DE4208675A1 - Elektrischer durchlauferhitzer - Google Patents

Elektrischer durchlauferhitzer

Info

Publication number
DE4208675A1
DE4208675A1 DE4208675A DE4208675A DE4208675A1 DE 4208675 A1 DE4208675 A1 DE 4208675A1 DE 4208675 A DE4208675 A DE 4208675A DE 4208675 A DE4208675 A DE 4208675A DE 4208675 A1 DE4208675 A1 DE 4208675A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
heating
heater according
water heater
section
instantaneous water
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE4208675A
Other languages
English (en)
Other versions
DE4208675C2 (de
Inventor
Gerd-Dietmar Kohlrusch
Artur Dipl Ing Rodecker
Ghanbar Dipl Ing Shirkani
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KULMBACHER KLIMAGERAETE
Original Assignee
KULMBACHER KLIMAGERAETE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to DE9218395U priority Critical patent/DE9218395U1/de
Application filed by KULMBACHER KLIMAGERAETE filed Critical KULMBACHER KLIMAGERAETE
Priority to DE4208675A priority patent/DE4208675C2/de
Priority to CZ942137A priority patent/CZ285655B6/cs
Priority to EP93906510A priority patent/EP0630463B2/de
Priority to DE59302757T priority patent/DE59302757D1/de
Priority to AT93906510T priority patent/ATE138729T1/de
Priority to PL93305164A priority patent/PL171406B1/pl
Priority to HU9402672A priority patent/HU216932B/hu
Priority to PCT/EP1993/000572 priority patent/WO1993019332A1/de
Priority to SK1063-94A priority patent/SK281453B6/sk
Publication of DE4208675A1 publication Critical patent/DE4208675A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE4208675C2 publication Critical patent/DE4208675C2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Revoked legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H1/00Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
    • F24H1/10Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium
    • F24H1/101Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium using electric energy supply
    • F24H1/102Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium using electric energy supply with resistance
    • F24H1/103Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium using electric energy supply with resistance with bare resistances in direct contact with the fluid
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H15/00Control of fluid heaters
    • F24H15/20Control of fluid heaters characterised by control inputs
    • F24H15/212Temperature of the water
    • F24H15/215Temperature of the water before heating
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H15/00Control of fluid heaters
    • F24H15/20Control of fluid heaters characterised by control inputs
    • F24H15/212Temperature of the water
    • F24H15/219Temperature of the water after heating
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H15/00Control of fluid heaters
    • F24H15/20Control of fluid heaters characterised by control inputs
    • F24H15/238Flow rate
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H15/00Control of fluid heaters
    • F24H15/20Control of fluid heaters characterised by control inputs
    • F24H15/242Pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H15/00Control of fluid heaters
    • F24H15/30Control of fluid heaters characterised by control outputs; characterised by the components to be controlled
    • F24H15/355Control of heat-generating means in heaters
    • F24H15/37Control of heat-generating means in heaters of electric heaters
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H15/00Control of fluid heaters
    • F24H15/40Control of fluid heaters characterised by the type of controllers
    • F24H15/407Control of fluid heaters characterised by the type of controllers using electrical switching, e.g. TRIAC
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H9/00Details
    • F24H9/20Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F24H9/2007Arrangement or mounting of control or safety devices for water heaters
    • F24H9/2014Arrangement or mounting of control or safety devices for water heaters using electrical energy supply
    • F24H9/2028Continuous-flow heaters
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D23/00Control of temperature
    • G05D23/19Control of temperature characterised by the use of electric means
    • G05D23/1917Control of temperature characterised by the use of electric means using digital means

