dieser mediumsführenden Schicht 34 die einzelnen T eil abschnitte des Pfads des Mediums teilweise. Hier umfassen insbesondere die Teilab- schnitte mit kälterem Medium die Teilabschnitte mit bereits länger erwärmtem Medium.

In der nächst höheren Schicht 34 (siehe Fig. 4 c)) ist ebenfalls eine Leitungsvorrichtung 8 vorhanden, die in der gezeigten beispielhaften Ausgestaltung die gleiche Form wie die Leitungsvorrichtung 8 der tieferen Schicht 33 aufweist. Daher handelt es sich in einer Ausgestaltung um eine gesamte Leitungsvorrichtung 8, die sich durchgehend über beide mediumsführende Bereiche 33, 34 erstreckt.

In der höheren Schicht 34 tritt das Medium über die Mediumspassage 5 aus und strömt entgegen der Richtung in der tieferen Schicht 33. Dies ist auch hier durch die Pfeile ange- deutet. Wie zu erkennen, ist es durch die Leitungsvorrichtungen 8 möglich, dass Zufluss und Abfluss des Mediums auf der gleichen Seite des Mediumsbehälters 3 und sogar di- rekt übereinander stattfinden. Bezugszeichenliste

1 Heizvorrichtung

2 Heizquelle

3 Mediumsbehälter

4 Trennwand

5 Mediumspassage

6 Strömungsrichtung

7 Wärmeleitelement

8 Leitungsvorrichtung

30 Längsachse

31 Als Zufluss dienender Mediumsanschluss

32 Als Abfluss dienender Mediumsanschluss

33 mediumsführender Bereich

34 mediumsführender Bereich

35 Bodenfläche

38 Seitenwand

39 Seitenwand

40 Stirnseite

41 freie Stirnseite

45 Aussparung