DE1139589B

DE1139589B - Elektrischer Durchlauferhitzer, bei dem die durchstroemende Fluessigkeit von schraubenfoermig eng aneinanderliegend angeordneten Rohrheizkoerpern erhitzt wird

Info

Publication number: DE1139589B
Application number: DES67035A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Walter Feld
Original assignee: Siemens Elektrogaerate GmbH
Current assignee: SEG Hausgeraete GmbH
Priority date: 1960-02-10
Filing date: 1960-02-10
Publication date: 1962-11-15
Also published as: US3247359A

Description

Elektrischer Durchlauferhitzer, bei dem die durchströmende Flüssigkeit von schraubenförmig eng aneinanderliegend C> angeordneten Rohrheizkörpern erhitzt wird Elektrische Durchlauferhitzer weisen gegenüber Gasdurchlauferhitzern denVortei#l größererSauberkeit, Geruchfreiheit usw. auf. Allerdings besteht zur Erzielung einer schnellen Erwärmung des durchfließenden Wassers die Notwendigkeit, einen besonders guten Wärmekontakt zwischen dem elektrischen Heizkörper und dem durchfließenden Wasser zu schaffen. Außerdem muß verhindert werden, daß das durchströmende Wasser elektrisches Potential annimmt.
Es ist ein elektrischer Durchlauferhitzer bekannt, bei dem die nicht isolierten und nicht von einem mit dem Null-Potential verbundenen metallischen überzug umgebenen Heizwindungen in aus Kunststoff gebildeten Röhren angeordnet sind, welche von dem zu erhitzenden Wasser durchströmt werden. Dieser bekannte Durchlauferhitzer weist den Nachteil auf, daß dann, wenn das durchfließende Wasser ausbleibt und der Strömungsschalter z. B. durch Kleben der Kontakte versagt, die Heizwindungen glühend werden und sich in den Kunststoff eingraben, was zur Entzündung des Kunststoffes führen kann.
Zur Vermeidung der genannten Nachteile ist bereits ein elektrischer Durchlauferhitzer vorgeschlagen worden, bei dem in rohrförinigen Ausnehmungen eines Isolierstoffkörpers Rohre aus hitze- und lichtbogenbeständigem Material, z. B. aus Keramik, eingeschoben sind, in welche vom durchfließenden Wasser umströmte Heizwindungen untergebracht sind.
Gegenüber diesen bekannten Anordnungen ist es bereits bekannt, die Heizwiderstände in Rohrheizkörpern unterzubringen, die zweckmäßig schraubenförmig und eng aneinanderliegend angeordnet sind und die bekanntlich wegen des metallenen Rohrmantels und der gut wärmeleitenden Isolation zwischen Wendel und Rohrmantel eine gute Wärmeabgabe zulassen. Bei den bekannten Durchlauferhitzern dieser Art sind die Rohrheizkörper im Innern des Behälters angeordnet, wodurch der Nachteil entsteht, daß sie dort zusätzlichen Platz beanspruchen und unter Umständen einen freien Durchfluß der zu erhitzenden Flüssigkeit behindern. Die Befestigungsstellen der Rohrheizkörperenden sind bei dieser Ausführung stark beansprucht, da sie das ganze Gewicht des frei im Erhitzungsbehälter angeordneten Rohrheizkörpers tragen müssen.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen elektrischen Durchlauferhitzer, bei dem die durchströmende Flüssigkeit von schraubenförmig eng aneinanderliegend .angeordneten Rohrheizkörpern erhitzt wird, derart auszugestalten, daß er mit einfachen Mitteln herstellbar ist, die starke mechanische Beanspruchung der Rohrheizkörper an ihren Befestigungsenden in Wegfall kommt, die Rohrheizkörper möglichst wenig Platz im Flüssigkeitsraum des Durchlauferhitzers in Anspruch nehmen und bei guten Wärmeabgabebedingungen einen freien Durchfluß der zu erhitzenden Flüssigkeit gestatten.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß bei elektrischen Durchlauferhitzern der zuletzt genannten Art die Windungen dicht aufeinanderliegen und z. B. durch Löten oder Schweißen wärmeleitend und flüssigkeitsdicht zu einem lediglich innen durchflossenen Rohr verbunden sind oder daß die eng aneinanderliegenden Windungen insbesondere durch Schweißen oder Löten gut wärmeleitend auf der Außenseite eines lediglich innen von der zu erhitzenden Flüssigkeit durchströmten Metallrohres angeordnet sind.
Um einen besonders guten Wärmekontakt zwischen der Innenseite des Metallrohres und dem durchfließenden Wasser zu erzielen, kann man die Innenseite des Rohres mit Rillen versehen. Wenn diese Rillen schtaubenförmig angeordnet sind, so wird das durchfließende Wasser eine schraubenförmige Bewegung erhalten, wodurch der Wärmekontakt zwischen dem durchfließenden Wasser und dem Metallrohr besonders gut ist.