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Resistance Heating (AREA)
  • Instantaneous Water Boilers, Portable Hot-Water Supply Apparatuses, And Control Of Portable Hot-Water Supply Apparatuses (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Durch­ lauferhitzer mit einem Kaltwasser-Einlauf, einer Steuerungein­ richtung, einer ersten Isolationsstrecke, einer dieser nachge­ schalteten Heizstrecke, einer zweiten Isolationsstrecke und ei­ nem Warmwasser-Auslauf.
Neuere elektrische Durchlauferhitzer weisen in der Regel einen Kunststoffblock auf, in welchem mehrere von dem zu erwär­ menden Wasser durchströmte Bohrungen ausgebildet sind. Ein Teil der Bohrungen gehört zur Heizstrecke und enthält je eine Heizwendel, während die restlichen Bohrungen Abschnitte der er­ sten bzw. zweiten Isolationsstrecken bilden. An den Kopfteilen des Kunststoffblocks sind Krümmer ausgebildet, welche die Boh­ rungen miteinander derart verbinden, daß der labyrinthartigen oder mäanderförmigen ersten Isolationsstrecke eine labyrinthar­ tige Heizstrecke und dieser eine wiederum labyrinthartige zweite Isolationsstrecke folgt. Auf diese Weise ergeben sich in dem Kunststoffblock zahlreiche geradlinige Leitungsabschnitte, die durch ebenso zahlreiche Umlenkungen an den Kopfteilen mit­ einander verbunden sind. Diese bekannte Konstruktion ist nicht ohne Nachteile. Die Zahl und Länge der in dem Kunststoffblock integrierten Leitungsabschnitte muß so bemessen sein, daß ein vorgeschriebener elektrischer Isolationswiderstand der Wasser­ säule sowohl auf der Kaltwasser- als auch auf der Warmwasser­ seite selbst bei ungünstigsten Wasserqualitäten (hohe Leitfä­ higkeit) gewährleistet ist. Die Baugröße des Gesamtblocks muß daher den jeweils ungünstigsten Verhältnissen angepaßt werden. Die zahlreichen Umlenkungen - bei einer bekannten Konstruktion sind beispielsweise zehn Umlenkstellen mit jeweils 180°-Um­ lenkungen vorgesehen - erhöhen den Strömungswiderstand und dementsprechend die Trägheit des Regelverhaltens des Durch­ lauferhitzers. Die systemeigene Trägheit kann nur durch eine entsprechend aufwendige Steuereinrichtung kompensiert werden. Diese Steuereinrichtung muß dafür sorgen, daß die gewünschte Solltemperatur auch bei Volumenstromänderungen an der Warmwas­ serzapfstelle eingestellt und beibehalten werden kann. Ein wei­ terer wesentlicher Nachteil der bekannten Blockkonstruktion be­ steht darin, daß bei Ausfall oder Störung einer von mehreren Heizwendeln und/oder Blockierung eines der zahlreichen Strö­ mungskanäle im Kunststoffblock der Austausch des gesamten Kunststoffblocks notwendig ist. Der Kostenaufwand für diesen Austausch kommt in die Nähe der Neuanschaffung eines elektri­ schen Durchlauferhitzers modernerer Konzeption. Hier greift die Erfindung ein.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den baulichen und betrieblichen Aufwand bei einem elektrischen Durchlauferhitzer der eingangs genannten Art zu verringern. Dabei sollen zumin­ dest vergleichbare oder sogar verbesserte Leistungsmerkmale er­ reicht werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Heizstrecke aus wenigstens einem rohrförmigen Heizmodul be­ steht, der ein in den Wasserweg eingebundenes, im wesentlichen gerades und rundes Rohr zur Aufnahme eines Heizelements bzw. einer Heizwendel und von beiden Rohrenden seitlich abgehende Anschlußstutzen aufweist; daß an der Innenwand des Heizwendel- Aufnahmerohrs Turbulenzelemente vorgesehen sind, welche axiale Strömungsfäden des den Heizmodul durchströmenden Wassers unter­ brechen und in Drall- und Querströme umlenken; und daß die er­ sten und zweiten Isolationsstrecken als flexible Schläuche aus­ gebildet sind, die jeweils mit einem Anschlußstutzen eines Heizmoduls druckdicht gekuppelt sind.
Die Erfindung geht ab von dem bisher üblichen Konzept der Zusammenfassung der beiden Isolationsstrecken und der Heiz­ strecke zu einer untrennbaren, blockförmigen Baueinheit. Statt dessen sieht die Erfindung getrennt hergestellte und erst bei der Montage vereinigte Module für die Heizstrecke und preis­ werte und variable Schläuche für die beiden Isolationsstrecken vor. Dies hat zahlreiche Vorteile. Flexible Schläuche lassen in einem ohnehin erforderlichen Gehäuse optimal anordnen, wobei die Anzahl und die Krümmungsradien der Umlenkungen minimiert, daß heißt, die Schläuche in möglichst großen Windungen geführt werden, um die Strömungswiderstände zu minimieren. Die Längen der aus Schläuchen bestehenden Isolationsstrecken können den jeweiligen spezifischen Wasserwiderständen angepaßt werden. Bei guter Wasserqualität bzw. hohem spezifischen Widerstand des Wasser genügen kurze Schläuche zur Einhaltung des vorgeschrie­ benen Isolationswiderstandes; unter ungünstigen Verhältnissen sind die (relativ preiswerten) Schläuche in entsprechend größe­ ren Längen vorzusehen.
