DE764365C - Electric heater for liquid flow heater - Google Patents

Description

Elektrischer Heizkörper für FlüssIgkeitsdurchflußerhitzer Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektrischen Heizkörper für Flüssd;gkeitsdurchflußerhitzer.Electric radiator for liquid flow heaters The present one The invention relates to an electric heater for liquid flow heaters.

Es isst ein elektrisches Stabheizelement bekannt, das aus. einem keramischen Block besteht, der am Um:fanig eine Anzahl senkrechter Rillen oder Kanäle besitzt; in denen die Heizspiralen angeordnet sind. Die Rillen in dem keramiischen Block sind; so- ausgebildet, daß die- nach außen: offene: Schlitz; wesentlich schmaler ist als der Durchmesser der Rillen. Hierdurch ragt der kleinere Teil die- Spirale durch die nach außen offenem- Schlitze, während der größere Teil des Umfanges der Spiralen gegen den keramischen Block gerichtet ist. Dies hat zur Folge, daß der größere Teil der von den Spiralen ausströmenden Wärme vom Block aufgenommen wird, während der kleinere Teil durch die offenen Schlitze ausstrahlt. Hierdurch wird zuerst der Block erhitzt, und es dauert sehr lange, bis die Wärme von dem Block auf die Flüssigkeit übertragen wird. Ein weiterer Nachteil dieser Ausführung besteht darin, daß, wenn die Flü[email protected] erhitzt und der Strom ausgeschaltet ist, die vom keramischen Block aufgenommene Hitze noch weiter auf die Flüssigkeit übertrage-- wird und diese dadurch noch weiter erhitzt wird, was nach dem Ausschalten des Stromes sehr unerwünscht ist, weil diese -Nacherhitzung in kurzer Zeit außerhalb des Rohres Kesselstein bildet, wodurch der Wirkungsgrad des Heizelementes ganz wesentlich herabgesetzt wird. Für Durchlauferhitzer sind diese Heizelemente ungeeignet, da es viel zu lange dauert, bis der aufgewendete Strom zur Wirkung kommt.It eats an electric rod heating element known that consists of. a ceramic Block consists of a number of vertical grooves or channels on the circumference; in which the heating coils are arranged. The grooves in the ceramic block are; designed so that the outwardly: open: slot; much narrower is than the diameter of the grooves. As a result, the smaller part of the spiral protrudes through the outwardly open slots, while the greater part of the circumference of the Spirals directed against the ceramic block. This has the consequence that the larger part of the heat escaping from the coils is absorbed by the block, while the smaller part radiates through the open slots. This will first the block is heated and it takes a long time for the heat to come off the block is transferred to the liquid. There is another disadvantage of this design in that when the liquid heats up and the power is turned off, the Transfer the heat absorbed by the ceramic block even further to the liquid - will and this as a result, it is heated even further, which is what happens after switching off of the current is very undesirable because this post-heating outside of the building in a short time of the pipe forms scale, which makes the efficiency of the heating element very important is reduced. These heating elements are unsuitable for instantaneous water heaters because it takes far too long for the current used to take effect.

Es ist auch ein elektrisches Heizelement bekannt, bei dem die Heizspirale spiralförmig in einem Isolierrohr angeordnet ist, das mit seitlichen Löchern versehen ist. Zunächst ist das Einbringen der Spirale in Spiralform in das Isolierrohr sehr umständlich, was nur mit besonderer Mühe erreichbar ist. Die Heizspiralen in den Isolierrohren «-erden vom Wasser durchflossen, wodurch sämtliche Windungen kurzgeschlossen werden und der Widerstand in der Heizspirale aufgehoben ist. Dieser Fall tritt bei salzhaltigem Wasser um so mehr ein. Die Stromaufnahme wird derart groß, daß die Zuleitungen zu schwach und dadurch warm werden, wodurch die Stromleitungen schließlich durchbrennen.An electrical heating element is also known in which the heating coil Is arranged spirally in an insulating tube, which is provided with side holes is. First of all, the introduction of the spiral in a spiral shape into the insulating tube is very cumbersome, which can only be achieved with special effort. The heating coils in the Insulating pipes «earth flows through it, whereby all windings are short-circuited and the resistance in the heating coil is canceled. This case occurs salty water all the more. The power consumption is so great that the Supply lines become too weak and thus warm, which ultimately causes the power lines run away.

