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Elektrischer Durchlauferhitzer
Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Durchlauferhitzer, bei dem in einem vom Wasser durchströmten Heizkanal eine Heizwendel angeordnet ist, die unmittelbar mit dem Wasser in Berührung kommt. Es ist bei solchen elektrischen Durchlauferhitzern bekannt (deutsche Patentschrift Nr. 440145), dem Heizkanal zur Bildung eines elektrischen Wassersäulenwiderstandes Widerstandskanäle geringeren Querschnittes vor-und nachzuschalten. Bei den bekannten Durchlauferhitzern dieser Arthatman einen die Heizkanäle und die Widerstandskanäle enthaltenden keramischen Einsatzkörper benutzt, der in ein Gerätegehäuse als auswechselbarer Bauteil eingesetzt wird. Es ist auch bekannt, die Heizkanäle und die Widerstandskanäle in jeweils getrennten Einsatzkörpern unterzubringen.
Dabei befinden sich der Ein-und Auslassstutzen sowie die elektrischen Anschlüsse für die Heizwendel am Gerätegehäuse. Zum Auswechseln der Heizwendel ist bei den bekannten Geräten eine Demontage erforderlich, um einen neuen verhältnismässig komplizierten, von vielen Kanälen durchsetzten Einsatzkörper einführen und die Heizwendel anschliessen zu können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen nach diesem Prinzip arbeitenden elektrischen Durchlauferhitzer einfacher und zweckmässiger aufzubauen, so dass ein leichtes Auswechseln der Heizwendel und ein Reinigen der Heizkanäle ohne Demontage des Gerätes möglich ist.
Erfindungsgemäss wird dieses Ziel dadurch erreicht, dass die vor-und nachgeschalteten Widerstandskanäle in einem gemeinsamen, blockartigen, die Wasseranschlussstutzen tragenden Grundkörper angeordnet sind und dass der die elektrischen Anschlussklemmen tragende Heizkörper abdichtend und abnehmbar am Grundkörper befestigt ist. Es handelt sich hier nicht um den einfachen Einsatz einer Heizpatrone, die nach Art eines Tauchsieders ausgebildet ist und eine vom Wasser elektrisch isolierte Heizwendel aufweist.
Im vorliegenden Falle wird vielmehr der Wasserdurchlaufweg aufgetrennt, so dass dieser teilweise im Grundkörper und teilweise in dem vom Grundkörper abnehmbaren Heizkörper verläuft. Durch einen solchen Aufbau des Durchlauferhitzers wird erreicht, dass die Heizwendel und die Heizkanäle ohne Demontage des Gerätes bequem zugänglich gemacht und gereinigt oder ausgewechselt werden können, selbst wenn das Gerät schon installiert und wasserseitig angeschlossen worden ist. Der erfindungsgem sse Auftauhat den weiteren Vorteil, dass ein und derselbe Grundkörper für Gerätetypen verschiedener Leistung verwendet werden kann, weil Heizkörper verschiedener Ausführung und Leistungsaufnahme auch nachträglich daran befestigt und gegeneinander ausgetauscht werden können. Das führt zu einer Vereinfachung der Fertigung und der Lagerhaltung.
Zweckmässigerweise ist der Durchlauferhitzer nach der Erfindung so ausgebildet, dass die Widerstandskanäle mit einer Aussparung des Grundkörpers in Verbindung stehen, in die der Heizkörper als leicht herausnehmbarer Einsatzkörper versenkt und nach aussen abgedichtet eingepasst ist. Dabei kann zur Erleichterung der Heizkanalreinigung vorgesehen werden, dass die Heizwendeln in offenen Nuten des Einsatzkörpers untergebracht sind, die mit Wandflächenteilen der Aussparung des Grundkörpers geschlossene Heizkanäle bilden. In ein-und denselben Grundkörper können dann verschiedene, in ihren äusseren Abmessungen über einstimmende Einsatzkörper für verschiedene Heizleistungen eingesetzt werden.
Da der Einsatzkörper auch die Anschlussklemmen der Heizwendel trägt, bleibt die Heizwendel beim Herausnehmen des Einsatzkörpers mit den Klemmen in Verbindung. Der Einsatzkörper hat eine verhältnismässig kleine Abmessung und daher kleine Dichtflächen, da er nur die Heizkanäle nicht aber die Widerstandskanäle enthält.
In weiterer Ausbildung der Erfindung kann vorgesehen werden, dass der die Widerstandskanäle enthal-
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tende Grundkörper zusätzliche Verbindungskanäle enthält, durch die eine Verbindung des am Grundkörper befestigten Heizkörpers mit weiteren, ebenfalls am gleichen Grundkörper abnehmbar befestigten Heizkör- pern hergestellt wird. Man kann auf diese Weise Doppelgeräte herstellen, die wahlweise mit voller oder halber Leistung betrieben werden können.