Besondere betriebliche Vorteile ergeben sich aus der Anord­ nung von wendelförmigen Turbulenzelementen an der Innenwand des Heizwendel-Aufnahmerohrs. Die dadurch hervorgerufenen Turbulen­ zen verstärken den Wärmeübergang von der Heizwendel auf das zu beheizende turbulente Fluid. Als Folge davon läßt sich bei gleichem Wärmebedarf an der Zapfstelle die Temperatur an der Heizwendel jedes Heizmoduls verringern. Die geringere thermi­ sche Beanspruchung bei gleicher Wärmeübergabe erhöht die Le­ bensdauer der Heizwicklung. Bei Störungen in einer Heizwicklung oder Verstopfungen in einem Leitungsabschnitt genügt es, nur den beteiligten Modul zu reparieren oder auszutauschen. Dieser Aufwand ist vergleichsweise gering.
In bevorzugter Ausführungsform der Erfindung sind die Tur­ bulenzelemente durch wenigstens eine an der Innenwand des Heizwendel-Aufnahmerohres gebildete wendelförmige Rippe gebil­ det. Diese Rippe hat vorzugsweise einen abgerundeten oder spit­ zen Rücken. Diese Rippengestaltung hat den Vorteil, daß die sich im Betrieb an die Innenwand anlegende Heizwendel nur in Punktberührung mit dem Rippenrücken steht. Die Turbulenz­ elemente können aber auch aus wendelförmigen Nuten bestehen, die in der Innenwand des Heizwendel-Aufnahmerohrs mit ent­ sprechend großer Steigung nach Art von Zügen und Feldern eines Gewehrlaufs ausgebildet sind. Bei wendelförmigem Verlauf der Turbulenzelemente sind die Wendelrichtungen der Turbulenz­ elemente und der Heizwendel vorzugsweise gegenläufig vorge­ sehen. Eine weitere alternative Ausbildung von Turbulenzelemen­ ten ist dadurch gekennzeichnet, daß ein etwa rohrförmiges Kunststoffgitter an der Innenwand des Heizwendel-Aufnahmerohrs angebracht ist und daß die Heizwendel in dem vom rohrförmigen Kunststoffgitter umgrenzten Raum angeordnet ist.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Heizstrecke mehrere Heizmodule auf­ weist, die über komplementär gestaltete Anschlußstutzen lösbar miteinander gekuppelt und in Reihe geschaltet sind. Der Zusam­ menbau und der Einbau der Heizstrecke kann dadurch begünstigt werden, daß die einem Heizmodul zugeordneten beiden Anschluß­ stutzen etwa radial und nach entgegengesetzten Seiten vom Auf­ nahmerohr abgehende, komplementäre Einsteck- und Aufnahmeteile und/oder komplementäre Bajonettkupplungen sind. In dieser Aus­ führungsform können alle Heizmodule identische Gestaltungen ha­ ben. Mehrere Heizmodule werden beim Zusammenbau des Gerätes, bajonettartig gekuppelt; ebenso die Anschlußstutzen mit passen­ den Schlauchtüllen zum Anschluß der beiden Isolationsstrecken an die Kalt- und Warmwasserseiten der Heizstrecke. Auf diese Weise können - einfach durch Änderung der Anzahl der verwende­ ten Heizmodule - Durchlauferhitzer mit stark unterschiedlichen Leistungsmerkmalen aus prinzipiell den gleichen Komponenten und Heizmodulen zusammengesetzt werden.
Um die im Betrieb unvermeidbare axiale Auslenkbewegung der Heizwendel bei Anströmen durch das zu beheizende Fluid zu be­ grenzen, können gemäß einer Weiterbildung der Erfindung von der Innenwand des Heizwendel-Aufnahmerohrs vorspringende Haltemit­ tel beispielsweise in Form von radialen Zapfen o. dgl. vorge­ sehen sein. Um die Wirkung der Haltemittel zu optimieren, soll­ ten sie sowohl axial beabstandet als auch umfangsversetzt sein.
Aufgrund der Modulbauweise der Funktionskomponenten des er­ findungsgemäßen elektrischen Durchlauferhitzers genügt ein ver­ gleichsweise kleines Gerätegehäuse. Die rohrförmigen Heizmodule können in Griffschalen einer Gehäuse-Unterform gehalten sein. Dies gilt auch für die die Isolationsstrecke bildenden Kunst­ stoffschläuche, die in schlaufenförmigen Windungen knickfrei festgelegt sein können.
Das in der Regel in Durchlauferhitzern eingebaute Rück­ schlagventil kann in einen den Kaltwasser-Einlauf bildenden Kupplungsblock eingebaut sein. Wenn letzterer über ein flexi­ bles Kupplungsstück mit dem Steuerabschnitt der Kaltwasserlei­ tung verbunden ist, so lassen sich die störenden Rückschlag­ geräusche verringern, da der Körperschall nur minimal auf die starren Geräteteile übertragen wird.
Vorzugsweise sind mehrere hintereinandergeschaltete Heizmo­ dule vorgesehen, die einzeln steuerbar und/oder schaltbar sind.
Ein weiterer wichtiger Aspekt der Erfindung liegt in dem Verfahren zur Herstellung des rohrförmigen Heizmoduls in dem erfindungsgemäßen Durchlauferhitzer. Hierbei wird in einer Au­ ßenform welche sowohl dem Aufnahmerohr als auch den Anschluß­ stutzen die äußere Form gibt, ein zum Rohr koaxialer Kern der­ art eingetaucht, daß er allseits einen gleichmäßigen Umfangsab­ stand zur Außenform hat. Der Kern wird mit wenigstens einer wendelförmigen Nut oder Rippe nach Art eines Gewindes hoher Steigung versehen. Der Raum zwischen der Außenform und dem Kern wird danach im Spritzgießverfahren mit Kunststoff gefüllt. Nach dem Aushärten wird der Kern an einem axialen Ende des Form­ stücks unter schraubenartiger Drehbewegung herausgezogen.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeich­ nung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher er­ läutert. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung der wesentlichen Funk­ tionselemente eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen elektrischen Durchlauferhitzers; und
