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Durchlauferhitzer für eine elektrische Kaffeemaschine
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Die Erfindung betrifft eine elektrische Kaffeemaschine mit einer elektrisch
beheizten Wasserrohr.
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Im Unterschied zu fest in den Haushaltungen instaBierten Durchlauferhitzern,
die über ihre gesamte Länge mit dem Druck im Wasserleitungsnetz beaufschlaet sind,
weisen die Durchlauferhitzer elektrischer Kaffeetiasehinen in ihren Wasserrohren
nur einen geringen Ueberdruck auf, der dadurch bedingt ist, daß der Frischwasserbehälter
einer Kaffeemaschine nicht beliebig hoch über dem Durchlauferhitzer angeordnet sein
kan.n. Vor allem sind die Druekverhältnisse zu Beginn des Brühvorganges bei vollem
Frischwasserbehälter und die Druckerheltnisse bei fast leerem Frischwasserbehälter
sehr unterschiedlich und die Überdrücke im letzten Fall sind sehr gering. Dies bedingt,
daß das Wasser bei der Erwärmung im Durchlauferhitzer leicht zum Verdc'ipfen gebracht
wird. So tritt vor allem an der linienförmigen Verbindungsstelle, zwischen einem
Wasserrohr und einen Rohrheizkörper eine starke, lokale Beheizung entlang einer
Linie im Inneren des Wasserrohres auf, die leicht zur Bildung von Dampfblasen führen
kann. Eine zu starke Dampfbildung behindert aber eine gleichmäßige Wasserförderung.
Aus diesen Gründen sind der dem Wasserrohr pro Längeneinheit zuführbaren Wärmemenge
Grenzen gesetzt, die bei der Auslegung einer neuen Kaffeemaschine beachtet werden
müssen und die Geschwindigkeit des Brithvorganges beeinflug;en.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Durchlauferhitzer
der gattungsgemäßen Art zu schaffen, bei dem die Neigung
zur Dampferzeugung herabgestzt ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die dem Wasserrohr
entlang seiner Länge pro Längeneinheit zugeführte Heizleistung in Anpassung an die
Belastbarkeit des Wassers unterschiedlich ist.
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Dies bedeutet in den meisten Fällen pralrtisch, daß die dem Wasserrohr
pro Längeneinheit zugeführte Heizleistung gegen das Heißwasserende hin abnimmt.
Das heißt, der Kaltwasserbereich des Wasserrohres wird stärker beheizt, als der
Heißwasserbereich, was mehrere Vorteile hat. Im Kaltwasserbereich verträgt die Wasseroberfläche
an der Rohrwandung eine wesentlich größere Wäremzufuhr ohne nennenswerte Dampfblasenbildung.
Je heißer das Wasser wird, um so mehr neigt es bei Zufuhr der gleichen Wärme zurDampfblasenbildung,
so daß eine ungleichmäßige Beheizung wohl einen längeren Durchlauferhitzer erfordert,
jedoch zu einer gleichmäßigeren Förderung führt.
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Durch die langsamere Beheizung des Wassers gegen das Heißwasserende
hin ergibt sich auch ein längerer Weg im Wasserrohr, entlang dem der ausfallende
Kalk sich besonders stark absetzt. Durch geschickte Wahl der heizung in diesem Bereich
kann die Zeitdauer, zwischen den Entkalkungen wesentlich länger sein als bei den
jetzt verwendeten Durchlauferhitzern. Auch wird die Geräuschbildung beim Brühen
wesentlich herabgesetzt.
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Gemäß einer bevorzuttén Ausführungsform kann an dem Wasserrohr zu
dessen Beheizung ein, eine Heizwendel aufweisender Rohrheizkörper entlang geführt
sein, wobei die Heizwendel zur Verringerung der pro Längeneinheit abgegebenen Wärmemengo
weiter auseinander gezogen ist. Diese Ausführungsform bringt eine hohe Zuverlässigkeit
bzw. Lebensdauer des Rohrheizkörpers mit sich. Gemäß einer abgewandelten Ausführungsform
kann der Durchlauferhitzer mit einem, am Wasserrohr entlang geführten Rohrheizkörper
und einer damit in Verbindung stehenden Warmhalteplatte ausgebildet sein, wobei
der Wärmeübergang zwischen
dem Rohrheizkörper und dem Wasserrohr
und/oder der Warmhalteplatte über die Länge des Wasserrohres verändert ist. Der
Wärmeübergang kann durch Kontakt der entsprechenden Elemente erfolgen, wobei der
Kontakt mehr oder weniger aufgehoben sein kann. Ferner kann der Wärmeübergang durch
eine Xaterialbrucke hergestellt werden, die mehr oder weniger dick ist und mehr
oder weniger z. B. durch Löcher geschwächt sein kann oder mindestens teilweise entfernt
sein kann; auch eine Verlängerung des Steges und die damit verbundene Wärmeabstrahlung
vom Steg, kann den Wärmeübergang schwächen.
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Schließlich kann die Warmhalteplatte durch unterschiedliche Dicke
an der jeweiligen Anlagestelle des Durchlauferhitzers oder besser gesagt Rohrheizkdrpers
mehr oder weniger Wärme zur Warmhaltung des bereiteten Kaffees vom Rohrheizkörper
abziehen.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand schematischer Zeichnungen,
an Ausführungsbeispielen näher erläutert.
