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Elektrischer Durchlauferhitzer mit Wassermangelsicherung und Sicherheitsschalter Die Erfindung bezieht sich auf jene Art von elektrischen Durchlauferhitzern, bei denen eine im Durchlaufweg angeordnete elektrische Heizwicklung unmittelbar von der durchlaufenden Flüssigkeit umspült wird.
Es ist bei derartigen Durchlauferhitzern bereits vorgeschlagen worden, im Stromkreis der Heizwendel zwei hintereinander geschaltete Kontaktfedern anzuordnen, von denen jede durch einen besonderen Membranschalter betätigt wird, wobei einer der Membranschalter auf einen beim Durchfliessen der Flüssigkeit vor einer Drosselstelle entstehenden Druck anspricht und infolgedessen als Wassermangelsicherung wirkt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine solche Anordnung zu verbessern, insbesondere den zweiten Membranschalter als verzögerungslos ansprechenden Sicherheitsschalter auszubilden. Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Heizkanäle (5, 5') unmittelbar in der überdruck- kammer (7) des zweiten Membranschalters (11) münden, so dass der zweite Membranschalter (11) unabhängig von der Wassermangelsicherung (10) als Sicherheitsschalter wirkt.
Durch diese Anordnung des zweiten Membranschalters wird bezweckt, dass eine Ausschaltung der Heizleistung erfolgt, sobald in. den Heizkanälen durch Dampfbildung Überdruck entsteht, da ein solcher Überdruck dann unmittelbar in der Membrankammer des Sicherheitsschalters auftritt. Die Ausschaltung der Heizwendel muss innerhalb eines Sekundenbruchteiles erfolgen, wenn man ein Durchbrennen der Heizwendel infolge überlastung vermeiden will. Ein im Durchlaufweg angeordneter Wärmefühler würde nur auf langsame überhitzung und nicht auf Dampfbildung reagieren und den Sicherheitsschalter in solchen Fällen zu spät betätigen.
Besonders zweckmässig lässt sich die Erfindung in der Weise anwenden, dass die Membran (11) des Sicherheitsschalters als vorgeprägte Bimetallmembran ausgebildet und so angeordnet ist, dass sie sowohl bei Überdruck als auch bei übermässiger Erwärmung anspricht und die Kontaktfeder (27) in öffnendem Sinne betätigt.
Um zu verhindern, dass ein unbeabsichtigtes W iedereinschalten der Heizwendel erfolgt, kann man gemäss einer speziellen Ausbildungsform der Erfindung vorsehen, dass beim Ansprechen des Sicherheitsschalters (11) durch das auf die Kontaktfeder (27) wirkende Übertragungsglied (25) eine selbsttätige Verriegelungsvorrichtung (32) auslösbar ist, durch die die Kontaktfeder (27) in ihrer Ausschaltstellung arretiert wird. Dann muss nach dem Ansprechen des Sicherheitsschalters die Verriegelung erst von Hand gelöst werden, ehe das Gerät wieder in Betrieb genommen werden kann.
Ein vereinfachter Aufbau des Gerätes ergibt sich, wenn die Wassermangelsicherung mit dem Sicherheitsschalter organisch zusammengebaut wird, und zwar derart, dass beide Membranschalter (11, 10) koaxial zueinander in einem gemeinsamen Gehäuse (19, 19') untergebracht und die beiden Hubüber- tragungsglieder (25, 28) quer zur Hubrichtung der Membranen (10, 11) angeordnet und aus dem Gehäuse (19, 19') herausgeführt sind.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden näher beschrieben und in Fig. 1 bis 5 dargestellt.
Es zeigt Fig. 1 einen Aufriss des Durchlauferhitzers, Fig. 2 einen Schnitt II/II der Fig. 1, Fig. 3 einen Längsschnitt III/III der Fig. 1, Fig. 4 einen Schnitt IV/IV der Fig. 3,
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Fig. 5 einen Schnitt V)V der Fig. 3.