Fig. 2 eine Batterie aus drei miteinander gekuppelten, übereinstimmenden Kunststoffmodulen, die zu der Heizstrecke des Durchlauferhitzers gemäß Fig. 1 gehören.
Der in Fig. 1 darstellte Durchlauferhitzer weist die fol­ genden wesentlichen Funktionselemente auf: Kaltwassereinlauf 1, Steuereinrichtung 3, die insbesondere zur Steuerung der Heiz­ leistung dient, erste Isolationsstrecke 4, eine dieser nachge­ schaltete Heizstrecke 5 mit ersten, zweiten und dritten Heizmo­ dulen 5a, 5b und 5c, die übereinstimmende Ausbildung haben, ferner eine der Heizstrecke nachgeschaltete zweite Isolations­ strecke 6 und ein Warmwasser-Auslauf 7.
Der Kaltwassereinlauf 1 ist als Metallblock ausgebildet, in welchem zusätzlich zum Kaltwasseranschluß ein handbetätigbares Absperrventil 11, ein Wasserfilter 12 und ein Rückschlagventil 13 integriert sind. Stromab des Kaltwasser-Einlaufblocks 1 ist ein in der Regel starrer Leitungsabschnitt 2 angeordnet, an dem die Steuereinrichtung 3 angebracht und verschiedene, bei Durch­ lauferhitzern übliche Meß- und Steuerelemente angeordnet sind. Zu letzteren gehört ein Differenzdruck- oder Strömungsschalter 20, der bei Entnahme von Wasser am Warmwasserauslauf 7 den elektrischen Heizstromkreis zur Steuereinrichtung 3 schließt. Kaltwassertemperatur und Druck auf der Kaltwasserseite werden über geeignete Meßfühler 23 erfaßt. In der Steuereinrichtung 3 sind TRIAC′s zur separaten Steuerung der Heizleistung der ein­ zelnen Heizmodule 5a, 5b und 5c über deren Heizwendel 50a, 50b und 50 vorgesehen. Die Heizwendel 50a-c bestehen aus blanken Heizwiderstandsdrähte, die einen vorzüglichen Wärmeübergang zu dem zu beheizenden Fluid (Wasser) gewährleisten. Vorgeschrieben sind bestimmte Isolationswiderstände zwischen blanken Heizwen­ deln und der nächsten metallischen Anschlußstelle im Strömungs­ weg des Wassers. Dementsprechend lang müssen die Fluidleitungen zwischen den jeweiligen Heizmodulen 5a bzw. 5c und den An­ schlüssen auf der Kalt- bzw. Warmwasserseite sein. Diese Fluid­ leitungswege werden bei dem dargestellten Durchlauferhitzer durch flexible Schläuche aus elektrischen isolierendem Material gebildet. Diese Schläuche lassen sich einerseits einfach mit entsprechenden Anschlußstutzen kuppeln und andererseits einfach und platzsparend verlegen. So können sie beispielsweise in Schleifen hinter der Heizstrecke 5 in einem in der Zeichnung nicht dargestellten Gehäuse (Unterform) untergebracht sein. Der Schleifendurchmesser wird genügend groß gewählt, damit die Strömungswiderstände begrenzt und damit die Druckverluste in den die Isolationsstrecken bildenden Leitungen gering gehalten werden können.
Am Ausgang des im Strömungsweg letzten Heizmoduls 5c ist eine Meßfühleranordnung 30 mit einem Temperaturfühler und einem Druckfühler vorgesehen. Die Meßfühleranordnung 30 ist mit der Steuereinrichtung 3 verbunden. Die Meßfühleranordnung 30 nimmt teil an der Steuerung oder Regelung der Heizleistung mit Hilfe der TRIAC′s.
Ein wesentlicher Aspekt der Erfindung ist die besondere Ge­ staltung der einzelnen Heizmodule 5a, 5b und 5c, die nachfol­ gend anhand der Fig. 2 erläutert wird.
Die Heizwendel-Aufnahmerohre 51 dreier Heizmodule 5a, 5b und 5c sind in der schematischen Darstellung gemäß Fig. 2 über Anschlußstutzen (Aufnahme- und Steckteile 53, 54) lösbar mit­ einander gekuppelt. Passende Kupplungsstücke 44 und 63 sind an die Anschlußstutzen 53 und 54 der ersten und letzten Heizmodule 5a und 5c lösbar und flüssigkeitsdicht angeschlossen. Wie leicht zu sehen ist, können die einzelnen Heizungsmodule durch Lösen und Zusammenstecken der komplementären Kupplungsstutzen problemlos ausgetauscht oder ergänzt werden. Die Kupplungs­ stücke 44 und 63 sind in bekannter Weise mit den die Isola­ tionsstrecken bildenden Schläuchen 4 und 6 zusammengesteckt. Die Ausbildung der Kupplungsstücke und Anschlußstutzen sowie der Dichtelemente kann bekannter Art sein. Wesentlich ist, daß die notwendige Dichtung an den Verbindungsstellen unter den in der Heizstrecke herrschenden Drücken und Temperaturen gewähr­ leistet ist. Anstelle der in Fig. 2 dargestellten Steckkupp­ lungen können auch andere Verbindungen, z. B. Schraubverbindun­ gen mit Überwurfmuttern oder Bajonettverschlüsse vorgesehen sein, die bei einem relativen Verdrehen unter Herstellung der erforderlichen Dichtung zusammenrücken.
