專利名稱：蓄熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種蓄熱器及其制造方法，該蓄熱器包括一個(gè)大容積的存儲容器用以將存儲介質(zhì)、特別是熱水存儲。
背景技術(shù)：
經(jīng)常借助蓄熱器實(shí)現(xiàn)供暖設(shè)備的運(yùn)行和熱水的提供。原則上，蓄熱器可以吸收和長期存儲熱源、例如太陽能設(shè)備的熱量。在需要時(shí)可以從蓄熱器中重新取出存儲的能量并且例如用于供暖運(yùn)行。由DE 2005 037 997 Al已知一種蓄熱器，該蓄熱器包括至少一個(gè)在土地中設(shè)置的存儲容器，其中，存儲容器由耐壓的材料形成并且由絕熱的、耐壓的材料包圍。蓄熱器結(jié)構(gòu)的一種可能性是，蓄熱器這樣構(gòu)造，即所述蓄熱器包括一個(gè)內(nèi)容器、一個(gè)外容器和一個(gè)設(shè)置在內(nèi)容器與外容器之間的絕熱部。內(nèi)容器構(gòu)造成使其經(jīng)受得住通過在蓄熱器中容納的存儲介質(zhì)引起的內(nèi)部壓力。絕熱部無壓地圍繞內(nèi)容器設(shè)置。絕熱部和用作保護(hù)套的外容器都不承受內(nèi)部壓力的值得一提的部分。因此，內(nèi)部壓力差不多完全由內(nèi)容器承受。如果內(nèi)容器由塑料制造，則它必須具有很大的壁厚，以便具有足夠的強(qiáng)度，以持久地經(jīng)受得住內(nèi)部壓力。在蓄熱器中存儲的存儲介質(zhì)的溫度越高，需要的壁厚就越大。由熱塑性材料的持久時(shí)間-內(nèi)部壓力曲線圖可得知，對比張力關(guān)于時(shí)間軸與溫度有關(guān)地減小。溫度越高，在相同使用時(shí)間時(shí)的對比張力就越低。內(nèi)容器的由此需要的大的壁厚是不利的，因?yàn)橛纱嗽黾有顭崞鞯闹亓?，因此增加操作的困難并提高運(yùn)輸費(fèi)用，由于較大的材料消耗產(chǎn)生較高的成本并且蓄熱器的外徑由此也是較大的。如果蓄熱器規(guī)定用在房屋中，則其外徑有利地不應(yīng)超過常見的79cm的門寬度。因此，大的壁厚導(dǎo)致減小蓄熱器的內(nèi)徑并因此也限制蓄熱器的最大容積。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，提供一種大容積的蓄熱器，該蓄熱器能在結(jié)構(gòu)上經(jīng)濟(jì)地和較簡單地制造以及能跨越較長的時(shí)間存儲有效的熱量。該目的通過權(quán)利要求1的特征達(dá)到。本發(fā)明的有利的進(jìn)一步構(gòu)成在從屬權(quán)利要求中說明。按照本發(fā)明，蓄熱器的大容積的存儲容器包括一個(gè)內(nèi)容器和一個(gè)外容器，其中，內(nèi)容器由耐熱的熱塑性塑料形成，而外容器由耐壓的熱塑性塑料制成。在內(nèi)容器與外容器之間的中間空間中設(shè)置耐壓的絕熱材料。有利的是，外容器的壁厚大于內(nèi)容器的壁厚。特別有利的是，外容器、內(nèi)容器和絕熱材料構(gòu)造成使得對蓄熱器施加的壓力基本上由外容器承受。這樣的對蓄熱器施加的壓力特別是涉及由在蓄熱器中容納的存儲介質(zhì)施加的內(nèi)部壓力?？蛇x擇地或附加地，外部壓力也可以作用到蓄熱器上。這特別是這種情況，即，蓄熱器容納于土地中并且不或僅部分地用存儲介質(zhì)填充。通過壓力基本上由外容器承受、而不或僅很小的部分地通過內(nèi)容器和絕熱材料承受，實(shí)現(xiàn)外容器和內(nèi)容器的壁厚的總和比當(dāng)壓力只由內(nèi)容器承受時(shí)的小。由熱塑性材料的持久時(shí)間-內(nèi)部壓力曲線圖得出，溫度越低，就需要越小的壁厚，以便承受相同的壓力。由于內(nèi)容器差不多具有存儲介質(zhì)的溫度，但外容器相反只具有室溫或該外容器設(shè)置所在的土地的溫度，所以需要的累加的壁厚較小。通過較小的累加的壁厚，減輕蓄熱器的重量并降低材料成本。在這里，可以將材料成本降到約50%。此外，這樣的較小的壁厚在制造技術(shù)上可以較容易地控制，并且由于小的重量使運(yùn)輸變?nèi)菀缀徒档团c此聯(lián)系的運(yùn)輸費(fèi)用。此外，在制造過程中實(shí)現(xiàn)內(nèi)容器和外容器的短的冷卻時(shí)間。還有利的是，形成外容器的塑料適于容納于土地中。由此可將蓄熱器節(jié)省空間地設(shè)置在土地中。按照本發(fā)明的蓄熱器的一個(gè)特別的優(yōu)點(diǎn)在于，存儲容器能按特別簡單和價(jià)格便宜的方式制造，因?yàn)槟芤钥奢^簡單實(shí)施的吹塑成型方法實(shí)現(xiàn)能由價(jià)格便宜的熱塑性塑料形成的存儲容器的制造。