DE102009021432B3

DE102009021432B3 - Zweiseitiger - Zwischenraumkammer - Durchlauferhitzer

Info

Publication number: DE102009021432B3
Application number: DE102009021432A
Authority: DE
Inventors: Alexander Kunz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-05-15
Filing date: 2009-05-15
Publication date: 2010-10-14
Anticipated expiration: 2029-05-16

Abstract

Bei dem alten Prinzip der Durchlauferhitzer haben wir mit dem Problem "hoher Energieverbrauch bzw. Energieaufwand" um eine Menge Wasser in kurze Zeit zu erwärmen zu kämpfen. Mit dem neuen Durchlauferhitzer senken wir den Energieverbrauch wesentlich mehr um die gleiche Wirkung zu erzielen. Dabei verbrauchen bzw. brauchen wir nur Kleinfaches von der Energie was wir sonst für den herkömmlichen Durchlauferhitzer benötigen. Diese Technik funktioniert mit 12 V bis 400 V je nach Bedarf. Erwärmung des Wassers geschieht innerhalb von 2-3 Sekunden. Anwendung in beliebigen Spannungs- bzw. Leistungs-Bereichen nach Bedarf. Bei Gleichspannung sowie Wechselspannung und nach Bedarf mit beiden gleichzeitig. Für Montage neuer Durchlauferhitzer benötigen wir herkömmliche elektrische Rohrheizkörper (1), äußere Heizkörper bzw. Erhitzer (2a, 2b, 2c), Rohr (3), Zwischenraum (4), Loch (5, 6), kurzes Rohr (7, 8), Kaltwasserzufuhr (9), Heiß-Wasserentnahme (10), Schweißnaht (11, 12, 13, 14), Glimmer (15, 17), elektrische Heizspirale (16), Metallfolie (18), Steinwolle bzw. Glaswolle (19), Alufolie (20). Diese Durchlauferhitzer kann man in der Industrie- und in Haushaltsbereichen zur Wassererwärmung bzw. Erzeugung und zur Dampferzeugung verwenden z.B.: Für die Dusche und das Bad, für Spülmaschinen und Waschmaschinen, im Heizsystem und in allen möglichen Bereichen. Es gilt auch für die anderen Flüssigkeiten.

Description

Die Erfindung betrifft einen Durchlauferhitzer entsprechend dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Ein derartiger Durchlauferhitzer ist durch die DE 20 2004 009 349 U1 bekannt geworden. Hierbei wird das Ziel verfolgt, die Gesamtheizleistung auf möglichst geringem Raum kompakt zur Verfügung zu stellen. D. h., Fragen der Energieeinsparung spielen offensichtlich keine oder nur eine untergeordnete Rolle.
Die DE 93 18 498 U1 beschäftigt sich mit einem Heizeinsatz eines elektrischen Durchlauferhitzers. Dieser ist mit einem metallischen Außenrohr und einem einseitig geschlossenen metallischen Innenrohr ausgerüstet, zwischen denen ein Raum gebildet ist, der von dem zu erwärmenden Medium durchflossen wird.
Schlussendlich beschäftigt sich die DE 203 21 667 U1 mit einem Flüssigkeitserhitzer, insbesondere einem Wasser-Durchlauferhitzer der Sanitärtechnik. Dieser verfügt über einen die Flüssigkeit führenden Strömungsraum zwischen einem Außenmantelteil und einem Innenrohr. Das Außenmantelteil weist einen aufgebrachten Flächenheizkörper auf. Der Strömungsquerschnitt des Strömungsraumes verkleinert sich in Strömungsrichtung, um die Heizleistung örtlich anpassen zu können.
Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, einen derartigen Durchlauferhitzer so weiter zu entwickeln, dass der Energieverbrauch gesenkt ist.
Zur Lösung dieser technischen Problemstellung schlägt die Erfindung einen Durchlauferhitzer nach Anspruch 1 vor. Vorteilhafte Ausgestaltungen werden in den Ansprüchen 2 bis 7 beschrieben.
Dieser Erfindung basiert sich auf Prinzip von Wasserdurchlauferhitzer, mit der neue von mir erfundene Technologie. Bei dem alten Prinzip der Durchlauferhitzer haben wir mit dem Problem „hohe Energieverbrauch bzw. Energie Aufwand” um eine Menge Wasser in kurze Zeit zu erwärmen, zu kämpfen.
Dank meiner Erfindung senken wir das Energieverbrauch wesentlich mehr um die gleiche Wirkung zur erzielen. Dabei verbrauchen bzw. brauchen wir nur klein faches von der Energie was wir sonst für den herkömmlichen Durchlauferhitzer benötigen.
Dieser universelle Zwischenraumkammer beidseitiger Durchlauferhitzer unterscheidet sich von dem herkömmlichen Durchlauferhitzer:

1) Arbeitsbereich ab 12 V, Erwärmung des Wassers geschieht innerhalb von 2–3 Sekunden.
2) Die Erwärmung wird von zwei Seiten über den ganzen Umlauf des Hitzekammer produziert.
3) Zwischenraumheizkammer Wassererwärmung.
4) Anwendung in beliebigen Spannung bzw. Leistungsbereichen nach Bedarf. Bei Gleichspannung sowie Wechselspannung und nach Bedarf mit beiden gleichzeitig.
5) Auf dem Rohr (3) befinden sich drei gleichen äußeren Heizkörper
6) Genau so verwendet man vier äußeren Heizkörper für die Änderung der verschiedene Wasser Temperatur.
7) Neue Technik für die Wassererwärmung.
8) Zweistufiger Wassererwärmung.
9) Meine Erfindung kann man in der Industrie und in Haushalten zu Dampferzeugung verwenden und wohl gemerkt mit Einsatz von weniger Energie.

Für das neue System des Wassererhitzers nehmen wir ganz normalen elektrischen Rohrheizkörper (1). Es muss absolut gerade sein.
Man schiebt ihn durch ein metallisches, mit hohe Wärmeableitung Rohr (3). Das Rohr (3) muss kürzer sein als der Rohrheizkörper (1) 20 mm. Länge und der Innere Durchmesser des äußeren Rohres (3) hängt von den ersten Rohrheizkörper (1) und der wiederum hängt von der Spannung und Leistung der eingesetzter Energie.
Zwischen inneren Rohrheizkörperdurchmesser (1) und äußeren Rohrdurchmesser (3) befindet sich ein Zwischenraum (4) von 0,5 mm. Dieser Zwischenraum (4) ist eine Hitzekammer. Vor dem Aufbau bereiten wir an dem Rohr (3) (sieh 1) zwei gleiche Löcher (5, 6) vor.
Seitenabstand der beiden Löcher (5, 6) beträgt von Linke Seite so wie von Rechte Seite 10 mm. Zwei kurze Rohren (7, 8) 40 mm lang und 8 mm Außendurchmesser und 6 mm Innendurchmesser wird durch einer Schweißnaht (11, 12) mit den Löchern (5, 6) verbunden. Das eine Loch (5) dient für die Kaltwasserzufuhr (9) und das andere Loch (6) für die Heiß-Wasserentnahme (10).
Bevor wir das Rohr (3) jeweils an zwei Enden mit dem ersten Rohrheizkörper (1) anschweißen, muss man sich noch mal überzeugen lassen, ob das Rohr (3) richtig zentriert ist und der innerer Zwischenraum (4) der richtigen Breite entspricht in 0,5 mm. Dabei befindet sich der Rohrheizkörper (1) mittig und zentriert im Rohr (3) der Länge entlang.
Wenn man das Rohr (3) versetzt, hat man erhebliche Verluste bei der Wärmeabgabe und verringerten Durchfluss das warmen Wassers zu folge. Nur nach dem wir alles kontrolliert haben, können wir das Rohr (3) jeweils an zwei Enden über den Randumfang mit dem ersten inneren Rohrheizkörper (1) anschweißen. Dank dieser Aufbau ermöglichen wir den erwünschten Effekt zur Wassererwärmung zu erzielen. Diese Prinzip ist das neue Technologie bzw. System zur effektiven und Energie sparsamen Wassererwärmung.
Danach bauen wir drei gleichen äußeren Heizkörper (2a, 2b, 2c) zum Kaltwasseranschluss auf die Oberfläche des Rohres (3). Wir nehmen den Glimmer (15) als elektrischen Isolator. Er wird auf die Oberfläche des Rohres (3) aufgewickelt. Auf den Glimmer (15) wickelt man elektrische Heizspirale (16) mit hohen spezifischen Widerstand. Auf die Heizspirale (16) wickeln wir wieder den Glimmer (17) und dann umwickeln wir das ganze mit einer Metallfolie (18). Auf die Metallfolie (18) wickeln wir die Steinwolle (19) um die eine Funktion zur Erhaltung der Thermischer Energie dient. Dann wickeln wir wieder das ganze mit einer Alufolie (20) um. Erst dann ist unserer äußere Heizkörper fertig.