Diese -Nachteile kommen durch den erfindungsgemäßen elektrischen Heizkörper für Flüssigkeitsdurchflußerhitzer in Wegfall. Derselbe kennzeichnet sich dadurch, daß in dem vom Wasser umspülten Siederohr ein verhältnismäßig dünnwandiges Isolierrohr angeordnet ist, das in seiner ganzen Länge und auf dem ganzen Umfang mit Schlitzen oder Löchern versehen ist. In dem Isolierrohr ist die Heizwendel angeordnet, wodurch die von dieser erzeugte Hitze unmittelbar durch die Schlitze des Isolierrohres an die vom Nasser umspülten Siederohre übertragen wird. Auch ist diese Ausführung gegenüber den bekannten nicht nur wesentlich einfacher und sparsamer im Gebrauch., sondern unbedingt sicher in der Wirkung. Hierzu kommt noch, daß, sobald der Strom und der Zufluß des Wassers abgeschaltet ist, keine Nacherhitzung des Wassers im Erhitzer stattfinden kann.These disadvantages come from the electric heater according to the invention for liquid flow heaters in elimination. The same is characterized by that a relatively thin-walled insulating tube in the boiler pipe surrounded by water is arranged, which is in its entire length and around the entire circumference with slots or holes. The heating coil is arranged in the insulating tube, whereby the heat generated by this directly through the slots in the insulating tube the boiling pipes around which the water washes is transferred. This version is also opposite the well-known not only much easier and more economical to use., but absolutely sure in the effect. In addition, as soon as the current and the The flow of water is switched off, no reheating of the water in the heater can take place.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in beispielsweiser Ausführung dargestellt.In the drawing, the subject matter of the invention is shown in an exemplary embodiment shown.

Abb. i ist ein teilweise senkrechter Schnitt; Abb.2 ist ein Ouerschnitt nach der Linie A-B der Abb. i.Fig. I is a partial vertical section; Fig.2 is a cross-section according to the line A-B of Fig. i.

Der Apparat besteht aus dem Gehäuse i, dem oberen ;4bschlußdeckel2, dem unteren Abschlußdechel 3, dem AuffülI.stutzen .1, der Verschlußkappe 5, dem Entleerungsstutzen 6; dem Entleerungshahn-, der Flüssigkeitszuleitung-9, dem Absperrhahn io, dem Druck-und Wärmeregelventil ii, dem Ausflußrohr i-2, dem Urnstellhahn 13, dem Brauserohr mit Brause 14 und dem Ausflußrohr 15. Im Innern des Gehäuses i befindet sich der Behälter iti. Die Siederohre 17 sind durch den oberen Boden i8 und den unteren Boden i9 durchgeführt. Im Innern der Siederohre 17 befinden sich die Isolierrohre 2o. Die Isolierrohre 2o sind m-it schlitzartigen Öffnungen 21 versehen. Im Innern der Isolierrohre 2o sind die Heizwendel 22 angeordnet. Im Innern des Behälters 16 ist am unteren Boden i9 der Flüssigkeitsstrahler 23 und am oberen Boden i8 der Flüssigkeitsstauer 24 befestigt. Der Flüssigkeitsstauer ist mit einem Kegel 25 versehen. Der Flüssigkeitsstrahler 23 und Flüssigkeitsstauer 2¢ sind mittels des Rohres 26 dicht abschließend miteinander verbunden. Im Flüssigkeitsstrahler 23 befinden sich die Öffnungen 27 und am Flüssigkeitsstauer die Öffnungen 28. Die elektrische Zuleitung führt durch den Druckschalter 29 zu den Heizwendeln 22. Der Druckschalter 29 ist mit der Zuleitung 9 mittels des Stutzens 30 verbunden.The apparatus consists of the housing i, the upper end cap 2, the lower end cap 3, the filler neck 1, the cap 5, the drain neck 6; the drain cock, the liquid feed line 9, the shut-off valve io, the pressure and heat control valve ii, the outflow pipe i-2, the Urnstellhahn 13, the shower pipe with shower 14 and the outlet pipe 15. Inside the housing i is the container iti . The boiler pipes 17 are passed through the upper floor i8 and the lower floor i9. Inside the boiler pipes 17 are the insulating pipes 2o. The insulating tubes 2o are provided with slot-like openings 21. The heating coils 22 are arranged in the interior of the insulating tubes 2o. In the interior of the container 16, the liquid jet 23 is fastened to the lower floor i9 and the liquid dam 24 is fastened to the upper floor i8. The liquid dam is provided with a cone 25. The liquid jet 23 and liquid dam 2 [are connected to one another in a tightly sealing manner by means of the tube 26. The openings 27 are located in the liquid jet 23 and the openings 28 on the liquid reservoir. The electrical supply line leads through the pressure switch 29 to the heating coils 22. The pressure switch 29 is connected to the supply line 9 by means of the connector 30 .

