AT408398B

AT408398B - Elektrodendurchlauferhitzer

Info

Publication number: AT408398B
Application number: AT154289A
Authority: AT
Original assignee: Singerewitsch Boris
Priority date: 1987-02-24
Filing date: 1989-06-23
Publication date: 2001-11-26
Also published as: ATA154289A

Description

Die Erfindung betrifft einen Elektrodendurchlauferhitzer gemass dem Oberbegriff des Anspru- ches 1.

Ein Erhitzer dieser Art ist aus der AT 386 892, AT 404 308, AT 403 231 und DE 36 30 972 des Anmelders bekannt geworden. Die Aufgabe dieser Erfindungen ist die Erhöhung der Elektrodenlebensdauer und die Bildung von Temperaturregelungssystemen, während es ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, äusserst einfache, zuverlässige und praktisch alterungsfreie Schutzsysteme zu bilden.

Dieses Ziel lässt sich durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Massnahmen erreichen.

Eine Schutz-Zwischenwand zeichnet sich dadurch aus, dass sie eine Schutzstellung aufweist, in welcher sie notfalls den Stromfluss zwischen den Elektroden unterbricht, und dass sie in einer der folgenden Formen, wie es in den Ansprüchen 2 bis 5 angegeben ist, ausgeführt ist :
1) eine locherfreie Wand, die sich im Normalbetrieb des Gerätes ausserhalb des Erhitzungs- raums befindet ;
2) eine sich stets im Erhitzungsraum befindliche Wand mit kleinen grössenveränderlichen bzw. schliessbaren Öffnungen, die mindestens 90% der Querschnittfläche der Wand bilden,
3) eine temperaturregelnde und Schutzstellung aufweisende Zwischenwand ;

4) eine aus zwei Abschnitten bestehende, insbesondere in Form eines Films ausgeführte,
Wand und ein Abschnitt, der elektrisch undurchlässig ist, wogegen der zweite Abschnitt mit Öffnungen versehen ist, die mindestens 90% der Querschnittfläche dieses Abschnittes bil- den.

Eine erste konkrete Kopplung der Zwischenwand mit einer Steuer-Abschaltvorrichtung ist im Anspruch 6 beschrieben und wird weiter unten ausführlich behandelt.

Die Erfindung samt ihren weiteren Merkmalen wird nun näher erläutert. Fig. 1 zeigt schematisch einen Schnitt des Erhitzers. Fig. 2 ist einen Schnitt einer anderen Geräteanordnung.

Die Ausführung nach Fig. 1 weist ein äusseres Gefäss 1 auf, das so ausgelegt ist, dass es zumindest dem Netzwasserdruck widerstehen kann. Ein inneres Gefäss 2 nimmt Elektroden 3 auf, zwei- schen welchen sich ein Raum 60 befindet, wo eine Öffnungen aufweisende Zwischenwand 4 aus Dielektrikum- bzw. Isolierstoff vorgesehen ist. Ein Ausdehnungskörper 6 ist am Oberstutzen und ein Zufuhrrohr 7 am Unterstutzen der Vorrichtung 5, sowie ein Stössel 11 an der Oberfläche des Körpers 6 hermetisch dicht angebracht. Das Rohr 7 trägt einen Kolben 8 und ist an seinem Unterende mit einem Griff 9 für Temperaturregelung kinematisch verbunden. Die Wasserstromnchtung ist mit den Pfeilen angedeutet. Mit 13 ist ein Austrittsstutzen fürs Wasser bezeichnet.

Das Gerät verfügt über zwei Zustände kalt/heiss, die durch den Griff 9 eingestellt werden und dem vollabgedrehten bzw. dem in den als "heiss" bezeichneten Bereich aufgedrehten Griff 9 entsprechen. In der Heissstellung der Vorrichtung 5 und bei Gerätezustand "heiss" ist eine elastische Scheine 17 des Stössels 14 mit Unteröffnung des Gefässes 2 verbunden und das Wasser aus der Vorrichtung 5 durchtritt den Raum 60. In der Wasserzufuhröffnung 10 ist ein Elektrowasserventil11 angebracht, das von einem im Raum 60 angebrachten Thermofühler 12 gesteuert wird.

Die Vorrichtung 5 steuert in Zusammenwirkung mit dem Körper 6 und der Scheibe 17 die Grösse der Quer- schnittfläche der Zwischenwandöffnungen über den Stössel 14, der auf einen mit Oberkante der Zwischenwand fest verbundenen Bügel 16 wirkt. Die ringförmigen Unterteile des Stössels 14 und des Bügels 16 sind längs des Oberstutzens der Vorrichtung 5 und des Halses des Gefässes 2 frei beweglich. Ein Anschlag 15 der Vorrichtung 5 bestimmt die Maximalausdehnung des Körpers 6. Die Oberoffnung des Körpers 6 ist mit einer Rohreinschnürung 18 versehen, die zur Druckerzeugung in diesem dient. Die Funktion der Vorrichtung 5 ist in der AT 386 892 und der DE 36 30 972 C beschrieben.