在本發(fā)明的一種有利的進(jìn)一步構(gòu)成中，存儲容器基本上具有球體、旋轉(zhuǎn)橢圓體或圓柱體的形狀。優(yōu)選地，在用于土地中時(shí)可以選擇球形狀，因?yàn)橛捎诒砻娣e與容積的比例， 球體能預(yù)期最少的熱量損失并且球體同時(shí)可以表現(xiàn)出高的抗壓強(qiáng)度。內(nèi)容器的耐熱的塑料優(yōu)選涉及聚丙烯(PP)或聚乙烯(PE)，由于PP或PE具有高達(dá) 95°C的熱穩(wěn)定性，并且因此當(dāng)內(nèi)容器例如用于容納熱水時(shí)匹配于存儲介質(zhì)的溫度情況。這具有這樣的優(yōu)點(diǎn)，即，在制造內(nèi)容器時(shí)內(nèi)容器的壁厚可選擇成較薄的并因此可節(jié)省材料成本。外容器的耐壓的塑料優(yōu)選涉及聚乙烯(PE)、一種熱固性塑料或一種用玻璃纖維增強(qiáng)的塑料(GFK)。外容器與內(nèi)容器之間的中間層的耐壓的絕熱材料涉及一種硬泡沫材料、優(yōu)選聚氨酯(PU)，因?yàn)榫郯滨タ梢跃哂衅ヅ溆趦?nèi)容器中的壓力情況的強(qiáng)度，該壓力情況處在100至 200kPa的范圍內(nèi)。還有利的是，外容器至少包括一個(gè)第一部分和一個(gè)第二部分。特別有利的是，這些部分具有在一個(gè)方向上小于79cm的最大尺寸，例如分別為最大79cm長。按這種方式可以將外容器的各部分以簡單的方式運(yùn)輸通過寬度為79cm的標(biāo)準(zhǔn)門。通過外容器由多個(gè)部分形成的構(gòu)造可以實(shí)現(xiàn)蓄熱器的較大的填充容積，并且該蓄熱器仍然可以按簡單的方式運(yùn)輸?shù)絻?nèi)室中。本發(fā)明的另一方面涉及一種用于制造大容積的用以存儲熱能的存儲元件的方法， 其中，在一個(gè)吹塑成型過程中由熱塑性塑料制造一個(gè)內(nèi)容器。在另一吹塑成型過程中由熱塑性塑料制造一個(gè)外容器，該外容器比內(nèi)容器具有更大的直徑。外容器分成至少兩個(gè)部分。 將這些部分以距內(nèi)容器的外殼表面預(yù)定的間距、在它們之間帶有中間空間地設(shè)置。接著將外容器的各部分相互連接并且用塑料泡沫材料填充內(nèi)容器與外容器之間的中間空間。另一方面涉及另一種用于制造大容積的用以存儲熱能的存儲容器的方法，其中， 在一個(gè)吹塑成型過程中由熱塑性塑料制造一個(gè)內(nèi)容器，并在另一吹塑成型過程中由熱塑性塑料制造一個(gè)外容器的至少兩個(gè)部分，該外容器的直徑大于內(nèi)容器的直徑。分別在發(fā)泡過程中將一個(gè)塑料泡沫材料層施加到外容器的各部分的內(nèi)面上，該內(nèi)面在組裝狀態(tài)下面向內(nèi)容器，該塑料泡沫材料層的尺寸確定成使得至少部分地通過該層填充內(nèi)容器與外容器之間的中間區(qū)域。將外容器的各部分圍繞內(nèi)容器設(shè)置并緊接著相互連接。特別有利的是，將內(nèi)容器和外容器的各部分分別運(yùn)輸?shù)綉?yīng)當(dāng)安裝存儲容器的地點(diǎn)并且在那里才組裝。按這種方式簡化蓄熱器的或蓄熱器的各個(gè)構(gòu)件的運(yùn)輸，并且可以將各部分簡單地運(yùn)輸通過門或其他較小的開口。將外容器的各部分優(yōu)選分別經(jīng)由至少一個(gè)通過至少一個(gè)外螺紋和至少一個(gè)內(nèi)螺紋形成的螺紋連接相互連接。螺紋可以按簡單的方式在制造各部分時(shí)在吹塑成型過程中一起一體成型。此外，這樣的螺紋連接在拆卸蓄熱器時(shí)可以無損壞地松開?；蛘?，外容器的各部分可以通過夾緊環(huán)相互連接。方法權(quán)利要求涉及用于按照本發(fā)明的不同產(chǎn)品的制造過程，如它們在權(quán)利要求書中借助結(jié)構(gòu)特征和功能特征說明限定的那樣。為了說明用于不同產(chǎn)品實(shí)例的制造步驟可以將這些特征包括在內(nèi)。


以下借助實(shí)施例結(jié)合

本發(fā)明。其中圖1示出設(shè)置在土地中的蓄熱器的簡化的剖視圖，圖2示出按圖1的蓄熱器的在頸部區(qū)域內(nèi)的詳細(xì)的剖視圖，圖3示出三個(gè)不同容積的蓄熱器的簡化的剖視圖；圖4示出用于在地面上使用的蓄熱器按照本發(fā)明第一實(shí)施形式的簡化的剖視圖；圖5示出用于在地面上使用的蓄熱器按照本發(fā)明第二實(shí)施形式的簡化的剖視圖，圖6示出用于在地面上使用的蓄熱器按照本發(fā)明第三實(shí)施形式的簡化的剖視圖
圖7示出用于在地面上使用的蓄熱器按照本發(fā)明第四實(shí)施形式的簡化的剖視圖， 以及圖8至10示出用于內(nèi)容器的三層壁結(jié)構(gòu)的實(shí)例。