Da derartige Durchlauferhitzer häufig an einDrehstromnetz angeschlossen werden, ist es vorteilhaft, wenn der Einsatzkörper drei parallele Heizkanäle mit darin untergebrachten Heizwendeln aufweist und im Grundkörper an einem Ende des Einsatzkörpers eine Ausnehmung vorgesehen ist, durch die zwei der Heizkanäle miteinander verbunden sind. Dabei können die drei Heizwendeln des Einsatzkörpers in Sternschaltung einseitig miteinander verbunden sein.
Man kann jedoch den Durchlauferhitzer nach der Erfindung auch so aufbauen, dass der Heizkörper ebenfalls blockartig ausgebildet ist und an der Frontfläche des Grundkörpers, in der die Widerstandskanäle münden, derart abuichtend anliegt, dass Verbindungsöffnungen, die zu den Heizkanälen führen, mit den Widerstandskanalmundungenin Verbindung stehen. Dabei ergibt sich die Möglichheit, zur Abdichtung der Verbindung zwischen Widerstandskana. 1mündung und Verbindungsöffnung eine zugleich als Drosselblende wirkende elastische Dichtscheibe zu verwenden.
Im folgenden sind drei Ausführungsbeispiele der Erfindung näher beschrieben, wobei auf die Fig. l Bezug genommen ist.
Es stellen dar : Fig. l den Aufriss eines Durchlauferhitzers im Schnitt, Fig. 2 einen Schnitt II/II der
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riss eines Durchlauferhitzers anderer Ausführung im Schnitt IX/IX der Fig. 11, Fig. 10 einen Schnitt X/X der Fig. 9, Fig. 11 einen Schnitt XI/XI der Fig. 9, Fig. 12 einen Schnitt XII/XII der Fig. 10.
Bei dem in Fig. 1-3 dargestellten Durchlauferhitzer sind an einem aus isolierendem Kunststoff hergestellten Grundkörper 1 ein Einlassstutzen 2 und ein Auslassstutzen 3 angebracht. Vom Einlassstutzen 2 führt ein in den Grundkörper 1 eingebrachter Widerstandskanal 4 zu einer Aussparung 5'einer Anschraubplat- te 8. Die Aussparung 5'steht mit einer grossen zentralen Bohrung 5 des Grundliörpers 1 in Verbindung. Von einer weiteren Aussparung 5" der Anschraubplatte 8, welche Aussparung ebenfalls mit der Bohrung 5 in Verbindung steht, führt ein in den Grundkörper 1 eingebrachter Widerstandskanal 6 zum Auslassstutzen 3. An der Anschraubplatte 8 ist mittels einer langen Bolzenschraube 8'ein keramischer Einsatzkörper 7 befestigt, der in die Bohrung 5 des Grundkörpers 1 eingepasst ist.
Die Anschraubplatte 8 ist durch einen elastischen Dichtring 9 abgedichtet. Der Einsatzkörper 7 besitzt zwei nutenförmige Aussparungen 10, 10', die mit Wandflächenteilen der Bohrung 5 des Grundkörpers l geschlossene Heizkanäle bilden. Unterhalb des Einsatzkörpers 7 im Raum 5a stehen die Heizkanäle 10, 10'miteinander in Verbindung.
In jedem der Heizkanäle 10, 10'liegt eine Heizwendel 11, 11', die unten miteinander verbunden sind und deren freie Enden an Klemmschrauben 12,12'angeschlossen sind. Die Klemmschrauben 12, 12' durchdringen die Anschraubplatte 8, so dass von aussen die zu einem Schalter 13 geführten Leitungen 14, 14' angeschlossen werden können. Der Schalter 13 wird von einer Membran 15 betätigt, deren Membrankammer 15'vor einer Drosselstelle 16 an den Einlass-Widerstandskanal 4 angeschlossen ist.
Das einströmende Wasser fliesst bei dem beschriebenen Durchlauferhitzer über den Widerstandskanal 4 und die Aussparung 5'in den Heizkanal 10, gelangt im Raum 5a in den zweiten Heizkanal10'. und über die Aussparung 5" in den Auslauf-Widerstandskanal 6, der zum Auslaufstutzen 3 führt. Durch die Drosselstelle 16 wird in der Membrankammer 15'ein Staudruck erzeugt, durch den mittels der Membran 15 der Schalter 13 betätigt wird. Die Heizwendeln 11, 11'werden dadurch eingeschaltet und das durch die Heizkanäle 10, 10'fliessende Wasser während des Durchlaufes erhitzt.