Jeder Heizmodul 5a, 5b und 5c ist in der Darstellung in Fig. 2 offen und ohne zugehörige Heizwendel 50a, 50b bzw. 50c gezeigt. An der Innenwand jedes Aufnahmerohrs 51 ist eine Rippe 52 mit dreieckigem Querschnitt angeformt, die einen wendelför­ migen Verlauf nach Art eines mehrgängigen und steilen Gewindes hat. Diese Rippe 52 gibt der Heizwendel 50a . . . 50c den äußeren, mantelförmigen Halt. Die Wendelrichtungen der Rippe 52 und der Heizwendel 50a . . . 50c sind vorzugsweise gegenläufig. Die Abstützungen der Heizwendelwindungen an der Rippe 52 befin­ den sich an den jeweiligen Kreuzungsstellen der Wendeln und sind etwa punktförmig. Die gewendelte Rippe 52 ragt in den Strömungsweg des zu erwärmenden Fluids vor, wenn dieses im we­ sentlichen axial durch die hintereinandergeschalteten Rohre 51 fließt. An der Rippe werden die Strömungsfäden quer nach innen bzw. in eine Drallströmung entsprechend dem gewendelten Verlauf der Rippe 52 umgelenkt. Es bilden sich im Innenraum jedes Auf­ nahmerohrs 51 verstärkt Turbulenzen, die zu einem verbesserten Wärmeübergang zwischen den einzelnen Heizwendel-Windungen und dem Strömungsmedium führen. Dieser erhöhte Wärmeübergang ver­ bunden mit einem deutlich verbesserten Heizwirkungsgrad, wird erfindungsgemäß ausgenutzt. Die Betriebstemperaturen der Heizwendel können im Vergleich zu herkömmlichen Konstruktionen verringert werden.
Anstelle der bei allen Heizmodulen 5a . . . 5c in Fig. 2 darge­ stellten jeweils einen gewindeförmigen Rippe 52 können mehrere parallele Rippen an der Innenwand jedes Aufnahmerohrs 51 ausge­ bildet sein. Die Querschnittsform jeder Rippe 52 ist relativ unkritisch. Anstelle eines relativ scharfkantigen Rückens der Rippe kann ein abgegrundeter Rippenrücken vorgesehen sein. Außerdem wird ein vergleichbarer Effekt dadurch erreicht, daß anstelle von Rippen breite Nuten in die Rohrumfangswand einge­ arbeitet sind, wobei vergleichbar einem Kugel lauf eines Geweh­ res abwechselnd Züge und Felder entstehen.
Jedes Aufnahmerohr 51 wird mit seinen komplementären An­ schlußstutzen 53 und 54 sowie mit der mindestens einen Rippe 52 vorzugsweise durch ein besonderes Kunststoff-Spritzgießverfah­ ren hergestellt. Bei der Herstellung wird in einer Außenform ein Kern angeordnet, der den Innenraum 55 des Aufnahmerohrs 51 begrenzt. In diesem in der Zeichnung nicht dargestellten Kern ist wenigstens eine gewendelte Nut ausgebildet, in welcher die gewendelte Rippe 52 während des Spritzgießvorgangs geformt wird. Die Außenform wird (mit Abstand) zu dem koaxialen Kern geschlossen und der Spritzgießvorgang wird durchgeführt. Nach dem Aushärten des zwischen Außenform und Kern befindlichen Formstücks wird die Außenform geöffnet, und der Kern wird durch die Öffnung 56 an einem Stirnende des Aufnahmerohrs 51 axial herausgezogen. Während dieser Axialbewegung wird der Kern real­ tiv zum Formstück 51 in Richtung der gewendelten Rippe 52 ge­ dreht. Es wurde gefunden, daß eine leicht konische Ausbildung des Kerns mit einer Erweiterung in Richtung der Entnahmeöffnung 56 des Aufnahmerohrs 51 das Entformen des Kerns wesentlich er­ leichtert. Eine Beeinträchtigung der Funktion des Heizwendel- Aufnahmerohrs während des Heizbetriebs konnte durch die so ent­ stehende konische Erweiterung des Innenraums 55 nicht festge­ stellt werden; die leichte Öffnung in Strömungsrichtung des Fluids erhöht sogar die Turbulenzwirkung und den Wirkungsgrad der Beheizung.
Als Turbulenzelemente können auch separat hergestellte Stromunterbrechungselemente in den Innenraum 55 durch die Öff­ nung 56 eingesteckt oder eingeschoben werden. So kann bei­ spielsweise ein geeignetes Gitterwerk eingesteckt werden, das vorzugsweise einen dem Innenquerschnitt des Aufnahmerohrs 51 angepaßten gitterförmigen Mantel aufweist. Andererseits kann auch ein geeigneter Einschub zentral in den von den Heizwick­ lungswindungen umspannten Raum eingeschoben werden.
Die Heizwendel jedes Heizmoduls 5a wird in das Aufnahmerohr 51 eingesteckt, bevor die nach dem Spritzgießen offenen Stirnenden geschlossen werden. Die Stirnenden werden üblicher­ weise durch Abschlußkappen oder -platten gasdicht geschlossen, wobei die Kappen oder Platten mit dem Kunststoffrohr 51 ver­ schweißt oder verklebt werden. Derartige Maßnahmen sind im Stande der Technik an sich bekannt, so daß sich eine nähere Er­ läuterung hier erübrigt.
In Gerätegehäuse kann die Heizstrecke, bestehend aus einer Batterie von beispielsweise drei Heizmodulen, in geeignete Griffschalen einer Unterform eingesetzt werden. Zusätzliche Griffschalen können bereits im Gehäuse vorbereitet sein, um zu­ sätzliche Heizmodule zur Vergrößerung der Heizleistung in dem Gehäuse unterzubringen. Auch können die Schläuche 4 und 6 in geeigneten Ringkammern in einer Unterform eines in der Zeich­ nung nicht dargestellten Gehäuses eingebettet sein.
Zum axialen Halten der Heizwendeln 50a, 50b und 50c dienen Halteelemente 57, die durch geeignete Mittel am Aufnahmerohr 51 ortsfest angebracht sind. Derartige Halteelemente 57 können beispielsweise die Wand des Aufnahmerohrs 51 durchsetzende, ra­ dial in Richtung der Rohrachse 58 vorspringende Zapfen sein. Diese Zapfen können nachträglich, d. h. nach der Befestigung der Heizwendel, von außen durch die Rohrwandung eingesetzt und ab­ gedichtet werden. Andererseits kann das Aufnahmerohr aber auch aus mehreren axialen Abschnitten bestehen, die nach der Her­ stellung und Anbringung der Halteelemente 57 etwa in der Tei­ lungsebene koaxial zusammengesetzt und abgedichtet werden.