Sie hat zwei Zustände :"Kalt", wenn die Strömungsgeschwindigkeit V des Wassers nicht einen vorgegebenen Minimalwert V-min übersteigt, und"Heiss", wenn V > V-min wird. Zwischen der Unteröffnung des Gefässes 2 und der Scheibe 17 gibt es zumindest den Abstand hO, wenn sie getrennt sind. HO, H1, H2 betreffen die Stellung der Scheibe 17 in Abhängigkeit vom Gerätezustand und der Wasserzufluss und sind hier Irrelevant.

Die Schutz-Zwischenwand ist hier wie auch in Fig. 2, in die temperaturregelnde Zwischenwand 4 Integriert, die sich bei geschlossenen Öffnungen in Schutzstellung befindet. In dieser Stellung bleibt die Zwischenwand, solange das Wasser nicht in den Raum 60 eintritt. Fällt anderseits die Flussgeschwindigkeit V bzw. der Druck d des zu erhitzenden Wassers während des Heissbetriebes

unter den Wert V-min bzw. d-min ab, dann geht die Vorrichtung 5 in ihre Kaltstellung über, der
Körper 6 zieht sich zusammen, der Bügel 16 und die Unteröffnung des Gefässes 2 werden freige- geben und die Zwischenwand 4 nimmt ihre Schutzstellung zu Beginn des Wasserabflusses aus dem Gefäss 2 durch seine Unteröffnung ein.

Dasselbe passiert, wenn die Wassertemperatur im
Raum 60 einen vorbestimmten Wert t-max übersteigt, da der Thermofühler 12 anspricht und das Ventil 11 die Wasserzufuhr unterbricht. Durch die Steuerung der Zwischenwand manuell und/oder automatisch in Abhängigkeit von Temperatur undloder Druck kann sowohl auf einfache Weise eine Temperatursteuerung erreicht werden, als auch eine Notabschaltung bei zu hoher Temperatur und/oder zu geringer Durchflussmenge.

Bei dem in Fig. 2 gezeigten Heizblock ohne äusseres Gefäss 1 ist ein Topfelektromagnet 46 mit wasserdicht ummantelten Kern 47 und Anker 48, vorgesehen, der über einen Thermofühler 120 an eine Spannung geschaltet ist. Der entsprechend geführte Anker 48 ist senkrecht beweglich, sein Unterende über eine elastische Verbindung 49 mit der Zwischenwandoberkante verbunden, wogegen sein Oberende frei ist Die Zwischenwandunterkante ist über eine im Gefäss 2 befestigte weitere elastische Verbindung 49 gehalten Der Magnet 46 ist fest mit dem Bügel 16 verbunden und somit gemäss der Fig. 1 manuell und/oder automatisch verschiebbar und so ausgelegt, dass der Anker und die Zwischenwand seiner Bewegung im Normalbetrieb folgen können. 50 ist ein elastischer Abstandhalter für den Anker. Im Überhitzungsfall, z.

B. wegen etwas reduzierter Wasserzufuhr, spricht der Fühler 120 an und bricht den Stromkreis des Magneten 46 ab, welcher den Anker 48 freigibt.

Die Zwischenwand 4 nimmt ihre Schutzstellung ein. Im Gegensatz zu dem Schutzsystem nach Flg. 1 ändern die anderen Teile des Gerätes ihren Zustand nicht, sodass das Wasser durch den Raum 60 nach wie vor fliesst und den Fühler abkühlt. Der Magnet 46 wird wieder eingeschaltet Liegt noch immer Überhitzung vor, so spricht der Fühler 120 erneut an und der Vorgang wiederholt sich. Natürlich kann der Stromkreis des Magneten 46 auch einen Überdruck- und Flussabfallschutz- fühler mit einem ähnlichen Abschaltvorgang haben.

Dank dem sehr robusten und raschen Ansprechen dieser Anordnung ist die Dauer dieses Vorgangs wesentlich kürzer als die Zeit des Wasserabflusses aus dem Raum 60, wodurch eine schädliche Überhitzung für die Elektroden des jeweils abfliessenden Wassers, besonders bei oft wiederholtem Wasserabfluss, ausgeschlossen ist.

Die wichtigsten Merkmale der Fig. 2 sind In den Ansprüchen 7 bis 10 entsprechend zusammengefasst.

Jede Art der entsprechend ausgeführten temperaturregelnden Zwischenwand kann freilich auch die Schutzstellung aufweisen. Man kann auch eine der in den Ansprüchen 2, 3, 5 beschriebenen eigenständigen Schutz-Zwischenwände vorsehen und analog unabhängige Schutzsysteme bilden. Eine solche Schutz-Zwischenwand hat zwei Grundzustände : die Betnebsstellung, in weicher sie den Widerstand des Raumes 60 nur gering erhöhen kann, und die oben beschriebene Schutzstellung.