具體實(shí)施例方式圖1示出一球形的蓄熱器10的簡化的剖視圖，該蓄熱器包括一存儲容器12，該存儲容器包括一個(gè)內(nèi)容器14和一個(gè)外容器16。存儲容器12在該實(shí)例中在使用時(shí)設(shè)置在土地中。內(nèi)容器14以吹塑成型方法制造并且由耐熱的熱塑料塑料、優(yōu)選堅(jiān)實(shí)/密實(shí)的(即不發(fā)泡的)聚丙烯(PP)形成。例如可以用熱水作為存儲介質(zhì)18填充內(nèi)容器14。內(nèi)容器14的材料選擇成使得確保材料相對于存儲介質(zhì)18 (在這種情況下是熱水)高達(dá)95 °C的運(yùn)行溫度的耐久性。存儲容器14的容納能力在該實(shí)施例中為約30001，這與球形存儲容器12的為約 2. 10至2. 20cm的直徑相當(dāng)。外容器12同樣由塑料形成。存儲容器14的尺寸和重量因此很好地適合于存儲容器14的裝載運(yùn)輸、例如適合于在長的路程上在載重車中運(yùn)輸。同樣以吹塑成型方法制造的外容器16由耐壓的熱塑性塑料、優(yōu)選堅(jiān)實(shí)的聚乙烯 (PE)制成，以便達(dá)到外容器16相對于土地的從外部作用的地壓力足夠高的阻力。由此實(shí)現(xiàn)存儲容器12的特別高的穩(wěn)定性。在內(nèi)容器14與外容器16之間構(gòu)成一中間空間20，該中間空間用絕熱的、耐壓的硬泡沫材料、優(yōu)選聚氨酯(Pu)填充。中間空間20受到存在于內(nèi)容器14中的熱水18的壓力加載。通過用絕熱的、耐壓的硬泡沫材料填充中間空間20實(shí)現(xiàn)，將在內(nèi)容器14中的存儲介
6質(zhì)18的熱損失減至最小，其中，同時(shí)避免中間空間20由于內(nèi)容器14的內(nèi)部壓力引起的壓縮，該內(nèi)部壓力處在100至200kPa的范圍內(nèi)(約10至20m水柱)。存儲容器12向上耐壓地用一鋼制的壓緊蓋22封閉，其中，壓緊蓋22為了可能檢查內(nèi)容器14是可取走的。蓄熱器10連接于能量傳輸系統(tǒng)(在這里未示出)，其中，在存儲容器12中設(shè)有一用于輸出存儲介質(zhì)18的管M和另一用于輸入存儲介質(zhì)18的管40。一例如由塑料筒形成的裝配殼體26設(shè)置在存儲容器12的頸部區(qū)域觀中并且以其下側(cè)支承在外容器16上。它可以在那里與外容器16焊接。該裝配殼體沈包括一絕緣環(huán)30，該裝配殼體用于保護(hù)在用于接頭的裝配區(qū)域32內(nèi)設(shè)置的(在這里未示出的)配件免受雨水和土壤影響。絕緣環(huán)30由絕熱的塑料材料、例如聚氨酯(PU)制成并且防止熱損失，這些熱損失可能出現(xiàn)在壓緊蓋22的區(qū)域內(nèi)，因?yàn)槟抢锎嬖趥鳠岬臉?。圖2示出按圖1的存儲容器12的頸部區(qū)域觀的詳細(xì)的剖視圖。在該實(shí)施例中， 管通道34設(shè)置在存儲容器12的頸部36上用以輸入和/或輸出存儲介質(zhì)18。管M與內(nèi)容器14的內(nèi)壁在管通道34的區(qū)域內(nèi)為了更好的密封借助焊縫44固定連接。管對在外容器 16的管通道34的區(qū)域內(nèi)借助凸緣46用凸緣連接。一夾緊環(huán)42用于鎖定壓緊蓋22。在壓緊蓋22上方設(shè)置有另一蓋38。該蓋38由絕熱的塑料形成并且用于使存儲容器12在由鋼形成的壓緊蓋22的區(qū)域內(nèi)絕熱。圖3示出三個(gè)蓄熱器10a、10b、IOc的剖視圖，這三個(gè)蓄熱器區(qū)別在于各自內(nèi)容器 14的它們的不同的容納能力并且在該實(shí)施例中具有2000、3000或40001的容納能力。容納能力為20001的第一蓄熱器IOa包括一個(gè)直徑為1. 60m的球形的內(nèi)容器1 和一個(gè)直徑為 1. 80m的球形的外容器16a。第二蓄熱器IOb具有為30001的容納能力并且包括一個(gè)直徑為1. 80m的內(nèi)容器14b和一個(gè)直徑為2. OOm的外容器16b。容納能力為40001的第三蓄熱器IOc包括一個(gè)直徑為2. OOm的內(nèi)容器Hc和一個(gè)直徑為2. 20m的外容器16c。如上所述，以吹塑成型方法制造球形的蓄熱器10的相應(yīng)的內(nèi)容器14和相應(yīng)的外容器16。吹塑成型方法用于由塑料制造相應(yīng)的內(nèi)容器14或外容器16。在該吹塑成型方法中，首先將形成熱塑性塑料基礎(chǔ)的塑料顆粒在擠出機(jī)中熔化，并將熱的塑料軟管通過噴嘴導(dǎo)入打開的吹塑模具中。