Claims (17)

1. Elektrischer Durchlauferhitzer mit einem Kaltwasser-Ein­ lauf (1), einer Steuereinrichtung (3), einer ersten Isolations­ strecke (4), einer dieser nachgeschalteten Heizstrecke (5), ei­ ner zweiten Isolationsstrecke (6) und einem Warmwasser-Auslauf (7), dadurch gekennzeichnet,
daß die Heizstrecke aus wenigstens einem rohrförmigen Heiz­ modul (5a, 5b, 5c) besteht, der ein in den Wasserweg eingebun­ denes, im wesentlichen gerades und rundes Rohr (51) zur Auf­ nahme eines Heizelements bzw. einer Heizwendel (50a, 50b, 50c) und von beiden Rohrenden seitlich abgehende Anschlußstutzen (53, 54) aufweist;
daß an der Innenwand des Heizwendel-Aufnahmerohrs (51) Tur­ bulenzelemente (52) vorgesehen sind, welche axiale Strömungsfä­ den des den Heizmodul durchströmenden Wassers unterbrechen und in Drall- und Querströme umlenken; und
daß die ersten und zweiten Isolationsstrecken (4, 6) als flexible Schläuche ausgebildet sind, die jeweils mit einem An­ schlußstutzen (53, 54) eines Heizmoduls druckdicht gekuppelt sind.
2. Durchlauferhitzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß wenigstens eine wendelförmige Nut oder Rippe (52) nach Art eines Innengewindes in oder an der Innenwand des Heizwen­ del-Aufnahmerohrs (51) derart ausgebildet ist, daß in dem das Rohr durchströmenden Wasser sowohl Drall- als auch Querströ­ mungskomponenten erzwungen und Turbulenzen im Rohr-Innenraum (55) verstärkt hervorgerufen werden;
3. Durchlauferhitzer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Heizstrecke (5) mehrere Heizmodule (5a, 5b, 5c) aufweist, die über komplementär gestaltete Anschluß­ stutzen (53, 54) lösbar miteinander gekuppelt und in Reihe ge­ schaltet sind.
4. Durchlauferhitzer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die einem Heizmodul (5a) zugeordneten beiden Anschluß­ stutzen etwa radial und nach entgegengesetzten Seiten vom Auf­ nahmerohr (51) abgehende, komplementäre Einsteck- und Aufnahme­ teile (53, 54) und/oder komplementäre Bajonettkupplungen sind.
5. Durchlauferhitzer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß von der Innenwand des Heizwendel-Auf­ nahmerohrs (51) vorspringende Haltemittel (57) zur Begrenzung einer axialen Auslenkbewegung der Heizwendel (50a) vorgesehen sind.
6. Durchlauferhitzer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß als Heizwendel (50a, 50b, 50c) Wider­ standsdrähte mit metallisch blanker Oberfläche vorgesehen sind.
7. Durchlauferhitzer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß die Länge der die beiden Isolations­ strecken (4, 6) bildenden flexiblen Schläuche so bemessen ist, daß sie auch für Fluide (Wasser) der höchstmöglichen Leitfähig­ keit ausreichend ist.
8. Durchlauferhitzer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß jedes Heizwendel-Aufnahmerohr (51) und die beiden Anschlußstutzen (53, 54) als einstückiges Kunst­ stoff-Spritzgußformteil ausgebildet sind und daß das Heizwen­ del-Aufnahmerohr an beiden axialen Enden druckdicht verschlos­ sen ist.
9. Durchlauferhitzer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich­ net, daß der Innendurchmesser des Heizwendel-Aufnahmerohrs (51) nach einem Rohrende (56) hin leicht konisch erweitert ist.
10. Durchlauferhitzer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß die Haltemittel mehrere axial beabstandete, vorzugs­ weise umfangsversetzte Ansätze (57) sind.
11. Durchlauferhitzer nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jedes Heizwendel-Aufnahmerohr (51) aus mehreren axialen Rohrabschnitten besteht, die fluiddicht und fest mit­ einander verbunden sind, und daß die Haltemittel (57) den Ver­ bindungsstellen der Rohrabschnitte benachbart angeordnet sind.
12. Durchlauferhitzer nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die rohrförmigen Heizmodule (5a, 5b, 5c) in Griffschalen einer Gehäuse-Unterform gehalten sind.
13. Durchlauferhitzer nach Anspruch 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die beiden die Isolationsstrecke bildenden Kunst­ stoffschläuche (4, 6) in Windungen in die Unterform eingesetzt und Mittel vorgesehen sind, um die Schläuche in ihren schlau­ fenförmigen Windungen knickfrei festzulegen.
14. Durchlauferhitzer nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (3) einem im wesentlichen biegesteifen Leitungsabschnitt (2) zugeordnet ist, der zwischen Kaltwasser-Einlauf (1) und der ersten Isolations­ strecke (4) in den Fluid-Strömungsweg eingebunden ist.
15. Durchlauferhitzer nach Anspruch 14, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein Rückschlagventil (13) in einen den Kaltwas­ ser-Einlauf bildenden Kupplungsblock (1) eingebaut ist.
16. Verfahren zur Herstellung eines rohrförmigen Heizmo­ duls, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizwendel-Aufnahmerohr einstückig dadurch hergestellt wird, daß in eine Außenform ein Gießkern mit allseitig gleichmäßigem Umfangsabstand zur Außen­ form eingetaucht wird, daß der Kern mit wenigstens einer wen­ delförmigen Nut oder Rippe nach Art eines Gewindes hoher Stei­ gung versehen wird, daß der Raum zwischen der Außenform und dem Kern danach mit einer Spritzgießmasse mit Kunststoff gefüllt und die Spritzgießmasse aushärten gelassen wird und daß der Kern nach dem Aushärten unter einer der wendelförmigen Rippe folgenden Drehbewegung relativ zum Formteil aus der Öffnung des Formteils axial herausgezogen wird.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß dem Kern in der Herausziehrichtung ein geringfügig zunehmender Querschnitt gegeben wird.
DE4208675A 1992-03-18 1992-03-18 Elektrischer Durchlauferhitzer Revoked DE4208675C2 (de)