Für die effektive Wärmeabgabe wird das alles an die Rohroberfläche (3) sehr dicht an einander aufgewickelt um die Wärmeverluste zu vermeiden. In meiner Erfindung wird das Wasser sofort und gleichzeitig von beiden Seiten erhitzt. Das Wasser wird auf die erwünschte Temperatur innerhalb von 2–3 Sekunden erhitzt.
Das Prinzip der Arbeit des Durchlauferhitzer.
Wenn das Kaltwasser aufgedreht wird reihen sich sofort die innere und äußere Heizkörper gleichzeitig ein. Das Wasser unter dem Druck geht in die erwärmte Zwischenraumkammer ein und wird auf die nötige Temperatur erwärmt. Dann fließt das erwärmte Wasser zum Konsumenten bzw. Verbraucher.
Diese Technik funktioniert mit 12 V bis 400 V und höher je nach Bedarf z. B. in Haushaltsbereich von 12 V bis 120 V und in Industriebereich von 12 V bis 230 V und bis 400 V. Es gilt für die Gleichspannung sowie Wechselspannung und nach Bedarf mit beiden gleichzeitig.
Dieser Durchlauferhitzer ist in sicherheitstechnischen Bereich absolut sicher und ungefährlich in allen Bereichen. Technische Daten von dem ersten inneren Rohrheizkörper (1) für die Küchenspüle: Spannung 24 V Leistung 600 W und von den ersten äußeren Heizkörper (2a): Spannung 12 V Leistung 200 W. Zweiter (2b) und Dritter (2c) Heizkörper werden ebenfalls mit 12 V und 200 W betrieben. Die Breite des Zwischenraumes (4) der Hitzekammer ist demzufolge soll 0,5 mm sein.
Der universeller Durchlauferhitzer kann im Haushaltsbereich beispielsweise für Dusche und das Bad verwendet werden. Dann ist der Zwischenraum (4) 1 mm nötig. Und die Spannung von dem ersten inneren Rohrheizkörper (1) beträgt dann 120 V und die drei äußeren Heizkörper (2a, 2b, 2c) haben jeweils 36 V. Man kann auch diesen Durchlauferhitzer für Spülmaschinen oder Waschmaschinen und im Heizsystem und in allen möglichen Bereichen der Wassererwärmung verwenden. Der Zwischenraum hängt dann von dem konsumierten Wasserverbrauch ab.
Diese Erfindung kann man auch in Industrie Bereichen genau so nutzen und eine größere Menge von Wasser oder andere Flüssigkeiten zur erhitzen. Es ändern sich dann nur die Dimensionen des Gerätes.
Um zu bewirken, dass der neue Durchlauferhitzer das Wassertemperatur verändert montieren wir auf dem äußeren Rohr (3) vier äußeren Heizkörper (2a, 2b, 2c, 2d) (Sieh 3) mit verschiedener Spannung und Leistung. Genau so wichtig ist die Bestimmung der Breite des Zwischenraumes (4) in der Heizkammer in 0,5 mm–1 mm–1,5 mm–2 mm und weiter für die beidseitigen Wassererwärmung.
Für eine Bestimmte Temperatur-Regelung passen wir die Spannungen um die Leistungen der aller vier Heizkörper (2a, 2b, 2c, 2d) nach Bedarf an. Das alles hängt von der uns benötigte Temperatur und Menge des Wasserverbrauches.
Beispiel: Für die Waschmaschine Der Innere erste Rohrheizkörper (1) hat die Spannung 120 V und die Leistung 600 W. Und vier äußerliche Heizkörper (2a, 2b, 2c, 2d) haben verschiedene Spannung und unterschiedliche Leistung. Bei Maximaltemperatur 90°C müssen alle fünf Erhitzer an sein. Vier äußere Heizkörper (2a, 2b, 2c, 2d) und ein innerer Rohrheizkörper (1).

