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Elektrischer Durchlauferhitzer
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die einander gegenüberstehenden Enden der Unterbrechung einer Heizwendel an nebeneinander angeordnete Klemmen angeschlossen und über die Klemm - schrauben gesondert aus dem Isolierstoffkörper herausgeführt.
Die Verwendung einzelnerHeizwendeln mit mittiger Anzapf-bzw. Unterbrechungsstelle hat verschiedene Vorteile. Bei gleichbleibender Gesamtlänge einer solchen Heizwendel kann die Heizleistung ihrer beiden Hälften etwa durch Vergrösserung der Windungszahl pro Längeneinheit erhöht werden, u. zw. unter der Voraussetzung, dass die Heizwendel, von noch kühlerem Wasser umspült wird. Da die Wassertemperatur in diesem Heizkanal noch weit unter dem Siedepunkt liegt, ist trotz erhöhter Wärmeabgabe die Bil dung von Dampfblasen im Bereich einer solchen Heizwendel vermieden. Es kann dadurch also ein Heizkanal eingespart werden, wobei die Abmessungen des Gerätes ohne Leistungsverminderung verhältnismä- ssig klein gehalten werden können.
Die geringere Gesamtlänge der Heizkanäle ergibt überdies eine erhebliche Verminderung des Strömungswiderstandes.
Die Anordnung hat weiterhin den Vorteil, dass man ein solches Gerät wahlweise mit voller oder halber Leistung betreiben kann, wobei die Leistung auf alle Heizkanäle gleichmässig verteilt bleibt. Bisher hat man, um einen Betrieb mit voller und halber Leistung zu ermöglichen, ein Doppelgerät verwenden müssen, bei dem eines der Systeme ausgeschaltet werden konnte. Das erforderte einen grösseren Aufwand an Werkstoff, Arbeitszeit und Raum.
Bei gesonderter Herausführung der einander gegenüberstehenden Enden der Unterbrechung einer Heizwendel kann zwischen die beiden nebeneinanderliegenden Anschlussschrauben ein Trennschalter eingeschaltet werden, der z. B. von einer thermostatischen Sicherheitseinrichtung betätigt wird. Eine getrennte Herausführung der inneren Heizwendelenden ist auch dann vorteilhaft, wenn eineDreieckschaltung verwendet werden soll. Dann kann nämlich der Anschluss der Phase am Dreieckpunkt für jede Wendel über einen besonderen Kontakt erfolgen, so dass mit einer geringeren Kontaktbelastung gerechnet werden kann.
In vorteilhafter Weise ist entsprechend einem weiteren Erfindungsmerkmal im Isolierstoffkörper gegenüber der Unterbrechungsstelle einer Heizwendel eine durch eine Schraube abschliessbare Montageöffnung vorgesehen. Dadurch werden die Anschlussstellen der inneren Heizwendelenden von aussen leicht zugänglich gemacht, wodurch sich eine Erleichterung der Montage und des Auswechselns der Heizwendel ergibt.
Schliesslich bezieht sich ein weiteres Erfindungsmerkmal auf den Abschluss der Mündungen der Heizkanäle durch eine gemeinsame dicht abschliessende Kopfplatte aus Isolierstoff, auf welcher die Anschlussklemmen für die der Mündung der Heizkanäle zugekehrten herausgeführten Endender Heizwendeln sitzen.
In Fig. 1 und 2 sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt. Fig. la zeigt vergrö- ssert eine Anordnung bei getrennter Herausführung der inneren Heizwendelenden. Fig. 3, 3a, 4,5 und 6, 6a zeigen verschiedene Schaltmöglichkeiten der Heizwendel.
An einem blockartigen Kunststoffkörper 7 aus isolierendem Werkstoff sind an der Unterseite zwei Anschlussstutzen für Kaltwassereinlass 8 und Warmwasserauslass 9 befestigt. Vom Anschlussstutzen 8 führt ein relativ enger einen elektrischen Wassersäulenwiderstand bildender Widerstandskanal 10 über einen im ein- zelnen nicht dargestellten Strömungsschalter 11 zum unteren Ende eines Heizkanals 12. Das obere Ende des Heizkanals 12 ist durch einen Widerstandskanal 13 mit dem unteren Ende eines zweiten Heizkanals 14
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deln 16, 17, die mit relativ geringer Steigung gewickelt sind, untergebracht, während im zweiten Heizkanal 14 eine einzige mit entsprechend grösserer Steigung gewickelte Heizwendel 18 liegt.