Der geschilderte Aufbau bietet den Vorteil, dass man nach dem Lösen der Anschraubplatte 8 den Einsatzkörper 7 aus der Bohrung 5 des Grundkörpers 1 herausziehen kann, so dass die in den nutenförmigen Aussparungen liegenden Heizwendeln 11, 11' bequem zu reinigen oder auszuwechseln sind. Man kann natürlich, wie in Fig. 3 dargestellt ist, die Heizkanäle 10a, 10a'auch als geschlossene Bohrungen in den Einsatzkörper 7 einbringen und die Heizwendeln 11, 11'in axialer Richtung herausziehen bzw. einführen.
In Fig. 4-7 ist ein Doppelgerät dargestellt, das für Drehstromanschluss bestimmt ist. In einem entsprechend grösseren Grundkörper 32 mit Einlassstutzen 33 undAuslassstutzen 34 sind ein Einlass-Widerstands- kanal 35 und ein Auslass-Widerstandskanal 36 angebracht. Es sind ferner zwei parallel zueinander liegende grössere Bohrungen 37,38 in den Grundkörper 32 eingebracht, die miteinander durch einen Kanal 39 verbunden sind. In die Bohrungen sind Einsatzkörper 40,41 der beschriebenen Art eingesetzt, die je drei mit Heizwendeln bestückte Heizkanäle bilden. Durch Aussparungen 42, 43 ist dafür gesorgt, dass jeweils zwei der drei Heizkanäle vom Wasserstrom parallel in gleicher Richtung durchflossen werden.
Der Durch-
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laufweg ist durch Pfeile angedeutet.
Die drei in Stern geschaltetenHeizwende1n jedes Einsatzkörpers 40,41 sindanSchalterkontakte 44, 45 angeschlossen, die mit Schalterfedern RST desDrehstromnetzes zusammenarbeiten. Die Schalterfedem RST werden von zwei am Grundkörper 32 nebeneinander angeordneten Membranschaltem 46,47 durch Übertragungsglieder 48,49 derart betätigt, dass die Heizwendeln der beiden Einsatzkörper 40,41 getrennt einschaltbar sind.
Die beiden Membranschalter 46,47 besitzen je zwei Membrankammer, in denen ein dynamischer Differenzdruck wirksam wird, sobald wasser durch das Gerät fliesst. Um diesen Differenzdruck zu erzeugen, ist der Einlass-WiderstandskanalSS durch eine einstellbare Schraube 50 gedrosselt. Die obere Membrankammer der beiden Membranschalter 46,47 steht über einen Verbindungskanal 46', 47'mit einem vom Einlassstutzen 33 kommenden Stichkanal 51 des Grundkörpers 32 in Verbindung.
Die unteren Membrankammer der Membranschalter 46,47 sind durch Bohrungen 36', 36"an den Aus- lass-Widerstandskanal 36 angeschlossen. Beim Durchfluss des Wassers überwiegt infolgedessen der ungedros- selte Druck in den oberen Membrankammer, so dass die Membranen nach unten gedrückt werden und die kippbar gelagerten, sich an den Membranen abstützenden Übertragungsglieder 48,49 an ihren freien Enden nach oben ausweichen können. Dadurch werden die Schaltfedem RST, die unter Federspannung In Ausschaltstellung gehalten wurden, freigegeben und schalten die Heizwendeln der beiden Einsatzkörper 40,41 ein.
Man kann nun durch einen am Gerätemantel 52 angebrachten Hebel 53, der von aussen bedienbar ist, das Übertragungsglied 48 in der Ausschaltstellung verriegeln, so dass die Schaltkontakte 45 des einen Einsatzkörpers 41 auch bei Wasserdurchfluss vom Membranschalter 46 nicht geschlossen werden können.
Man kann infolgedessen das Gerät wahlweise mit halber oder voller Heizleistung in Betrieb nehmen.
In Fig. 9-12 ist ein nach der Erfindung gestaltetes Rundgerät dargestellt.
Auf einer runden Kunststoffplatte 60, die von einer Gehäusekappe 61 abgedeckt wird, ist ein Grundkörper 62 befestigt. Der Grundkörper 62'und die Kunststoffplatte 60 haben in ihrem oberen Teil eine kreisrunde Aussparung 63, in die eine Membran 64 eingesetzt ist. Die Membran 64 wird von einem mit dem Grundkörper 62 verbundenen, die Kunststoffplatte durchdringenden Ansatzstück 65 gehalten. Die Ausspa-rung 63 bildet somit die vordere Membrankammer, während zwischen der Membran 64 und dem Ansatzstück 65 eine hintere Membrankammer 66 gebildet wird. Am Grundkörper 62 ist eine Armatur 67 angeschraubt, die einen Einlassstutzen 68 mit einem Einlasskanal 68'sowie einen Auslassstutzen 69 mit einem Auslasskanal 69', enthält. An den Auslassstutzen 69 ist ein Schwenkauslauf 70 angeschlossen.