In einem aus isolierendem Kunststoff hergestellten Grundkörper 1 ist ein an einen Einlassstutzen 2 angeschlossener Einlasskanal 3 angeordnet, in den eine einstellbare Drosselschraube 4 hineinragt. An den Einlasskanal 3 schliesst sich ein Heizkanal 5 von grösserem Querschnitt an, in dem der Teil 6 einer Heizwendel angeordnet ist. Der Heizkanal 5 mündet in einer Kammer 7 im Grundkörper 1. Vom Raum 7 führt ein weiterer Heizkanal 5', der den Heizwendel- teil 6' umschliesst, zu einem Auslasskanal 8, der in einem Auslaufstutzen 9 endet.
Die Heizkanäle 5, 5' und die an Anschlussklemmen 17, 17' angeschlossenen Heizwendel 6, 6' befinden sich in einem aus dem Grundkörper 1 herausnehmbaren Einsatzkörper 18.
Der Raum 7 ist nach aussen durch eine vorgeprägte Bimetallmembran 11 abgeschlossen, so dass der Raun. 7 als Überdruckkammer eines Membranschalters wirkt. Ein Teil 6" der Heizwendel 6, 6' ragt in den Raum 7 hinein. Die Bimetallmembran 11 wird von einem Membrangehäuseteil 19 gehalten, das oben durch eine zweite vorgeprägte Metallmembran 10 abgeschlossen ist. Zwischen den beiden Membranen 10, 11 befindet sich eine Membrankammer 20, die durch einen Verbindungskanal 21 an den Einlasskanal 3 vor der Drosselschraube 4 angeschlossen ist. Das Membrangehäuseteil 19 ise mit einer Gehäusekappe 19', die eine äussere Mem- brankammer 22 umschliesst, mittels Schrauben 23 am Grundkörper befestigt.
Die äussere Membrankammer 22 ist durch einen Verbindungskanal 24 an den Auslasskanal 8 angeschlossen.
Auf der Membran 11 stützt sich ein sich quer zum Membranhub erstreckendes Übertragungsglied 25 ab, das seitlich aus dem Membrangehäuseteil 19 herausgeführt ist. Dieses Übertragungsglied 25 ist durch ein elastisches Kunststoffröhrchen 25', das zur Abdichtung dient, mit dem Gehäuseteil 19 verbunden.
Das Übertragungsglied 25 liegt auf einer Isolier- brücke 26 auf, die zwei am Grundkörper 1 befestigte Kontaktfedern 27 mechanisch miteinander verbindet. In gleicher Weise ist ein sich auf der Membran 10 abstützendes Übertragungsglied 28 aus der Gehäusekappe 19' nach aussen geführt und liegt auf einer Isolierbrücke 29 eines weiteren Kontaktfederpaares 30 auf. Die Kontaktfedern 27,-30 sind in den Stromkreis der Heizwendel 6, 6', 6" in Reihe eingeschaltet und arbeiten mit festen Gegenkontakten 31, 31' zusammen.
An der Stirnfläche des über- tragungsgliedes 25 liegt eine am Grundkörper 1 befestigte federnde Zunge 32 an, die bei Ausschaltstellung des Übertragungsgliedes 25 über dessen freies Ende gleitet und verriegelt.
Die Wirkungsweise der beschriebenen Anordnung ist folgende: Normalerweise befindet sich die vorgeprägte Bimetallmembran 11 in der gezeichneten Stellung, bei der das Übertragungsglied 25 von der Isolierbrücke 26 etwas abgehoben ist, so dass die Kontaktfedern 27 unter dem Einfluss ihrer Eigen- federung an den Gegenkontakten 31' anliegen. Solange kein Wasserdurchfluss durch das Gerät stattfindet, hat auch die Membran 10 und das übertragungsglied 28 die dargestellte Lage, bei der die Kontaktfedern 30 keinen Kontaktschluss mit dem Gegenkontakt 31 haben. Der Stromkreis der Heizwendel 6, 6', 6" ist also nicht geschlossen.