Die Arbeitsweise ist folgende: Sobald der Absperrhahn io geöffnet wird, geht der Druck in der Flüssigkeitszuleitung 9 zurück, und der Stromkreis zu den Heizwendeln 22 wird automatisch von dem Druckschalter 29 geschlossen. Gleichzeitig fließt auch die Flüssigkeit in den Flüssigkeitsstrahler 23, wo sich diese zunächst staut und dann nach allen Richtungen durch die Öffnungen 27 ausgestrahlt wird, so daß die Siederohre 17 gleichmäßig von der Flüssigkeit umflutet werden. Durch die Erhitzung der Siederohre 17, welche mittels der Heizwendel 22 bewirkt wird, erwärmt sich auch die allmählich emporsteigende Flüssigkeit und verdichtet sich oben unter dem Boden i8 bis zur Verdampfung. Da nun die Ausflußöflnungen 28 des Flüssigkeitsstauers 24 wesentlich unter dem Boden 18 liegen, so erhitzt sich die Flüssigkeit derart, daß oben unter dem Boden i8 fortwährend Dampf gebildet wird, so daß ein Überdruck entsteht. Mittels dieses Überdruckes wird nun die in der Mitte emporgestiegene und noch nicht genügend erwärmte Flüssigkeit beiseite gedrückt, so daß sich in der Höhe der Auslauföffnungen 28 fortwährend ein Dampfwassergemisch befindet, welches durch diese Öffnungen ausströmt. Da nun der Flüssigkeitsstauer in seinem Innern einen Kegel 25 besitzt, welcher in das Ausflußrohr 12 hineinragt und wodurch dessen Eingang verkleinert wird, so entsteht zunächst eine Stauung, welche eine Rückwirkung auf die gesamte Flüssigkeit in der Höhe der Ausflußöffnungen 28 ausübt. Die von unten emporsteigende, noch nicht stark erhitzte Flüssigkeit kommt auf der ganzen Oberfläche mit der oberen, im Verdampfungsstadium befindlichen Flüssigkeit in Berührung, so daß eine fortwährende Vermischung und Erhitzung von oben herab erfolgt, was wesentlich zur Beschleunigung der Erwärmung der ausströmenden Flüssigkeit beiträgt.The mode of operation is as follows: As soon as the shut-off valve is opened, the pressure in the liquid feed line 9 drops, and the circuit to the heating coils 22 is automatically closed by the pressure switch 29. At the same time, the liquid also flows into the liquid jet 23, where it initially accumulates and is then ejected in all directions through the openings 27, so that the boiling pipes 17 are evenly flooded by the liquid. As a result of the heating of the boiling tubes 17 , which is effected by means of the heating coil 22, the gradually rising liquid is also heated and condenses at the top under the bottom 18 until it evaporates. Since the outflow openings 28 of the liquid dam 24 are now substantially below the base 18, the liquid is heated in such a way that vapor is continuously formed at the top below the base 18, so that an overpressure is created. By means of this overpressure, the liquid that has risen in the middle and has not yet been sufficiently heated is pushed aside, so that at the level of the outlet openings 28 there is continuously a mixture of steam and water which flows out through these openings. Since the fluid reservoir has a cone 25 in its interior, which protrudes into the outflow tube 12 and thereby reduces its inlet, a congestion initially arises, which has an effect on the entire liquid at the level of the outflow openings 28. The liquid rising from below, not yet strongly heated, comes into contact over the entire surface with the upper liquid, which is in the evaporation stage, so that continuous mixing and heating takes place from above, which contributes significantly to the acceleration of the heating of the flowing liquid.

Nachdem die Flüssigkeit nunmehr in die Ausflußleitung eingedrungen ist, wird das weitere Auslaufen zunächst noch gehemmt, und zwar so lange, bis so viel Druck vorhanden ist, daß der Gegendruck des Druck-und Wärmeregelventils i i überwunden ist. Nunmehr wird die Ausflußöffnung dieses Ventils frei, die erhitzte Flüssigkeit gelangt durch den Umstellhahn 13 entweder in das Ausflußrohr 15 oder in die Brause 14 und kann auslaufen.After the liquid has now entered the outflow line is, further leakage is initially still inhibited, and that until so there is a lot of pressure that the back pressure of the pressure and heat control valve i i is overcome. Now the outflow opening of this valve is free, the heated one Liquid passes through the changeover valve 13 either into the outlet pipe 15 or into the shower 14 and can run out.