緊接著關(guān)閉吹塑模具并且用壓縮空氣將封閉的塑料軟管充氣和壓到吹塑模具的輪廓上。通過吹塑模具的冷的表面，迅速冷卻塑料軟管，此時(shí)塑料已匹配于吹塑模具的形狀并且變成固態(tài)的。通過塑料軟管中的材料厚度的改變可以控制空心體的壁厚。在結(jié)束冷卻過程時(shí)，可以從吹塑模具中取出空心體。存儲容器12可以按簡單的方式這樣制造，S卩，在一個(gè)吹塑成型過程中如上所述地由熱塑性塑料制造內(nèi)容器14和在另一吹塑成型過程中由熱塑性塑料制造外容器16，其中， 外容器16比內(nèi)容器14總是具有更大的直徑。接著將外容器16分成至少兩個(gè)部分并且將被分開的外容器16的各部分以距內(nèi)容器14的外殼表面預(yù)定的間距設(shè)置，其中，借助焊接過程相互連接外容器16的各部分并且用塑料泡沫材料填充在內(nèi)容器14與外容器16之間的中間空間20。在吹塑成型方法中，為了制造內(nèi)容器或外容器需要不同的吹塑模具。這些吹塑模具必須較昂貴地制造并且成本高。因此，吹塑成型方法可以這樣實(shí)施，即，為了制造多個(gè)不同容積的存儲容器，為需要的內(nèi)容器和外容器使用相同的吹塑模具。按圖3的具有小容積的存儲容器IOa具有一個(gè)外容器16a，該外容器借助外徑為1. 80m的吹塑模具制造。同一吹塑模具可以用于具有中等容積的存儲容器10b，以便由另外的塑料材料制造內(nèi)容器14b。用于外容器16b的吹塑模具可以用于存儲容器10c，以便制造內(nèi)容器14c。為了制造在圖3中所示的三個(gè)存儲容器10a、10b、10c，因此不是需要六個(gè)吹塑模具，而只需要四個(gè)。各外容器和各內(nèi)容器的直徑必須相應(yīng)地相互協(xié)調(diào)，從而可以將同一吹塑模具一次用于一個(gè)外容器和一次用于一個(gè)內(nèi)容器。以類似的方式這也可以繼續(xù)用于較大數(shù)量的存儲容器。在圖4中示出一用于在地面上使用的蓄熱器50按照本發(fā)明第一實(shí)施形式的簡化的剖視圖。具有相同結(jié)構(gòu)或相同功能的各元件具有相同的附圖標(biāo)記。蓄熱器50主要用于與熱力的太陽能設(shè)備、熱力泵、固體燃料鍋爐、加熱鍋爐和氣體溫泉相連接的供暖系統(tǒng)中。蓄熱器50用存儲介質(zhì)18填充。蓄熱器50的任務(wù)在于，在盡可能長的時(shí)期內(nèi)把存儲介質(zhì)18的熱量存儲。如用于在土地中使用的按圖1至3的蓄熱器10那樣，在地面上的按圖4的蓄熱器 50也包括一個(gè)以吹塑成型方法制造的內(nèi)容器14和一個(gè)同樣以吹塑成型方法制造的外容器 16。內(nèi)容器14由塑料、特別是聚丙烯制成。外容器由熱塑性塑料、特別是聚乙烯、聚丙烯或熱固性塑料制成。內(nèi)容器14的外徑小于外容器16的內(nèi)徑。按這種方式在內(nèi)容器14與外容器16之間形成的中間空間用絕熱的、耐壓的硬泡沫材料、優(yōu)選硬聚氨酯填充。通過使用塑料實(shí)現(xiàn)，可以在長的時(shí)間內(nèi)把存儲介質(zhì)18的熱量存儲。塑料的導(dǎo)熱能力顯著小于金屬材料的導(dǎo)熱能力，從而熱損失較少。外容器16具有最大79cm的外徑作為最大的尺寸。按這種方式實(shí)現(xiàn)，可以將蓄熱器50無困難地運(yùn)輸通過標(biāo)準(zhǔn)的寬度為80cm的門，從而可以按簡單的方式將蓄熱器50不必分開成其各零件地安裝于房屋中、特別是地下室中。蓄熱器50具有約4001的容納能力。內(nèi)容器14的底部15a構(gòu)造成半球形的。相反于底部15a的部段15b同樣構(gòu)造成半球形的，在該部段中構(gòu)成內(nèi)容器14的開口區(qū)域。在底部1 與部段1 之間的中間區(qū)域 15c構(gòu)造成圓柱形的。通過內(nèi)容器14的該幾何構(gòu)造實(shí)現(xiàn)高的抗壓強(qiáng)度。外容器16大致具有與內(nèi)容器14相同的形狀。外容器16的底部17不是完全構(gòu)造成半球形的，而是削平的， 從而蓄熱器50在使用中可以可靠地在該展平的底部上直立?；蛘?，不僅內(nèi)容器14而且外容器16可以完全球形地成型。按這種方式實(shí)現(xiàn)蓄熱器50的很高的抗壓強(qiáng)度。蓄熱器50在相反于底部的側(cè)面上具有一容器開口，該容器開口借助一壓緊蓋58 耐壓地封閉。壓緊蓋58包括多個(gè)開口 60、62，通過這些開口可以裝入不同的構(gòu)件、特別是熱交換器、溫度傳感器、裝填管道和/或排空管道。此外，由罐狀的絕緣罩64覆蓋蓄熱器50的和壓緊蓋58的開口。絕緣罩64包括一個(gè)絕緣盤和兩個(gè)相互連接的包圍絕緣盤的半環(huán)形的元件。