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Elektrisch beheizter Warmwasserbereiter mit Wärmefühler
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enthaltender Kunststoffkörper vorhanden, dessen Ausdehnungskoeffizient kleiner ist als der des Ausdehnungskörpers, so dass dieser mit dem Kanalkörper einen die Heizleitung schaltenden Ausdehnungsthermostaten bildet.
Die Erfindung kann auch in der Weise verwirklicht werden, dass der Wärmefühler von einem einseitig gehalterten in den Heizkanal ragenden Kunststoffkörper von hohem Ausdehnungskoeffizienten gebildet wird, auf den die Heizwendel aufgewickelt ist und der einen Ausdehnungskörper eines Ausdehnungsthermostaten bildet. Es, ist häufig erwünscht, die Heizwendel im Heizkanal durch einen geeigneten Heizwendelträger festzulegen. Diese Funktion wird nach der Erfindung von dem Ausdehnungskörper des Ther - mostaten erfüllt, wodurch einmal ein gesonderter Heizwendelträger in Fortfall kommen kann und zum andern ein besonders inniger Kontakt zwischen Heizwendel und Ausdehnungskörper erzielt wird. Bei einer Überhitzung der Heizwendel wird daher der Thermostat sehr schnell ansprechen.
Es ist dabei erwünscht, dass die Masse des Ausdehnungskörpers sehr gering gehalten wird, weil eine grössere Masse natürlich eine Ansprechverzögerung zur Folge hätte. Aus diesem Grunde wird zweckmässig der Kunststoffkörper von einem Röhrchen gebildet, weil man dabei geringstmögliche Masse mit grösstmöglicher Oberfläche für den Wärmeaustausch zwischen Wendel und Ausdehnungskörper verbinden kann. Um dabei einen günstigen Wärmeaustausch zwischen Heizwendel und Wasser zu erzielen, ist es zweckmässig, dass die von einem wendelförmig gewickelten Heizdraht gebildete Heizwendel ihrerseits wendelförmig um das Röhrchen gewickelt ist. Auf diese Weise wird der Heizdraht überall von allen Seiten vom Wasser umspült und die Heizleistung wird gleichmässig auf einen relativ grossen Strömungsquerschnitt verteilt.
Trotzdem wird eine Überhitzung zuerst an dem Thermostat-Röhrchen wirksam, weil innen die Windungen am dichtesten liegen. Man kann dabei die Anordnung so treffen, dass der Ausdehnungskörper einseitig befestigt ist und in den Heizkanal hineinragt und dass am freien Ende des Ausdehnungskörpers ein diesen zentral durchdringendes und auf Schaltmittel einwirkendes Übertragungsglied befestigt ist, dessen Ausdehnungskoeffizient von dem des Ausdehnungskörpers verschieden ist. Dabei kann das Übertragungsglied aus Metall bestehen und zugleich zur Stromzuführung zur Heizwendel dienen.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und im folgenden beschieben : Fig. l zeigt schematisch einen Schnitt durch einen Durchlauferhitzer nach der Erfindung. Fig. 2 zeigt eine Oberansicht nach Abnehmen des Kopfstückes. Fig. 3 zeigt eine andere Ausführungsform eines Durchlauferhitzers und Fig. 4 zeigt eine Einzelheit.
In einem blockartigen Kunststoffkörper 10 ist ein Heizkanal 11 vorgesehen, in welchem eine Heizwendel 12 angeordnet ist, die unmittelbar und unisoliert vom Wasser umspült wird. Dem Kanal 11 sind Widerstandskanäle 13 und 14 vor-bzw. nachgeschaltet. Die in diesen Kanälen befindlichen Wassersäulen bilden elektrische Widerstände, welche die Ableitströme begrenzen und es gestatten, Einlass 15 und Auslass 16 zu erden, obwohl die Heizwendel 12'unisoliert im Wasser liegt.
Die Heizleistung wird von einem Schalter 17 geschaltet, welcher über einen Stössel 18 von einer Sprungmembran 19 betätigt wird. Auf die eine Seite der Membran 19 wird über einen Kanal 21 der Einlassdru. ckund auf die andere Seite über einen Kanal 22 der Auslassdruck gegeben. Der Schalter 17 schliesst, sobald Wasser gezapft wird.
Ausserdem ist ein Sicherheitsschalter 23 vorgesehen. Dieser wird von einem Thermostaten gesteuert.
Der Thermostat weist einen Ausdehnungskörper in Gestalt eines Röhrchens 24 auf, welches im Heizkanal 11 angeordnet ist und die Heizwendel 12 praktisch auf ihrer ganzen Länge umschliesst. Das Röhrchen 24 besteht aus Niederdruckpolyäthylen, das einen wesentlich höheren Ausdehnungskoeffizienten hat als der Kanalblock 10. Es stützt sich an einer Auflage 25 am Kanalblock 10 ab und ragt oben aus dem Heizkanal 11 heraus. Bei Überhitzung der Wendel 12 an irgendeinem Punkte, z. B. durch Dampfbildung im Kanal 11 dehnt sich das Röhrchen 24 aus und drückt auf einen Hebel 26, der am Kanalblock 10 gelagert ist. Der Hebel 26 drückt über einen abgedichtet geführten Stössel 27 auf einen Hebel 28 gegen die Wirkung einer Feder 29, und dieser Hebel 28 betätigt den Schalter 23, welcher die Stromzufuhr zur Heizwendel 12 unterbricht.