Die oberen Öffnungen der Heizkanäle 12, 14 durch welche die Heizwendeln 16, 17, 18 eingeführt werden, sind durch eine gemeinsame Kopfplatte 19 aus Isolierstoff wasserdicht abgedeckt. Die Kopfplatte 19 trägt zwei Anschlussschrauben 1, 3 durch die die oberen Enden der Heizwendeln 18 und 17 aus dem Kunststoffkörper 7 herausgeführt sind. Die unteren Enden der Heizwendel 18 und 16 sind mit Anschlussschrauben 2, 6 verbunden und durch diese unten aus dem Kunststoffkörper 7 herausgeführt. Die inneren Enden der Heizwendel 16,17 sind an eine in der Mitte des Heizkanals 12 in diesen von der Frontseiteher hineinragendeAn- schlussschraube 4,5 angeschlossen und aus dem Kunststoffkörper 7 herausgeführt.
Die beiden Heizwendelenden können auch, wie in Fig. la dargestellt ist, durch zwei nebeneinanderliegende Anschlussschrauben 4,5 getrennt nach aussen geführt werden. Um die inneren Wendelenden an die Anschlussschrauben 4, 5 anschliessen zu können, ist in gleicher Höhe auf der Rückseite des Kunststoffkörpers 7 eine durch ei-
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ne Verschlussschraube 20 wasserdicht verschliessbare Öffnung vorgesehen.
Wenn die Heizwendeln 16, 17, 18 in der beschriebenen Weise in den Kunststoffkörper 7 eingebaut und an die Anschlussschrauben 1 - 6 angeschlossen sind, ist es möglich, die Heizwendeln 16,17, 18 in verschiedener Weise ausserhalb des Kunststoffkörpers 7 zusammenzuschalten, um Geräte für unterschiedliche Leistungsaufnahme und unterschiedlichen Netzanschluss zu erhalten.
Werden die Anschlussschrauben 2 und 3 sowie 4 und 5 miteinander verbunden, (Fig. 3) so kann der Netzanschluss bei 1 und 6 erfolgen, wobei die Heizwendeln 18, 17, 16 in Reihe geschaltet sind. Dabei kann zwischen die Anschlüsse 4 und 5 wie in Fig. la dargestellt ist, ein Sicherheitsschalter 21 gelegt werden. Verbindet man die Anschlussschrauben 1 und 3 sowie 2 und 5 und 4 und 5 miteinander (Fig. 4) wobei das Netz bei 1 und 6 angeschlossen wird, so ergibt sich eine Parallelschaltung der Heizwendel 18 einerseits und der Heizwendeln 16, 17 anderseits.
Verbindet man die Anschlussschrauben 2,4, 5 miteinander (Fig. 5) so erhält man eine Sternschaltung bei Drehstromanschluss wobei die R-Phase bei l. die S-Phase bei 3 und die T-Phase bei 6 anliegt.
Ferner kann man jeweils ein Anschlussschraubenpaar 1, 3 und 2, 6 sowie 4, 5 miteinander verbinden (Fig. 6) und erhält eine Dreieckschaltung bei Drehstromanschluss wobei jede der drei Phasen R S T zu einem Anschlussschraubenpaar geführt wird. Dabei kann man, um eine geringere Strombelastung der ein- zelnen Kontakte zu erhalten, wie in Fig. 6a dargestellt ist, einen Phasenkontakt der Phasen R S T für jede einzelne Anschlussschraube vorsehen.