絕緣罩64—方面用于保護(hù)經(jīng)由開口 60、62裝入的構(gòu)件以及用于使蓄熱器50絕緣。外容器16包括一個(gè)第一部分52和一個(gè)第二部分M，這些部分經(jīng)由焊接56相互固定連接。焊接56優(yōu)選設(shè)置在外容器16的圓柱形的中間區(qū)域內(nèi)。通過存儲介質(zhì)18對蓄熱器50施加內(nèi)部壓力。通過內(nèi)部壓力使蓄熱器50受到圓周張力。內(nèi)部壓力特別是由內(nèi)容器14、外容器16和硬泡沫絕緣部承受。由對于所使用的塑料的持久時(shí)間-內(nèi)部壓力曲線圖可以為希望的使用時(shí)間和各構(gòu)件的相應(yīng)的運(yùn)行溫度求得最大可忍受的對比張力。各構(gòu)件的尺寸確定成使得通過內(nèi)部壓力引起的圓周張力小于或等于該求得的對比張力。如果事實(shí)上產(chǎn)生的負(fù)荷大于對比張力，則在運(yùn)行溫度時(shí)達(dá)不到希望的使用時(shí)間。內(nèi)部壓力越高，相應(yīng)構(gòu)件的壁厚就必須選擇成越大的，以便不超過對比張力。 構(gòu)件的溫度越高，對比張力就越小。蓄熱器50的尺寸確定成使得由外容器16承受由內(nèi)部壓力引起的負(fù)荷的一大部分。外容器16基本上具有等于室溫、即約20°C的溫度。而內(nèi)容器 14的平均溫度由于熱的存儲介質(zhì)18是顯著更高的。如果存儲介質(zhì)具有95°C的溫度，則內(nèi)容器14的平均溫度在60°C至70°C之間。因此，為了承受得住相同的內(nèi)部壓力，外容器16需要比內(nèi)容器14顯著更小的壁厚。蓄熱器50的內(nèi)容器14的壁厚和外容器16的壁厚的總和顯著地小于在這樣的蓄熱器中的內(nèi)容器和外容器的累加的壁厚，在該這樣的蓄熱器中基本上由內(nèi)容器承受由于內(nèi)部壓力引起的負(fù)荷。按這種方式節(jié)省高達(dá)50%的材料。蓄熱器50 還由此變得更輕的，從而它可以更容易地操作和能更經(jīng)濟(jì)地運(yùn)輸。同樣，通過較小的壁厚明顯縮短在吹塑成型方法中的冷卻時(shí)間。在本發(fā)明中對于全部實(shí)例，外容器16的壁厚是內(nèi)容器14的壁厚的1. 5至2. 5倍。有利地，內(nèi)容器14和硬泡沫絕緣部構(gòu)造成使得它們具有這樣的長時(shí)間蠕變性能， 這些長時(shí)間蠕變性能相互協(xié)調(diào)，使得確保最小剩余運(yùn)行時(shí)間。此外有利的是，外容器16具有這樣的強(qiáng)度，該強(qiáng)度在達(dá)到該最小剩余運(yùn)行時(shí)間以后足以承受完全的由于內(nèi)部壓力引起的負(fù)荷。在圖5中示出一用于在地面上使用的蓄熱器70按照本發(fā)明第二實(shí)施形式的簡化的剖視圖。與圖4中所示的蓄熱器50相比，蓄熱器70的圓柱形的中間區(qū)域更長，從而按圖 5的蓄熱器70比按圖4的蓄熱器50具有更大的容納容積。在使用時(shí)，蓄熱器70在底部16a
上直立。如已經(jīng)提到的那樣，按圖4和5的蓄熱器50、70的相應(yīng)的內(nèi)容器14和外容器16 以吹塑成型方法制造。按圖4或5的蓄熱器50、70可以按簡單的方式用與確定在土地中使用的蓄熱器10相結(jié)合地在對圖3的說明中描述的方法來制造。圖6示出用于在地面上使用的蓄熱器80按照本發(fā)明第三實(shí)施形式的簡化的剖視圖。內(nèi)容器14的外徑約為79cm。外容器16包括兩個(gè)部分52、54。外容器16的這兩個(gè)部分52、54的尺寸確定成使得它們總是不超過在一個(gè)方向上為79cm的最大尺寸。按這種方式實(shí)現(xiàn)，可以將不僅內(nèi)容器14、而且外容器16的兩個(gè)部分5254按簡單的方式分別運(yùn)輸通過標(biāo)準(zhǔn)的寬度約為80cm的門，由此蓄熱器80在房屋中、特別在地下室中按簡單方式的安裝是可能的。外容器16的第一部分52和外容器16的第二部分M經(jīng)由螺紋連接相互連接。為此，這兩個(gè)部分5254之一包括內(nèi)螺紋82、而另一部分5254包括互補(bǔ)于內(nèi)螺紋82的外螺紋84。通過螺紋連接可以將外容器16的這兩個(gè)部分5254在把蓄熱器80安裝在其確定地點(diǎn)上時(shí)按簡單的方式相互連接。同樣，在拆卸時(shí)可以按簡單的方式將這兩個(gè)部分5254無損壞地彼此分離。通過緊密的/鎖合的(schlilssig)螺紋連接減少熱損失。或者，部分52和M可以通過一夾緊環(huán)相互連接。在圖7中示出用于在地面上使用的蓄熱器90按照本發(fā)明第四實(shí)施形式的簡化的剖視圖。蓄熱器90包括一個(gè)直徑約為79cm的內(nèi)容器14。