Sobald nach Öffnen eines nicht dargestellten Zapfventils Wasser durch das Gerät fliesst, entsteht infolge der Drosselung bei 4 ein Druckunterschied in den Membrankammern 20-22, so dass die Membran 10 nach oben durchgedrückt wird. Dadurch wird mittels des Übertragungsgliedes 28 der Heizstromkreis zwischen den Kontaktfedern 30 und den Gegenkontakten 31 zweipolig geschlossen, so dass das durchlaufende Wasser erwärmt wird. Entsteht jedoch dabei in den Heizkanälen 5, 5' und im Raum 7 durch Dampfbildung Überdruck, so wird die Membran 11 nach oben durchgedrückt und durch das Übertragungsglied 25 die Kontaktfedern 27 vom Gegenkontakt 31' abgehoben und der Heizstrom-. kreis unterbrochen.
Die Membran spricht in gleicher Weise auch an, wenn das im Raurn 7 vorhandene Wasser eine übermässig hohe Temperatur annimmt, da die Bimetallmembran auch auf Temperaturerhöhung reagiert.
Sobald die Bimetallmembran 11, sei es durch Überdruck oder Übertemperatur zum Ansprechen gebracht worden ist, das Übertragungsglied 25 also in die Ausschaltstellung geschwenkt worden ist, verriegelt die federnde Zunge 32 das übertragungs- glied 25 in dieser Stellung, so dass das Gerät erst wieder in Betrieb genommen werden kann, wenn nach Behebung der Störungsursache die federnde Zunge 32 von Hand zur Seite gedrückt und dadurch das Übertragungsglied wieder freigegeben worden ist.
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Electric instantaneous water heater with low water protection and safety switch The invention relates to that type of electrical instantaneous water heater in which an electrical heating coil arranged in the flow path is immediately surrounded by the flowing liquid.
It has already been proposed for such instantaneous water heaters to arrange two contact springs connected one behind the other in the heating coil circuit, each of which is operated by a special membrane switch, one of the membrane switches responding to a pressure generated when the liquid flows through in front of a throttle point and consequently acts as a water shortage safety device .
The invention is based on the object of improving such an arrangement, in particular of designing the second membrane switch as a safety switch that responds without delay. According to the invention, this object is achieved in that the heating channels (5, 5 ') open directly into the overpressure chamber (7) of the second membrane switch (11), so that the second membrane switch (11) acts as a safety switch independently of the low water protection (10) works.
The purpose of this arrangement of the second membrane switch is to switch off the heating power as soon as overpressure arises in the heating ducts due to the formation of steam, since such overpressure then occurs directly in the membrane chamber of the safety switch. The heating coil must be switched off within a fraction of a second if you want to prevent the heating coil from burning out due to overload. A heat sensor arranged in the flow path would only react to slow overheating and not to the formation of steam, and in such cases the safety switch would be activated too late.
The invention can be used particularly expediently in such a way that the membrane (11) of the safety switch is designed as a pre-embossed bimetallic membrane and is arranged in such a way that it responds to both overpressure and excessive heating and actuates the contact spring (27) in the opening direction.
In order to prevent the heating coil from being unintentionally switched on again, a special embodiment of the invention provides for an automatic locking device (32) when the safety switch (11) is triggered by the transmission element (25) acting on the contact spring (27). can be triggered, through which the contact spring (27) is locked in its switched-off position. Then, after the safety switch has responded, the lock must first be released by hand before the device can be put into operation again.
A simplified structure of the device results when the low water protection is organically assembled with the safety switch in such a way that both membrane switches (11, 10) are housed coaxially to one another in a common housing (19, 19 ') and the two stroke transmission members ( 25, 28) are arranged transversely to the stroke direction of the membranes (10, 11) and are led out of the housing (19, 19 ').
An embodiment of the invention is described in more detail below and shown in FIGS. 1 to 5.
1 shows an elevation of the flow heater, FIG. 2 shows a section II / II of FIG. 1, FIG. 3 shows a longitudinal section III / III of FIG. 1, FIG. 4 shows a section IV / IV of FIG. 3,
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FIG. 5 shows a section V) V from FIG. 3.