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Es zeigt: Fig. 1 stark schematisiert eine erfindungsgemäß ausgebildete
elektrische Kaffeemaschine; Fig. 2 einen Schnitt im wesentlichen entlang der Linie
II-II in Fig. 1; Fig. 3 eine abgewandelte Anordnung des Durchlauierhitzers in der
Kaffeemaschine gemäß Fig. 1; Fig. 4 eine abgewandelte Kombination aus einem Wasserrohr,
einem Rohrheizkörper und einer Warmhalteplatte;
Fig. 5 einen Schnitt
im wesentlichen entlang der Linie V-V in Fig. 4; Fig. 6 ausschnittsweise eine abgewandelte
Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Durchlauferhitzers; Fig. 7 eine weitere
abgewandelte Ausführungsform mit Wasserroh;\eizkdrper und Warmhalteplatte und Fig.
8 noch eine abgewandelte Ausfthrungsform mit einem Wasserrohr einem Rohrheizkörper
und einer Warmhalteplatte.
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Die in den Figuren 1 und 2 dargestellte elektrische Kaffeemaschine
weist einen Frischwnsserbehälter 2 auf, von dem das Wasser über ein Rückschlagventil
4 eine Verbindungsleitung 6Jeinen Durchlauferhitzer 8, ein Steigrohr 10 und ein
Überlaufrohr 12 in einen auf einer Kaffeekanne 14 sitzenden Kaffeefilter 16 fließt.
Die Kaffeekanne 14 steht auf einer Warmhalteplatte 181 unter der ein elektrischer
Rohrheizkörper 20 des Durchlauferhitzers 8 angeordnet ist. Das Wasserrohr 20 ist
über einen Verbindungssteg 22 wärmeleitend mit einem darunter angeordneten Wasserrohr
24 verbunden, das seinerseits mit dem Verbindungsschlanch 6 und dem Steigrohr 10
in Verbindung steht. Im Verbindungssteg 22 sind Löcher 26 ausgostanztXdie die wärmeleitende
Verbindung zwischen dem Rohrheizkörper 20 und dem Wasserrohr 24 schwächen. Dem-zufolge
wird das Wasserrohr 24 gegen sein in Fig. 1 rechtes Heißwasserende hin schwächer
beheizt und der Rohrheizkörper wird in diesem Bereich heißer und gibt mehr Wärme
an die Warmhalteplatte und damit abzüglich eines gewissen Verlustes an die Kaffeekanne
14 ab.
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Fig. 3 zeigt eine andere Anordnung eines Durchlauferhitzers 108 unter
einer Warmhalteplatte, wobei ein Rohrheizkörper 120 neben einem Wasserrohr 124 liegt
und einmal über einen Verbindu>igssteg 122 und zum andern über die Warmhalteplatte
mit diesem verbunden
ist. Auch hier werden Je nach Erfordernis
Löcher im Steg ausgebildet.
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Der in Fig. 4 dargestellte Durchlauferhltzer weist eine Warmhalteplatte
4181ein Wasserrohr 424 und einen elektrischen Rohrheizkörper 420 auf. Der Rohrheizkörper
und das Wasserrohr sind an der Warmhalteplatte angelötet und sind in dem in Fig.
4 unteren Kaltwasserbereich auch miteinander verlötet. Die über einen Teil ihrer
Länge miteinander verlöteten Rohre 420 und 424 sind über den übrigen Teil ihrer
Länge mit einem zunehmenden Abstand von einander aui der Wapmhalteplatte angelötet,
so daß sie durch einen mehr oder weniger breiten Steg, der von der Warmhalteplatte
418 gebildet wIrd1 miteinander verbunden sind. Da dieser Verbindungssteg jedoch
Wärme an eine darauf stehende Kaffeekanne abgibt erreicht das Wasserrohr trotz konstanter
Wärmeabgabe pro Längeneinheit des Rohrheizkörpers gegen das Heißwasserende hin weniger
Wärme pro Längeneinheit.
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Der in Fig. 6 ausschnittsweise dargestellte Durchlauferhitzer mit
einem nicht geschnittenen Wasserrohr 624 und einem daran entlang geführten und damit
verlötetem, hier im Schnitt dargestellten Rohrheizkörper 620 ist ohne Warmhalteplatte
dargestellt, kann aber natürlich an einer Warmhalteplatte anliegen. In diesem Fall
ist die Heizwendel 621 im Inneren des Rohrheizkörpers 620 gegen das durch den Pfeil
angedeutete rechte Heißwasserende hin, länger auseinander gezogen, so daß der Rohrheizkörper
pro Längeneinheit weniger Wärme erzeugt. Ee ist möglich, Rohrheizkörper mit einem
gewünschten Leistungsabgabeprofil über ihre Länge gesteuert herzastellen.
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Bei der in Fig. 7 dargestellten Ausführungsform eines Durchlauferhitzers
708 aus einem Wasserrohr 724 und einem danit verlöteten elektrischen Rohrheizkörper
720 und einer Warmhalteplatte 718 wird dadurch auch über die Länge variierte Wärmezufuhr
zum Wasserrohr eingestellt, daß der Rohrheizkörper 720 in einem, in Fig. 7 rechten
Bereich an der Warmplatte
718 anliegt und damit verlötet ist, während
er in einem in Fig. 7 mittleren Bereich an der Warmhalteplatte anliegt und mit dicser
nicht verlötet ,st und dann durch eine Biegung in seinem in Fig. 7 linken Kaltwasserbereich
in einem Abstand 719 von der Warmhalteplatte 718 geführt ist, so daß in diesem Bereich
die volle Leistung des über seine Länge einheitlichen Rohrheizkörper zur Beheizung
des Wasserrohres 724 zur Verfügung steht.
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Fig. 8 schließlich zeigt eine gegen das Heißwasserende cines Durchlauferhitzers
808 mit einem Wasserrohr 824 und einem Rohrheizkörper 820 hin verdickten Warinhallq>latte
8i8, die dadurch im Hcißwasserbereich mehr Wärme vom Rohrheizkörper 820 abziehen
und einer angedeuteten Kaffeekanne 814 zuführen kann.
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10 Ansprüche 8 Figuren