外容器16分成三個(gè)部分92、94、 96。這三個(gè)部分92、94、96的尺寸確定成使得它們總是不超過79cm的長度。第一部分92 經(jīng)由第一螺紋連接98與第二部分94相連接，而第二部分94經(jīng)由第二螺紋連接100與第三部分96相連接。螺紋連接98、100分別通過內(nèi)螺紋和互補(bǔ)于該內(nèi)螺紋的外螺紋形成。不僅外螺紋、而且內(nèi)螺紋在吹塑成型方法中一起一體成型到部分92、94、96上。通過蓄熱器90的多部分式的構(gòu)造實(shí)現(xiàn)較大的容積。在本發(fā)明的可選擇的實(shí)施形式中，蓄熱器90也還可以包括多于三個(gè)部分、例如四個(gè)部分，借此實(shí)現(xiàn)蓄熱器的較大容積和/或減小各構(gòu)件的尺寸，從而也可以將蓄熱器運(yùn)輸通過較小的門或其他的開口。按照圖6和7的蓄熱器80、90的存儲容器12可以按簡單的方式借助吹塑成型方法制造。為此，在第一吹塑成型過程中，如結(jié)合圖3描述地，由熱塑性塑料制造內(nèi)容器14。 在另外的吹塑成型過程中制造外容器16的各個(gè)部分52、54、92、94、96，其中相應(yīng)的內(nèi)螺紋或外螺紋82、84直接一起一體成型。在下一步驟中，將硬泡沫絕緣部安裝到各個(gè)部分52、 54,92,94,96上。為此借助發(fā)泡模具用硬泡沫材料填充外容器16的部分52、54、92、94、96， 所述發(fā)泡模具分別具有一個(gè)內(nèi)芯，該內(nèi)芯的直徑等于內(nèi)容器14的外徑。在該過程中，部分 52、54、92、94、96分別形成外模具，而發(fā)泡模具的內(nèi)芯分別形成相應(yīng)的內(nèi)模具。分別用絕緣的硬泡沫材料填充在部分52、54、92、94、96與內(nèi)芯之間的中間空間，從而形成絕緣部。硬泡沫絕緣部在去除內(nèi)芯以后也粘附在部分52、54、92、94、96上。內(nèi)容器14和外容器的部分 52、54、92、94、96分別運(yùn)輸?shù)叫顭崞?0、90的安裝地點(diǎn)并只在安裝地點(diǎn)這樣裝配，即，將部分52、54、92、94、96套(stillpen)到內(nèi)容器14上并且借助通過內(nèi)螺紋和外螺紋82、84形成的螺紋連接相互固定地連接。為了運(yùn)行，直立地安置在圖4至7中描述的蓄熱器50、70、80、90，亦即，該蓄熱器的縱軸線是豎直的。外部的部分52、54、92、94、96和所屬的硬泡沫絕緣部因此具有水平的分界線，這帶來顯著的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)。絕緣部和各外部部分的豎直的分界導(dǎo)致較長的分界線。如果現(xiàn)在由內(nèi)容器14由于其內(nèi)部壓力經(jīng)由硬泡沫絕緣部對外殼施加壓力，則沿著在各部分之間的該分界線加大間隙并增加經(jīng)由該間隙排出的損失熱量。在本發(fā)明中、特別在各部分的螺紋連接時(shí)，得到較短的分界行程和更好的密封性，從而減少熱損失。在到此為止的各實(shí)施例中，內(nèi)容器14成一層地由堅(jiān)實(shí)的PE或PP制成。為了還要進(jìn)一步改善蓄熱的特性，內(nèi)容器14可以具有三層的壁結(jié)構(gòu)。按圖8、9和10的實(shí)例示出用于內(nèi)容器14的這樣的實(shí)施例，該內(nèi)容器包括一個(gè)內(nèi)層102、一個(gè)中間層104和一個(gè)外層106。 優(yōu)選地，內(nèi)層102包括堅(jiān)實(shí)的PP或堅(jiān)實(shí)的PE，而外層106包括堅(jiān)實(shí)的PP或堅(jiān)實(shí)的PE。中間層104包括發(fā)泡的PP或發(fā)泡的PE (圖8)。按圖9的實(shí)例示出一種進(jìn)一步開發(fā)方案，其中，中間層104由堅(jiān)實(shí)的或發(fā)泡的PP 或PE制成并且附加地包含由玻璃纖維108構(gòu)成的增強(qiáng)物108。按這種方式可以進(jìn)一步改善內(nèi)容器14的抗壓穩(wěn)定性。可選地，為了進(jìn)一步提高抗壓強(qiáng)度也可以設(shè)有外層106的用聚酯樹脂或環(huán)氧類樹脂的外部的玻璃纖維加固物110。實(shí)例9可以這樣改變，即內(nèi)層102和外層106由堅(jiān)實(shí)的PE或PP制成，而中間層104由發(fā)泡的PE或PP制成。外層106然后包括玻璃纖維加固物110。在這樣的結(jié)構(gòu)中，通過發(fā)泡的中間層104改善絕熱和通過玻璃纖維加固物110改善抗壓強(qiáng)度。