Die An- und Abschaltung des Netzes erfolgt in bekannter und nicht dargestellter Weise durch einen elektrischen beim Wasserdurchfluss vom Druck- oder einem dynamischen Druckunterschied betätigten Strömungsschalter 11. Das durchfliessende Wasser ist im Heizkanal 12 noch relativ kühl, so dass sich dort noch keine Dampfblasen bilden können. Daher können die dort liegenden mit geringer Steigung gewickelten Heizwendeln 16, 17 verwendet werden. Im Heizkanal 14 wird das Wasser jedoch heiss und kann Dampfblasen bilden. Diese können sich jedoch in den relativ grossen Zwischenräumen der Einzelwindungen der mit grösserer Steigung gewickelten Heizwendel 18 nicht festsetzen. Durch den die Heizkanäle 12, 14 miteinander verbindenden relativ langen und engen Widerstandskanal 13 ist sichergestellt, dass an die
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Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispielsindin einem Kunststoffkörper 22 drei in analoger Weise durch Widerstandskanäle 23, 23'miteinander und durch weitere Widerstandskanäle 24, 24'mit den Einlass- und Auslassstutzen 25, 26 verbundene Heizkanäle 27, 28, 29 angeordnet. In jedem der Heizka- näle 27, 28,29 sind zwei Heizwendeln 30, 31 angeordnet, deren Enden beiderseits in schon beschriebener Weise aus dem Kunststoffkörper 22 herausgeführt sind. Es ergeben sich dabei zahlreiche Möglichkeiten die sechs Heizwendeln 30, 31 in verschiedener Weise ausserhalb des Kunststoffkörpers 22 zusammenzuschalten und durch einen Strömungsschalter 11 an das Netz anzuschliessen. Insbesondere ergibt sich die Mög - lichkeit, z.
B. die drei Heizwendeln 30 auszuschalten und das Gerät wahlweise mit halber Leistung zu betreiben, wobei die verbleibende Leistung auf die drei Heizkanäle 27, 28, 29 verteilt bleibt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Elektrischer Durchlauferhitzer, bei dem in einem blockartigen Isolierstoffkörper mehrere miteinander verbundene, gerade Heizkanäle vorgesehen sind, in denen vom Wasser unmittelbar umspülte Heizwendeln liegen und bei dem den Heizkanälen zur Bildung eines elektrischen Wassersäulenwiderstandes je ein Widerstandskanal vor-und nachgeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Enden der einzelnen in Heizkanälen (12, 14, 27 - 29) des Isolierkörpers (7.22) angeordneten Heizwendeln (16/17, 18. 30/ 31) und allenfalls an einer oder einzelnen Heizwendeln (16/17) vorgesehene Anzapf- bzw. Unterbre- chungsstellen gesondert aus dem Isolierstoffkörper (7,22) herausgeführt und über ihre Anschlussklemmen (1 bis 6) sowohl untereinander als auch mit den Stromzuleitungen verschaltbar sind.
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Electric instant water heater
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In a further embodiment of the invention, the opposite ends of the interruption of a heating coil are connected to terminals arranged next to one another and led out separately from the insulating material body via the clamping screws.
The use of individual heating coils with a central tap or Break point has several advantages. With a constant overall length of such a heating coil, the heating power of its two halves can be increased by increasing the number of turns per unit length, u. between the condition that the heating coil is washed by even cooler water. Since the water temperature in this heating channel is still well below the boiling point, the formation of vapor bubbles in the area of such a heating coil is avoided despite the increased heat emission. A heating channel can thus be saved, and the dimensions of the device can be kept relatively small without a reduction in performance.
The shorter overall length of the heating channels also results in a considerable reduction in flow resistance.
The arrangement also has the advantage that such a device can be operated either with full or half power, with the power remaining evenly distributed over all heating channels. Up to now, in order to enable operation at full and half power, a double device had to be used in which one of the systems could be switched off. This required a greater amount of material, working time and space.
If the opposite ends of the interruption of a heating coil are led out separately, a circuit breaker can be switched on between the two adjacent connecting screws. B. is operated by a thermostatic safety device. A separate lead out of the inner heating coil ends is also advantageous if a delta connection is to be used. Then the connection of the phase at the triangle point for each filament can take place via a special contact, so that a lower contact load can be expected.
According to a further feature of the invention, an assembly opening which can be closed by a screw is advantageously provided in the insulating material opposite the interruption point of a heating coil. As a result, the connection points of the inner heating coil ends are made easily accessible from the outside, which makes assembly and replacement of the heating coil easier.
Finally, a further feature of the invention relates to the closure of the mouths of the heating channels by a common, tightly sealing head plate made of insulating material, on which the connection terminals for the ends of the heating coils facing the mouth of the heating channels are seated.
In Fig. 1 and 2, embodiments of the invention are shown schematically. Fig. La shows an enlarged arrangement with separate lead out of the inner heating coil ends. 3, 3a, 4, 5 and 6, 6a show various switching options for the heating coil.