Auch die Außenseite des Rohres kann mit schraubenförmigen Rillen versehen werden, in welche die aus Rohrheizkörpem gebildeten Windungen eingelegt sind. Dabei können die Windungen auf dem Rohr aufgelötet oder aufgeschweißt sein. Bei Mehrphasenbetrieb wird in bekannter Weise für jede Phase eine aus Rohrheizkörpern gebildete Wicklung vorgesehen. Dies läßt sich z. B. in der Weise verwirklichen, daß die Windungen bei Mehrphasenbetrieb in bekannter Weise in Form einer mehrgängigen Schraube angeordnet sind. Es sind aber auch andere Durchbildungen des erfindungsgemäßen Durchlauferhitzers für Mehrphasenbetrieb möglich. So kann man z. B. aus den Windungen jeder Phase je ein Rohr bilden und diese Rohre parallel oder in Serie vom Wasser durchfließen lassen.
In weiterer Durchbildung der Erfindung ist das aus Heizwindungen gebildete Rohr mindestens an einem Ende mit Gewinde, z. B. als Außengewinde, versehen, so daß ein Anschluß an das Rohrsystem des Wasserleitungsnetzes möglich ist. Es ist dabei vielfach zweckmäßig, das Gewinde auf einer Verjüngung des Rohres anzubringen.
Die Außenfläche des Durchlauferhitzers erhält vorteilhaft in bekannter Weise eine Oberfläche mit kleiner Wärmestrahlung, z. B. durch einen überzug von Alu-Lack oder durch eine gut reflektierende Oberfläche oder auch dadurch, daß die Außenfläche des Durchlauferhitzers von Wärmedämmstoff umgeben ist.
Zur Verbindung mit einem Sicherheitstemperaturbegrenzer ist es zweckmäßig, einen Wärmefühler an den aus Rohrheizkörpern gebildeten Heizwindungen in bekannter Weise anzubringen.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung beispielsweise erläutert, wobei Fig. 1 die Bildung eines Rohres aus Windungen von Rohrheizkörpern darstellt; Fig. 2 zeigt einen Durchschnitt eines derartigen Rohres für den Fall des Mehrphasenbetriebes, wobei die Windungen auf einem innen und außen mit Rillen versehenen Metallrohr aufgebracht sind; Fig. 3 erläutert die Anbringung eines Temperaturfühlers für einen Sicherheitstemperaturbegrenzer an einer Anordnung nach Fig. 2.
In Fig. 1 ist der Rohrheizkörper 1 spiralig so gewickelt, daß durch die Heizwindungen ein Rohr entsteht, welches vom Wasser innen durchflossen werden kann. In dem in Fig. 1 dargestellten Fall ist angenommen, daß die Heizwindungen miteinander so verlötet sind, daß durch das Innere der Heizwindungen ein geschlossenes Rohr gebildet wird.
Fig. 2 zeigt den Querschmitt durch ein derartiges Rohr für den Fall des Mehrphasenbetriebes. Die aus Rohrheizkörpern gebildeten Windungen 2, 3, 4 gehören zu den drei Phasen eines Drehstromnetzes und sind auf dem Metallrohr 5 z. B. durch Löten oder Schweißen aufgebracht. Dieses Metallrohr besitzt innen schraubenförmig angeordnete Rillen, so daß das Wasser beim Durchströmen eine schraubenförmige Bewegung erhält. Außerdem besitzt das Rohr 5 an seiner Außenfläche, Rillen, die in Form einer dreigängi-,gen Schraubenlinie so angeordnet sind, daß die in diese Rillen eingelegten, aus Rohrheizkörpern gebildeten Heizwindungen ebenfalls eine mehrgängige Schraube bilden.
Fig. 3 zeigt eine Außenansicht von Fig. 2 mit den Heizkörpern 2, 3 und 4. Das Innenrohr 5 ist über die Heizwindungen hinaus verlängert und besitzt eine Verjüngung 6, welche mit einem Außengewinde 7 versehen ist. Dieses Gewinde 7 dient zum Anschluß an das Rohrsystem des Wasserleittungsnetzes. Außerdem ist ein Wärmefühler 8 vorgesehen, der auf drei Windungen 2, 3 und 4 aufgelötet ist und mit einem (in der Zeichnung nicht dargestellten) Sicherheitstemperaturbegrenzer zusammenarbeitet.
Der Durchlauferhitzer gemäß der Erflndung vermeidet die unbequeme, störanfällige und teuere Ab- dichtung zwischen Heizflansch und Wasserbehälter durch die betriebssichere und billige Ausgestaltun ' - der schraubenförmig angeordneten Rohrheizkörper und ihre Anbringung auf der Außenwandung eines von der zu erhitzenden Flüssigkeit durchströmten Metallrohres; dadurch wird eine wesentliche Verbilligung und Verbesserung der bisher üblichen Durchlauferhitzer erreicht. Besonders vorteilhaft wirkt sich der neue Durchlauferhitzer dahingehend aus, daß der Rauminhalt des Wasserbehälters beliebig klein gehalten werden kann, wodurch gegenüber den bekannten Geräten die Leerlaufverluste beim Erhitzunggsvorgang herabgesetzt und die Anheizzeit verkürzt wird.