氧擴(kuò)散在供暖技術(shù)中具有很大的重要性。它應(yīng)該低于極限值，以便確保供暖管的高的耐腐蝕性。為此必須滿足DIN 4726(德國工業(yè)標(biāo)準(zhǔn))。在按本發(fā)明的實(shí)例中，容器容積與容器表面積的比值較大并且內(nèi)容器14的壁厚也是大的，從而只會產(chǎn)生極少的氧擴(kuò)散。通過在內(nèi)容器14中的氧阻隔層可以實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的改善。在按圖10的實(shí)例中，采用一阻隔層作為中間層112，作為EVOH(乙烯/乙烯醇)或SELAR(產(chǎn)品名稱)已知。該層112也可以與按圖8和9的實(shí)例的中間層104相組合。可選擇地或附加地，也可以進(jìn)行內(nèi)容器14的外部氟化和/或內(nèi)部氟化。附圖標(biāo)記清單10、10a、10b、10c、50、70、80、90 蓄熱器12、12a、12b、12c 存儲容器14、14a、14b、14c 內(nèi)容器16、16a、16b、16c 外容器18 存儲介質(zhì)，熱水20中間空間22 壓緊蓋24 排出管26 裝配殼體28 頸部區(qū)域30 絕緣環(huán)32 用于接頭的裝配區(qū)域34 管通道36 頸部38 封閉蓋40 入口管42 夾緊環(huán)44 焊縫46凸緣52,54,92,94,96 外容器的部分56焊接連接58壓緊蓋60、62 孔64絕緣罩82,84 螺紋98、100螺紋連接102內(nèi)層104中間層106夕卜層108玻璃纖維增強(qiáng)物110玻璃纖維加固物112阻隔層
權(quán)利要求
1.蓄熱器(10，50，70，80，90)，包括一個(gè)大容積的存儲容器(1 用以將存儲介質(zhì)(18) 存儲，其中，存儲容器(1 包括一個(gè)內(nèi)容器(14)和一個(gè)外容器(16)；其特征在于，內(nèi)容器(14)由耐熱的熱塑性塑料形成，而外容器(16)由耐壓的熱塑性塑料形成，在內(nèi)容器(14)與外容器(16)之間的一中間空間00)中設(shè)置有絕熱材料，并且外容器(16)的壁厚是內(nèi)容器(14)的壁厚的1. 5至2. 5倍。
2.按照權(quán)利要求1所述的蓄熱器(10，50，70，80，90)，其特征在于，內(nèi)容器(14)具有4 至10mm、優(yōu)選6至8mm的壁厚。
3.按照上述權(quán)利要求之一項(xiàng)所述的蓄熱器(10，50，70，80，90)，其特征在于，外容器 (16)具有8至20mm、優(yōu)選10至15mm的壁厚。
4.按照上述權(quán)利要求之一項(xiàng)所述的蓄熱器(10，50，70，80，90)，其特征在于，在內(nèi)容器的外殼表面與外容器的內(nèi)殼表面之間的間距為50至100mm、優(yōu)選70至90mm。
5.按照上述權(quán)利要求之一項(xiàng)所述的蓄熱器(10，50，70，80，90)，其特征在于，外容器的外徑在500至IOOOmm之間、優(yōu)選在750至800mm之間的范圍內(nèi)。
6.按照上述權(quán)利要求之一項(xiàng)所述的蓄熱器(10，50，70，80，90)，其特征在于，內(nèi)容器 (14)具有200至60001的容積，優(yōu)選對于在建筑物之外的使用具有2000至40001的容積、 而對于在建筑物之內(nèi)的使用具有200至8001的容積。
7.按照上述權(quán)利要求之一項(xiàng)所述的蓄熱器，其特征在于，內(nèi)容器(14)具有三層的結(jié)構(gòu)，其中內(nèi)層包括堅(jiān)實(shí)的PP或堅(jiān)實(shí)的PE，而外層包括堅(jiān)實(shí)的PP或PE。
8.按照權(quán)利要求7所述的蓄熱器，其特征在于，中間層包括PP泡沫或PE泡沫。
9.按照權(quán)利要求7所述的蓄熱器，其特征在于，中間層包括PE或PP并且相應(yīng)地包括玻璃纖維增強(qiáng)物。
10.按照權(quán)利要求7至9之一項(xiàng)所述的蓄熱器，其特征在于，內(nèi)容器(14)的外層附加地包括玻璃纖維增強(qiáng)物。
11.按照權(quán)利要求7至10之一項(xiàng)所述的蓄熱器，其特征在于，為了減少氧擴(kuò)散，內(nèi)容器 (14)包括氧阻隔層和/或外部的氟化和/或內(nèi)部的氟化。
12.按照上述權(quán)利要求之一項(xiàng)所述的蓄熱器(10，50，70，80，90)，其特征在于，外容器 (16)至少包括一個(gè)第一部分(52)和一個(gè)分開的第二部分(54)。