Two connecting pieces for cold water inlet 8 and hot water outlet 9 are attached to the underside of a block-like plastic body 7 made of insulating material. A relatively narrow resistance channel 10, which forms an electrical water column resistance, leads from the connection piece 8 via a flow switch 11, not shown in detail, to the lower end of a heating channel 12. The upper end of the heating channel 12 is through a resistance channel 13 with the lower end of a second heating channel 14
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dels 16, 17, which are wound with a relatively low pitch, accommodated, while in the second heating channel 14 there is a single heating coil 18 wound with a correspondingly greater pitch.
The upper openings of the heating channels 12, 14 through which the heating coils 16, 17, 18 are inserted are covered in a watertight manner by a common head plate 19 made of insulating material. The head plate 19 carries two connection screws 1, 3 through which the upper ends of the heating coils 18 and 17 are led out of the plastic body 7. The lower ends of the heating coil 18 and 16 are connected to connecting screws 2, 6 and led out of the plastic body 7 through them. The inner ends of the heating coil 16, 17 are connected to a connection screw 4, 5 protruding into the center of the heating channel 12 from the front side and are led out of the plastic body 7.
The two heating coil ends can also, as shown in FIG. 1 a, be guided to the outside separately by two connecting screws 4, 5 lying next to one another. In order to be able to connect the inner helical ends to the connection screws 4, 5, at the same height on the back of the plastic body 7 there is a
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ne screw plug 20 watertight closable opening provided.
If the heating coils 16, 17, 18 are installed in the plastic body 7 in the manner described and connected to the connecting screws 1 - 6, it is possible to connect the heating coils 16, 17, 18 in various ways outside the plastic body 7 in order to connect devices for to get different power consumption and different network connection.
If the connection screws 2 and 3 as well as 4 and 5 are connected to one another (FIG. 3), the mains connection can be made at 1 and 6, with the heating coils 18, 17, 16 being connected in series. A safety switch 21 can be placed between the connections 4 and 5 as shown in FIG. If the connection screws 1 and 3 as well as 2 and 5 and 4 and 5 are connected to one another (Fig. 4) with the network connected at 1 and 6, the result is a parallel connection of the heating coil 18 on the one hand and the heating coils 16, 17 on the other.
If the connection screws 2, 4, 5 are connected to one another (Fig. 5), a star connection is obtained with a three-phase connection, the R phase at l. the S-phase at 3 and the T-phase at 6.
Furthermore, a pair of connection screws 1, 3 and 2, 6 and 4, 5 can be connected to each other (FIG. 6) and a delta connection is obtained with a three-phase connection, each of the three phases R S T being led to a connection screw pair. In order to obtain a lower current load on the individual contacts, as shown in FIG. 6a, a phase contact of the phases R S T can be provided for each individual connection screw.
The network is switched on and off in a known manner, not shown, by an electrical flow switch 11 actuated by the pressure difference or a dynamic pressure difference when the water flows through. The water flowing through is still relatively cool in the heating channel 12, so that no steam bubbles can form there . The heating coils 16, 17 located there, wound with a low pitch, can therefore be used. In the heating channel 14, however, the water becomes hot and can form steam bubbles. However, these cannot get stuck in the relatively large spaces between the individual turns of the heating coil 18 wound with a greater pitch. The relatively long and narrow resistance channel 13 connecting the heating channels 12, 14 to one another ensures that the
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In the embodiment shown in FIG. 2, three heating channels 27, 28, 29 connected to one another in an analogous manner by resistance channels 23, 23 'and by further resistance channels 24, 24' with the inlet and outlet connections 25, 26 are arranged in a plastic body 22. In each of the heating channels 27, 28, 29 two heating coils 30, 31 are arranged, the ends of which are led out of the plastic body 22 on both sides in the manner already described. This results in numerous possibilities of interconnecting the six heating coils 30, 31 in various ways outside the plastic body 22 and of connecting them to the network through a flow switch 11. In particular, there is the possibility of e.g.
B. switch off the three heating coils 30 and operate the device optionally at half power, with the remaining power being distributed over the three heating channels 27, 28, 29.
PATENT CLAIMS:
1. Electric water heater, in which several interconnected, straight heating channels are provided in a block-like insulating body, in which there are heating coils immediately surrounded by water and in which the heating channels are connected upstream and downstream to form an electrical water column resistance, characterized in that, that the ends of the individual in heating channels (12, 14, 27-29) of the insulating body (7.22) arranged heating coils (16/17, 18. 30/31) and possibly on one or individual heating coils (16/17) provided tap or Interruption points are led out separately from the insulating body (7, 22) and can be connected to one another and to the power supply lines via their connection terminals (1 to 6).