Durch die geschilderte Ausbildung und Anordnung des Thermostatröhrchens 24 erfolgt bei Über - hitzung der Heizwendel an irgendeiner Stelle eine schnelle Abschaltung, so dass ein Durchbrennen der Wendel 12 vermieden wird.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 und 4 ist ein Grundkörper 31 vorgesehen, welcher einen Einlassund einen Auslasskanal 32 bzw. 33 enthält. An die Kanäle sind Kunststoff- oder Gummischläuche 34 bzw.
35 angeschlossen, welche Widerstandskanäle (wie 13 und 14 bei Fig. l) enthalten. Zentral unter dem Grundkörper 31 ist ein Röhrchen 36 aus Niederdruckpolyäthylen vorgesehen. Um das Röhrchen 36 ist die Heizwendel 37 gewickelt, u. zw. besteht diese aus einer wendelförmigen Wicklung, welche ihrerseits
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wieder wendelförmig um das Röhrchen 36 gewickelt ist. Zentral durch das Röhrchen 36 erstreckt sich ein
Messingstab 38, welcher abgedichtet durch den Grundkörper 31 hindurchgeführt und an einer Blattfeder
39 befestigt ist. Die Blattfeder 39 ist mittels einer Schraube 41 auf einem Isolierblock 42 befestigt, wel- cher auf der Oberseite des Grundkörpers 31 sitzt. Sie zieht den Stab 38 nach oben, so dass er mit einem an seinem unteren Ende befestigten Sternstück 43 (vgl. Fig. 4) kraftschlüssig an dem Röhrchen 36 anliegt.
An seinem oberen Ende ist das Röhrchen 36 mit seitlichen Durchbrüchen 44 versehen.
Das Röhrchen 36 mit der Heizwendel 37 ist von einem Kragen 45 umgeben, der sich bis über das un- tere Ende der Heizwendel 37 hinaus erstreckt. Das Ganze wird von einer unter dem Grundkörper befestig- ten Glocke 46 abgedeckt, welche mit dem Kragen 45 einen mantelförmigen Ringkanal 47bildet. Der Ein- lasskanal 32 mündet in diesen Ringkanal, während der Auslasskanal innerhalb des Kragens 45 in einen Ring- raum 48 mündet. Der Stab 38 wirkt auf einen Schalter 49, welcher die Stromzufuhr zu der Heizwendel 37 schaltet. Die Stromzufuhr erfolgt über den Schalter 49, die Blattfeder 39 und den Stab 38 zur Heizwendel
37.
Die beschriebene Anordnung arbeitet wie folgt : Beim Öffnen des nicht dargestellten Zapfenventils strömt kaltes Wasser durch den Kanal 32 und Ringkanal 47 zur Heizwendel 37. Dadurch wird das als Ther - mostat-Ausdehnungskörper wirkende Röhrchen 36 verkürzt, der Stab 38 bewegt sich nach oben und schliesst den Schalter 49. Die Heizwendel 37 erhält Strom. Wenn das Zapfventil geschlossen wird, dann erwärmt sich das stehende Wasser innerhalb des Kragens 45 sehr schnell über die normale Betriebstemperatur, so dass sich das Röhrchen 36 ausdehnt und über den Stab 38 den Schalter 49 öffnet.
Wenn durch Dampfbildung oder durch Wassermangel die Heizwendel 37 stark überhitzt wird, dann erfolgt eine starke und schnelle Ausdehnung des Röhrchens 36, weil ja die Heizwendel 37 unmittelbar auf das Röhrchen 36 aufgewickelt ist. Es erfolgt dann in Sekundenbruchteilen eine Abschaltung des Stromes, so dass ein Durchbrennen der Heizwendel 37 vermieden wird.
Auf diese Weise wirkt das Kunststoffröhrchen 36 zugleich als Wassermangelsicherung als auch als Si- cherheitsschalter.
Je nach der Grösse der Glocke 46 kann das Gerät als Durchlauferhitzer oder als Speichergerät wirken.
In letzterem Falle dient das Röhrchen auch noch dazu, das Speicherwasser ständig auf einer vorgesehenen
Temperatur zu halten.
Die beschriebene Konstruktion hat auch den Vorteil, dass bei Betrieb als Durchlauferhitzer aussen stets ein Mantel 47 von kaltem Wasser ist, so dass die Aussenwand des Gerätes kühl bleibt, auch wenn fast ko- chendes Wasser gezapft wird.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Elektrisch beheizter Warmwasserbereiter, bei dem in einem Heizkanal eine vom Wasser unmittel- bar umspült Heizwendel und ein Wärmefühler angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärme- fühler als ein sich längs der Heizwendel erstreckender mit im Heizkanal liegender Ausdehnungskörper aus- gebildet ist.