In a base body 1 made of insulating plastic, an inlet duct 3 connected to an inlet connector 2 is arranged, into which an adjustable throttle screw 4 projects. Adjoining the inlet channel 3 is a heating channel 5 with a larger cross-section, in which the part 6 of a heating coil is arranged. The heating channel 5 opens into a chamber 7 in the main body 1. Another heating channel 5 ′, which surrounds the heating coil part 6 ′, leads from the space 7 to an outlet channel 8 which ends in an outlet connection 9.
The heating channels 5, 5 'and the heating coils 6, 6' connected to connecting terminals 17, 17 'are located in an insert body 18 that can be removed from the base body 1.
The space 7 is closed to the outside by a pre-embossed bimetallic membrane 11, so that the space. 7 acts as a pressure chamber of a membrane switch. A part 6 ″ of the heating coil 6, 6 ′ protrudes into the space 7. The bimetal membrane 11 is held by a membrane housing part 19 which is closed at the top by a second pre-stamped metal membrane 10. A membrane chamber 20 is located between the two membranes 10, 11 which is connected by a connecting channel 21 to the inlet channel 3 in front of the throttle screw 4. The membrane housing part 19 is fastened by means of screws 23 to the base body with a housing cap 19 'which encloses an outer membrane chamber 22.
The outer membrane chamber 22 is connected to the outlet channel 8 by a connecting channel 24.
A transmission member 25, which extends transversely to the diaphragm stroke and is led out of the diaphragm housing part 19 at the side, is supported on the diaphragm 11. This transmission member 25 is connected to the housing part 19 by an elastic plastic tube 25 ', which is used for sealing.
The transmission member 25 rests on an insulating bridge 26 which mechanically connects two contact springs 27 fastened to the base body 1 to one another. In the same way, a transmission member 28 supported on the membrane 10 is guided outwards from the housing cap 19 ′ and rests on an insulating bridge 29 of a further pair of contact springs 30. The contact springs 27, -30 are connected in series in the circuit of the heating coil 6, 6 ', 6 "and work together with fixed mating contacts 31, 31'.
A resilient tongue 32 fastened to the base body 1 rests on the end face of the transmission element 25 and slides and locks over its free end when the transmission element 25 is switched off.
The mode of operation of the arrangement described is as follows: The pre-embossed bimetallic membrane 11 is normally in the position shown, in which the transmission element 25 is slightly lifted from the insulating bridge 26, so that the contact springs 27 under the influence of their own resilience on the mating contacts 31 ' issue. As long as there is no water flow through the device, the membrane 10 and the transmission element 28 also have the position shown, in which the contact springs 30 do not have a contact closure with the mating contact 31. The circuit of the heating coil 6, 6 ', 6 "is therefore not closed.
As soon as water flows through the device after opening a dispensing valve (not shown), a pressure difference arises in the diaphragm chambers 20-22 as a result of the throttling at 4, so that the diaphragm 10 is pushed upward. As a result, the heating circuit between the contact springs 30 and the mating contacts 31 is closed in two poles by means of the transmission element 28, so that the water flowing through is heated. If, however, overpressure arises in the heating channels 5, 5 'and in the space 7 due to the formation of steam, the membrane 11 is pushed through upwards and the contact springs 27 are lifted from the mating contact 31' by the transmission member 25 and the heating current. circle interrupted.
The membrane also responds in the same way if the water present in the room 7 assumes an excessively high temperature, since the bimetal membrane also reacts to an increase in temperature.
As soon as the bimetallic membrane 11 has been made to respond, whether by overpressure or excess temperature, i.e. the transmission member 25 has been pivoted into the switched-off position, the resilient tongue 32 locks the transmission member 25 in this position, so that the device only starts up again can be taken if the resilient tongue 32 has been pressed to the side by hand after the cause of the fault has been eliminated, thereby releasing the transmission element again.