Die Temperatur der auslaufenden Flüssigkeit wird mittels des Druck- und Wärmeregelventils i i bestimmt.The temperature of the outflowing liquid is determined by means of the pressure and heat control valve i i determined.

Übt die Feder auf den Ventilkegel einen stärkeren Druck aus, so wird die Flüssigkeit stärker erhitzt; der umgekehrte Fall tritt bei schwächerem Federdruck ein. Das Druck- urnd Wärmeregelventil i i und der Druckschalter 29 sind zweckmäßig so zueinander eingestellt, daß, wenn aus irgendeinem Grunde der Ausfluß der Flüssigkeit gehemmt wird, der Druckschalter 29 automatisch ausschaltet und die Stromzuführung zu den Heizwendeln unterbrochen wird. Sobald die heiße Flüssigkeitsentnahme beendigt isst, wird der Absperrhahn io wieder geschlossen. In der Zulei.tung 9 und im Stutzen» entsteht nun wieder ein Druck, wodurch der Druckschalter 29 wieder ausgeschaltet! ist. Gleichzeitig schließt sich auch das Druck- und Wärmeregelventil i i. Das Innere des Behälters 16 isst -nun nach allen Seiten abgeschlossen. Die zuletzt zugeflossene kalte Flüssigkeit wird von, der in den; Siederohren aufgespeicherten Wärme noch bis zum Siedepunkt erwärmt und in diesem Zustand längere Zeit erhalten. Es steht alsdann jederzeit heiße Flüssigkeit zur Entnahme zur Verfügung.If the spring exerts a stronger pressure on the valve cone, then becomes the liquid is heated more strongly; the opposite case occurs when the spring pressure is weaker a. The pressure and heat control valve i i and the pressure switch 29 are useful so adjusted to each other that if for any reason the outflow of the liquid is inhibited, the pressure switch 29 automatically turns off and the power supply to the heating coils is interrupted. As soon as the hot liquid withdrawal is finished the stopcock is closed again. In the feed line 9 and in the socket » there is now a pressure again, whereby the pressure switch 29 is switched off again! is. At the same time, the pressure and heat control valve i i also closes. The inner of the container 16 is now complete on all sides. The last one that flowed cold liquid is from that in the; Boiling ears still accumulated heat heated to boiling point and kept in this state for a long time. It stands then hot liquid is available for withdrawal at any time.

Bei weiterer heißer Flüssigkeitsentnahme strömt nun die bereits erhitzte Flüssigkeit zuerst aus, während sich die nachfolgende kalte Flüssigkeit sofort miterhitzt, so, daß eine Unterbrechung der heißen Flüssigkeitsentnahme nicht eintreten kann.If more hot liquid is withdrawn, the one that has already been heated will flow Liquid first, while the subsequent cold liquid heats up immediately, so that an interruption of the hot liquid withdrawal cannot occur.

Claims (1)

PATEN TANSP-P UCH: Elektrischer Heizkörper für Flüs.sigkeitsdurchflußerhitzer, dadurch gekennzeichnet, daß in drein vom Wasser umspülten Siederohr (17) ein verhältnismäßig dünnes Isolierrohr (2o) einsgesetzt ist, das auf seiner ganzen Länge und auf dem ganzen Umfang mit an sich bekannten durchgehenden Schlitzen (21) versehen ist, wobei in denn Isolierrohr (2o) die Heizwendel (22) angeordnet ist, wodurch die von letzterer erzeugte Hitze unmittelbar durch die Schlitze des Isolierrohres an das Siederohr übertragen wird. Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stande der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: Deutsche Patentschriften Nr. 373 597, 410557, 544996; schweizerische Patentschriften Nr. 107157, 138 266; USA.-Patentschriften Nr. 600 417, 846853, 1527172, 18o9889, 1926958; französische Patentschrift, Nr. 733 683; britische Patentschrift Nr. 309 436. PATEN TANSP-P UCH: Electric heater for liq.sigkeitsdurchflußerhitzer, characterized in that a relatively thin insulating tube (2o) is inserted in three of the boiling pipe (17) which is flushed with water and which is known per se over its entire length and circumference continuous slots (21) is provided, the heating coil (22) being arranged in the insulating tube (2o), whereby the heat generated by the latter is transmitted directly through the slots of the insulating tube to the boiler tube. To distinguish the subject matter of the invention from the state of the art, the following publications have been taken into account in the granting procedure: German patent specifications No. 373 597, 410557, 544996; Swiss patents No. 107157, 138 266; USA. Patents No. 600 417, 8 4 6853, 1,527,172, 18o9889, 1,926,958th; French Patent No. 733 683; British Patent No. 309,436.