Der Einlasskanal 68'steht mit einem Kanal 71 des Grundkörpers 62 in Verbindung, der von einem als Niederschraubventil ausgebildeten Zapfventil 72 beherrscht wird. Wenn das Zapfventil 72 geöffnet wird, kann das Wasser aus dem Kanal 71 in einen Widerstandskanal 73 des Grundkörpers 62 gelangen, der das Zapfventil 72 mit der vorderen Membrankammer 63 verbindet. Von der vorderen Membrankammer 63 ist im Grundkörper 62 ein als Fortsetzung des Widerstandskanals 73 anzusehender Anschlusskanal 74 schräg nach unten geführt, der abgewinkelt ist und an der Frontseite des Grundkörpers 62 eine Mündungsöffnung 74'hat.
Oberhalb der Mündungsöffnung 74'des Anschlusskanals 74 liegt die Mündung 75'eines weiteren Widerstandskanals 75, der den Grundkörper 62 durchdringt und in dem Ansatzstück 65 schräg nach oben geführt ist. Durch eine Aussparung 76 ist die hintere Membrankammer 66 an den Widerstandskanal 75 angeschlossen. Der Widerstandskanal 75 steht über einen Querkanal 77 mit einem im Grundkörper 62 nach unten geführten Kanal 78 in Verbindung, der zum Auslaufkanal 69'der Armatur 67 führt.
Vor dey Grundkörper 62 ist ein blockartiger mitzweizueinander parallelen Heizkanälen 79, 79'ver- sehener Heizkörper 80 angeordnet unèander Kunststoffplatte 30 befestigt. Die Heizkanäle 79, 79', die auf der einen Seite durch einen Durchbruch 81 miteinander verbunden sind, nehmen in schon beschriebener Weise an Klemmschrauben 82, 82' angeschlossene Heizwendelnauf. Durch eine Querbohrung 83 des Heizkörpers 80, die der Mündungsöffnung 74'gegenüber liegt, wird eine Verbindung zwischen dem Anschlusskanal 74 und dem Heizkanal 79 hergestellt.
Eine zwischen Grundkörper 62 und Heizkörper 80 eingelegte elastische Dichtscheibe 84 ist als Drosselblende ausgebildet und besitzt eine mehr oder weniger grosse Durchlassöffnung, je nachdem, welche Wassermenge durch das Gerät durchfliessen soll. In ähnlicher Weise ist-allerdings ohne Drosselblende - durch eine Querbohrung 85 des Heizkörpers eine abgedichtete Verbindung zwischen dem Heizkanal 79'und dem Widerstandskanal 75 hergestellt.
Beim Öffnen des Zapfventils 72 strömt Wasser aus dem Einlasskanal 68'in den Widerstandskanal 7 : ! und in die vordere Membrankammer 63. Von dort gelangt das Wasser über den Anschlusskanal 74 durch die Drosseldichtung 84 in die Heizkanäle 79 und 79''md strömt über die Kanäle 75,77 und 78 zum Auslaufkanal 69'. Bei diesem Wasserdurchlauf entsteht in Gekannter Weise in den Membrankammssrn 63-66 ein Druckunterschied, so dass durch den Membranhub in bekannter Weise ein Schalter 86 geschlossen und
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die Heizwendeln eingeschaltet werden. Der Heizkörper 80 mit den in den Heizhanälen 79, 79'unterge- brachten Heizwendeln kann ohne Schwierigkeiten vom Grundkörper 62 getrennt und gegebenenfalls ausgetauscht werden.
Beim Ansetzen des Heizkörpers 80 wird der geschilderte Durchlaufweg des Wassers wieder hergestellt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Elektrischer Durchlauferhitzer, bei dem in den Heizkanälen eines herausnehmbaren Heizkörpers unmittelbar vom Wasser umspiUteHeizwende1n untergebracht und den Heizkanälen zur Bildung eines elektrischen Wassersäulenwiderstandes in einem getrennten Isolierkörper angeordnete Widerstandskanäle geringeren Querschnitts vor-und nachgeschaltet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die vor-und nachgeschalteten Widerstandskanäle in einem gemeinsamen, blockartigen, die Wasseranschlussstutzen tragenden Grundkörper angeordnet sind und dass der die elektrischen Anschlussklemmen tragende Heizkörper abdichtend und abnehmbar am Grundkörper befestigt ist.