Priority Applications (10)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4208675A DE4208675C2 (de) 1992-03-18 1992-03-18 Elektrischer Durchlauferhitzer
DE9218395U DE9218395U1 (de) 1992-03-18 1992-03-18 Elektrischer Durchlauferhitzer
EP93906510A EP0630463B2 (de) 1992-03-18 1993-03-12 Elektrischer durchlauferhitzer
DE59302757T DE59302757D1 (de) 1992-03-18 1993-03-12 Elektrischer durchlauferhitzer
AT93906510T ATE138729T1 (de) 1992-03-18 1993-03-12 Elektrischer durchlauferhitzer
PL93305164A PL171406B1 (pl) 1992-03-18 1993-03-12 Elektryczny grzejnik przeplywowy PL
CZ942137A CZ285655B6 (cs) 1992-03-18 1993-03-12 Elektrický průtokový ohřívač a způsob jeho výroby
HU9402672A HU216932B (hu) 1992-03-18 1993-03-12 Elektromos átfolyó-vízmelegítő
PCT/EP1993/000572 WO1993019332A1 (de) 1992-03-18 1993-03-12 Elektrischer durchlauferhitzer
SK1063-94A SK281453B6 (sk) 1992-03-18 1993-03-12 Elektrický prietokový ohrievač a spôsob výroby jeho rúrkovitého vyhrievacieho modulu