Claims

[>A TENT ANS PR 0 CH E: 1. Elektrischer Durchlauferhitzer, bei dem die durchströmende Flüssigkeit von schraubenförmig eng aneinanderliegend angeordneten Rohrheizkörpem erhitzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Windungen dicht aufeinanderliegen und z. B. durch Löten oder Schweißen wärmeleitend und flüssigkeitsdicht zu einem lediglich innen durchflossenen Rohr verbunden sind oder daß die eng aneinanderliegenden Windungen insbesondere durch Schweißen oder Löten gut wärmeleitend auf der Außenseite eines lediglich innen von der zu erhitzenden Flüssigkeit durchströmten Metallrohres angeordnet sind.
2. Elektrischer Durchlauferhitzer nach Anspruch 1, wobei die eng aneeinanderliegenden Windungen insbesondere durch Schweißen oder Löten gut wärmeleitend auf der Außenseite eines lediglich innen von der zu erhitzenden Flüssigkeit durchströmten Metallrohres angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrinnenseite, zum Zweck des besseren Wärmekontakts mit dem durchfließenden Wasser Rillen, insbesondere schraubenförmige Rillen, aufweist. 3. Elektrischer Durchlauferhitzer nach Ansprach 1, wobei die eng aneinanderliegenden Windungen insbesondere durch Schweißen oder Löten gut wärmeleitend auf der Außenseite eines lediglich innen von der zu erhitzenden Flüssigkeit durchströmten Metallrohres, angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr außen schraubenförmige Rillen aufweist, in welche, die aus Rohrheizkörpern gebildeten Windungen eingelegt sind. 4. Elektrischer Durchlauferhitzer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei Mehrphasenbetrieb in bekannter Weise für jede, Phase eine aus Rohrheizkörpem gebildete Wicklung vorgesehen ist. 5. Elektrischer Durchlauferhitzer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Windungen in bekannter Weise in Form einer mehrgängigen Schraube angeordnet sind. 6. Elektrischer Durchlauferhitzer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das die Heizwindungen enthaltende Rohr mindestens an einem Ende mit einem Gewinde, z. B. einem Außengewinde, versehen ist. 7. Elektrischer Durchlauferhitzer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens an einem Ende des Rohres eine Verjüngung angebracht ist, welche das Gewinde trägt. 8. Elektrischer Durchlauferhitzer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn eichnet, daß die Außenfläche des, Durchlauferhitzers in be- kannter Weise eine Oberfläche mit kleiner Wärmestrahlung, z. B. einen Überzug von Alu-Lack oder eine gut reflektierende Oberfläche, besitzt. 9. Elektrischer Durchlauferhitzer nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfläche des Durchlauferhitzers von Wärmedämmstoff umgeben ist. 10. Elektrischer Durchlauferhitzer nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß an dem aus den Rohrheizkörpern gebildeten Rohr in bekannter Weise ein Wärmefühler für einen Sicherheitstemperaturbegrenzer angebracht ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 942 465.