13.按照權(quán)利要求12所述的蓄熱器，其特征在于，每個(gè)部分(52，54)沿縱軸線的長度小于該部分(52，的直徑。
14.按照權(quán)利要求12或13所述的蓄熱器(10，50，70，80，90)，其特征在于，外容器(16) 的各部分(52，54，92，94，96)分別為最大790mm長。
15.按照權(quán)利要求12至14之一項(xiàng)所述的蓄熱器(10，50，70，80，90)，其特征在于，外容器(16)的第一部分(5 或第二部分(54)包括外螺紋，另一部分包括互補(bǔ)于該外螺紋的內(nèi)螺紋，并且第一部分(5 和第二部分(56)能借助通過外螺紋和內(nèi)螺紋形成的螺紋連接相互連接。
16.按照權(quán)利要求12至14之一項(xiàng)所述的蓄熱器(10，50，70，80，90)，其特征在于，第一部分(5 和第二部分(54)能通過夾緊環(huán)連接。
17.用于制造大容積的用以存儲熱能的存儲容器(1 的方法，其中，在一個(gè)吹塑成型過程中由熱塑性塑料制造一個(gè)內(nèi)容器(14)，在另一吹塑成型過程中由熱塑性塑料制造一個(gè)外容器(16)，該外容器比內(nèi)容器(14) 具有更大的直徑，將外容器(16)分成至少兩個(gè)環(huán)形的部分(52，54)并且將外容器(16)的各部分以距內(nèi)容器(14)的外殼表面預(yù)定的間距、在它們之間帶有中間空間00)地設(shè)置，接著將外容器(16)的各部分相互連接，并且用塑料泡沫材料填充內(nèi)容器(14)與外容器(16)之間的中間空間00)。
18.按照權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，外容器(16)的環(huán)形的各部分(52，54) 經(jīng)由至少一個(gè)螺紋連接相互連接。
19.按照權(quán)利要求17至18之一項(xiàng)所述的方法，其中，制造多個(gè)具有不同容積的存儲容器(10a，10b，10c)，對于具有中等容積的存儲容器(10b)，使用用于具有縮小容積的存儲容器(IOa)的外容器(16a)的吹塑模具作為用于內(nèi)容器(14b)的吹塑模具。
20.按照權(quán)利要求19所述的方法，其中，對于具有中等容積的存儲容器(10b)，使用用于具有增大容積的存儲容器(IOc)的內(nèi)容器(14c)的吹塑模具作為用于外容器(12b)的吹塑模具。
21.用于制造大容積的用以存儲熱能的存儲容器(1 的方法，其中，在一個(gè)吹塑成型過程中由熱塑性塑料制造一個(gè)內(nèi)容器(14)，在另一吹塑成型過程中由熱塑性塑料制造一個(gè)外容器(16)的至少兩個(gè)部分(52，54， 92，94，96)，該外容器具有比內(nèi)容器(14)的直徑大的直徑，分別將一個(gè)塑料泡沫材料層施加到外容器(16)的各部分(52巧4，92，94，96)的內(nèi)面上，該內(nèi)面在組裝的狀態(tài)下面向內(nèi)容器，所述塑料泡沫材料層的尺寸確定成使得至少部分地通過該層填充在內(nèi)容器(14)與外容器(16)之間的中間區(qū)域00)，圍繞內(nèi)容器(14)設(shè)置外容器(16)的各部分(52，54，92，94，96)，并且接著將外容器(16)的各部分(52，54，92，94，96)相互連接。
22.按照權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，將外容器(16)的各部分(52巧4，92， 94,96)分別經(jīng)由至少一個(gè)通過至少一個(gè)外螺紋和至少一個(gè)內(nèi)螺紋形成的螺紋連接相互連接，并且內(nèi)螺紋和外螺紋在用于制造外容器(16)的各部分(52巧4，92，94，96)的吹塑成型過程時(shí)一起一體成型到相應(yīng)的部分(52，M，92，94，96)上。
全文摘要
描述了一種蓄熱器(10，50，70，80，90)，該蓄熱器包括一個(gè)大容積的存儲容器(12)用以把存儲介質(zhì)(18)存儲，該存儲容器在使用時(shí)設(shè)置在土地中，其中存儲容器(12)包括一個(gè)內(nèi)容器(14)和一個(gè)外容器(16)。內(nèi)容器(14)由耐熱的熱塑性塑料形成，而外容器(16)由耐壓的熱塑性塑料形成。在內(nèi)容器(14)與外容器(16)之間的中間空間(20)中設(shè)置絕熱材料。
文檔編號B29C69/00GK102264531SQ201080003770
公開日2011年11月30日 申請日期2010年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月19日
發(fā)明者京特·里希特 申請人:博多·里希特