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4208675A DE4208675C2 (de) 1992-03-18 1992-03-18 Elektrischer Durchlauferhitzer

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE4208675A1 true DE4208675A1 (de) 1993-09-23
DE4208675C2 DE4208675C2 (de) 1994-03-17

Family

ID=6454376

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE4208675A Revoked DE4208675C2 (de) 1992-03-18 1992-03-18 Elektrischer Durchlauferhitzer

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE4208675C2 (de)
PL (1) PL171406B1 (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103206779A (zh) * 2013-04-17 2013-07-17 谢卫东 高效即热式电热水器及其实现方法
DE102012013348A1 (de) * 2012-07-06 2014-01-09 Stiebel Eltron Gmbh & Co. Kg Wellenförmige Heizkanäle
WO2016124978A1 (en) * 2015-02-05 2016-08-11 Torchio Giorgio Capillary proximity heater with high energy saving equipped upstream of a microfiltration apparatus for the elimination of calcareuos particles present in fluids and downstream of a nozzle or closed circuit
US20180252435A1 (en) * 2015-09-03 2018-09-06 Bsh Hausgeraete Gmbh Heating block half-shell and heating block for avoiding static air bubbles

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1845563U (de) * 1959-11-17 1962-01-25 Siemens Elektrogeraete Gmbh Elektrischer durchlauferhitzer.
DE1243858B (de) * 1961-05-24 1967-07-06 Raymond Collion Vorrichtung zum Ausschrauben von im Spritzgiessverfahren hergestellten mit einem Gewinde versehenen Formstuecken
DE8332914U1 (de) * 1983-11-12 1984-02-16 Joh. Vaillant Gmbh U. Co, 5630 Remscheid Elektrisch beheizter durchlauferhitzer
DE3632234A1 (de) * 1986-09-23 1988-04-07 Eckerfeld Erika Elektrischer durchlauferhitzer

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1845563U (de) * 1959-11-17 1962-01-25 Siemens Elektrogeraete Gmbh Elektrischer durchlauferhitzer.
DE1243858B (de) * 1961-05-24 1967-07-06 Raymond Collion Vorrichtung zum Ausschrauben von im Spritzgiessverfahren hergestellten mit einem Gewinde versehenen Formstuecken
DE8332914U1 (de) * 1983-11-12 1984-02-16 Joh. Vaillant Gmbh U. Co, 5630 Remscheid Elektrisch beheizter durchlauferhitzer
DE3632234A1 (de) * 1986-09-23 1988-04-07 Eckerfeld Erika Elektrischer durchlauferhitzer

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012013348A1 (de) * 2012-07-06 2014-01-09 Stiebel Eltron Gmbh & Co. Kg Wellenförmige Heizkanäle
CN103206779A (zh) * 2013-04-17 2013-07-17 谢卫东 高效即热式电热水器及其实现方法
WO2016124978A1 (en) * 2015-02-05 2016-08-11 Torchio Giorgio Capillary proximity heater with high energy saving equipped upstream of a microfiltration apparatus for the elimination of calcareuos particles present in fluids and downstream of a nozzle or closed circuit
JP2018504574A (ja) * 2015-02-05 2018-02-15 トルキーノ,ジョルジョ 高省エネを特徴とし、流体残留の石炭粒子の除去用精密濾過装置の上流側と、ノズルあるいは閉回路の下流側との間に設置される毛管近接ヒーター
AU2015381215B2 (en) * 2015-02-05 2021-05-13 Silvio BELLINVIA Capillary proximity heater with high energy saving equipped upstream of a microfiltration apparatus for the elimination of calcareuos particles present in fluids and downstream of a nozzle or closed circuit
US20180252435A1 (en) * 2015-09-03 2018-09-06 Bsh Hausgeraete Gmbh Heating block half-shell and heating block for avoiding static air bubbles
US10871308B2 (en) * 2015-09-03 2020-12-22 Bosch Termotecnologia S.A. Heating block half-shell and heating block for avoiding static air bubbles

Also Published As

Publication number Publication date
PL171406B1 (pl) 1997-04-30
DE4208675C2 (de) 1994-03-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2410813B1 (de) Elektrischer Heizkörper und Durchlauferhitzer
DE20321667U1 (de) Flüssigkeitserhitzer
EP2312224B1 (de) Wärmepumpe mit einem Hydraulikmodul
DE102007033166A1 (de) Wärmetauscher
DE102005061008B3 (de) Solarkollektor zum Erwärmen von Wasser für einen Swimmingpool und dafür geeigneter Bausatz
EP1529470A1 (de) Heizmodul mit Heizfläche und Durchlauferhitzer und Verfahren zu seiner Herstellung
EP0627607B1 (de) Dampfbeheizter Wärmeübertrager
DE19800487A1 (de) Röhrenheizkörper mit innerem Rohr
DE4208675C2 (de) Elektrischer Durchlauferhitzer
EP1418387A1 (de) Kompaktheizungsanlage mit zwei Heizkreisen
EP0630463B1 (de) Elektrischer durchlauferhitzer
EP3012553B1 (de) Baueinheit für eine Heizungsanlage
DE9218395U1 (de) Elektrischer Durchlauferhitzer
EP1614944A1 (de) Mehrwegemisch- oder verteilventil
DE102008056075A1 (de) Drehsteller
DE2316425B1 (de) Elektrischer Isolierstoffgehäuse-Heizkörper
EP2770268A1 (de) Gehäuse zur Aufnahme mindestens eines Heizelements und Gehäusesystem
EP2093516B1 (de) Baueinheit für eine Kompaktheizungsanlage
DE102009043288A1 (de) Heizgerät
WO2006063971A1 (de) Heisskanalverteiler
EP1918666A1 (de) Rohrheizkörper
DE9403416U1 (de) Heizeinrichtung, insbesondere zum Einsatz in Spritzgießformen zum Verarbeiten thermoplastischer Materialien
DE8221965U1 (de) Oelwaermvorrichtung fuer eine oelbeheizte feuerungsanlage
DE2628735A1 (de) Durchlauferhitzer
DE102004055436B4 (de) Vorrichtung zur Vorwärmung von flüssigem Brennstoff

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
D2 Grant after examination
8363 Opposition against the patent
8331 Complete revocation