Claims

Eine Film-Zwischenwand kann mittels eines, z. B. aus DE 36 30 972 C bekannten Anpassungsgetriebes gesteuert werden. Eine Zwischenwand kann mit Horizontal- oder Senkrechtbewegung im Raum 60, z. B. durch die in jeweiligen Seitenwänden des Gefässes 2 vorgesehen Schlitze, angeordnet und ggf. mit einer Zwangsführung und einer Vorspannung versehen sein. Mehrere Im selben Raum vorgesehene Zwischenwände können unterschiedliche Richtungen der Betriebsbewegung haben, was im Anspruch 11 fixiert ist.

Der Druck d im Inneren des Gerätes kann allein auf Grund seiner Konstruktion nie dauernd den Netzwasserdruck D übersteigen, denn die Wasserzufuhr wird bei d=D unterbrochen. Somit ist das Gerät sogar ohne eine spezielle Massnahme grundsätzlich automatisch vor Überdruck geschützt.

Wenn in der Beschreibung vom Wasser die Rede ist, so soll dies allgemein ein flüssiges entsprechend leitfähiges Medium einschliessen.

PATENTANSPRÜCHE : 1. Elektrodendurchlauferhitzer mit zumindest zwei Elektroden, zwischen denen sich ein Erhit- zungsraum für ein zu erhitzendes, elektrisch leitfähiges Medium, wie Wasser, befindet, und mit einer Steuer-Abschaltvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine, den Stromfluss zwischen den Elektroden (3) unterbrechende, einen Schlitzbestandteil der <Desc/Clms Page number 3> Steuer-Abschaltvomchtung (5, 6, 9, 11, 12, 14, 16, 17, 46) bildende Zwischenwand (4) vorge- sehen ist.
2. Erhitzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenwand (4) als löcher- freie Wand ausgebildet ist, die sich im Normalbetrieb ausserhalb des Erhitzungsraumes (60) befindet.
3. Erhitzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenwand (4) als eine sich stets im Erhitzungsraum (60) befindliche Wand mit kleinen grössenveränderlichen bzw. schliessbaren Öffnungen ausgebildet ist, die mindestens 90% der Querschnittsfläche der Wand bilden.
4. Erhitzer nach Ansprüche 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass alternativ oder in Ergän- zung zu einer eigenständigen Schutz-Zwischenwand eine temperaturregelnde und Schutzstellung aufweisende Zwischenwand (4) vorgesehen ist, die in ihrer Schutzstellung eine den Stromfluss zwischen den Elektroden (3) unterbrechende Zwischenwand bildet.
5. Erhitzer nach Ansprüche 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenwand (4) aus zwei Abschnitten (33 ; 34) besteht und ein Abschnitt (33) elektrisch undurchlässig Ist, wogegen der zweite Abschnitt (34) mit Öffnungen versehen ist, die mindestens 90% der Quer- schnittsfläche dieses Abschnittes bilden.
6. Erhitzer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- Abschaltvorrichtung einen im Elektrodenbereich angeordneten Thermofühler (12), ein mit dem Thermofühler (12) elektrisch gekoppeltes, an der Zufuhrseite (fürs Medium) des Erhit- zers angeordnetes, Elektroventil (11) und eine mit dem Thermofühler (12) und dem Elekt- roventil schutz-funktionell gekoppelte Zwischenwand (4) aufweist.
7. Erhitzer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein mit der Zwi- schenwand (4) kinematisch verbundener manuell und/oder automatisch verschiebbarer Magnet (46) einen Bestandteil der Steuer-Abschaltvorrichtung bildet.
8. Erhitzer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine, insbesondere die obere, Kante der Zwischenwand (4) mechanisch mit dem Anker (48) eines Magneten (46) und der Magnet (46) fest mit einem kinematisch mit einer Steuer-Abschaltvorrichtung gekoppelten Bügel (16) verbunden sind und dass die Zwischenwand (4) manuell und/oder automatisch mittels dieser Steuer-Abschaltvorrichtung (5, 6, 9, 11, 12, 14, 16, 17, 46) verstellbar ist.
9. Erhitzer nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schaltung des Mag- neten (46) zumindest einen Fühler (120) für Überhitzung (t-max), Überdruck (d-max) oder Flussabfall (V-min) aufweist.
10. Erhitzer nach Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansprechzeit der Steuer-Abschaltvorrichtung bei Erreichen des Grenzwertes der überwachten Grösse (t-max, d-max, V-min) und damit die Übergangszeit der Zwischenwand (4) in ihre Schutz- stellung wesentlich kleiner Ist als die Zeit des Wasserausstosses aus dem Erhitzungsraum
11. Erhitzer nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Im Erhitzungsraum (60) vorgesehenen Zwischenwände (33, 34) mit senkrechter und zumindest eine andere mit horizontaler Betnebsbewegung ausgebildet ist und ggf. hiezu in Schlitzen geführt ist, die in den entsprechenden Seitenflächen des Gefässes (2) vorgese- hen sind.