Ungefähr: 48 V–36 V–24 V–12 V

200 W–200 W–200 W–200 W

30°C–40°C–60°C–90°C
Um das Wasser auf 40°C zu erwärmen schalten sich der erste innerer Rohrheizkörper (1) und zwei äußere Heizkörper (2a, 2b) 48 V und 36 V ein. Und die andere zwei äußere Heizkörper (2c, 2d) 24 V und 12 V müssen aus sein.
Beim Umschaltung von hohe Temperatur auf kleine wechselt das Wassertemperatur innerhalb von 1–2 Sekunden und umgekehrt von kalt auf warm innerhalb von 2–3 Sekunden.
Eine weitere Möglichkeit (Sieh 2) besteht darin, das durch die Veränderung des äußeren Rohres (Sieh 2) kann man für zweistufiger Wassererwärmung mit unterschiedlichen Zwischenraum (4a, 4b) in 0,5 mm und in 1 mm der Heizkammer gleichzeitig betreiben werden.
Bei Montage der Konstruktion werden zwei Rohren (3a, 3b) mit zwei unterschiedlichen Durchmesser miteinander zusammen geschweißt. Und nur dann wird das äußere Rohr jeweils an zwei Enden über den Randumfang mit dem Innere Rohrheizkörper (1) über ein Schweißnaht (13, 14) wasserdicht verbunden. Am Kaltwasserzufuhr mit Zwischenraum (4a) von 0,5 mm benötigen wir ein äußeren Heizkörper (2a) für 48 V. Und die anderen drei Heizkörper (2b, 2c, 2d) versorgen wir 36 V–24 V–12 V für die Zwischenraum (4b) von 1 mm.
Diese neue Technik gibt uns die Möglichkeit größere Wassertemperatur zu erzeugen und dabei in niedrigen Energieverbrauch zu bleiben. In der Industrie diesen Durchlauferhitzer kann man für die Dampferzeugung bei den sehr kleinen Aufwänden der Elektroenergie verwenden. Genau so kann man diese Durchlauferhitzer in Haushaltsbereichen für die Dampferzeugung verwenden. z. B: Für Spülmaschine mit Zwischenraum (4) 0,2 mm. Diese Technologie gibt uns die Möglichkeit bei kleinen Energie und Wasserverbrauch die Spüldauer zu verringern und intensive Wäsche von Geschirr zu erzielen.
Zum Schluss. Diese zweiseitiger – Zwischenraumkammer Durchlauferhitzer hat eine universelle Funktion in Haushalts und Industrie Bereichen. Es ermöglicht den Wasserhitzevorgang innerhalb von weniger Sekunden mit sehr geringerer Leistung zu erzeugen. Durch diese Erfindung wird der Leistungsverbrauch in Haushalten und Industrie gesenkt. Das ist eine neue Generation der elektrischen Geräten.

Claims

Durchlauferhitzer, mit einem Rohrheizkörper (1), und mit einem den Rohrheizkörper (1) im Innern aufnehmenden äußeren Rohr (3), welches mehrere außen aufgebrachte Heizeinrichtungen (2a, 2b, 2c, 2d) aufweist, wobei zu erhitzendes Wasser durch einen Zwischenraum (4a, 4b) zwischen dem Rohrheizkörper (1) und dem äußeren Rohr (3) hindurchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass – sich das äußere Rohr (3) aus wenigstens zwei Rohren (3a, 3b) unterschiedlichen Durchmessers zusammensetzt, so dass – zugehörige sowie unterschiedliche Zwischenraumkammern (4a, 4b) zwischen dem jeweiligen Rohr (3a, 3b) und dem durchgängigen Rohrheizkörper (1) gebildet werden, wobei sich – die beiden unterschiedlich groß ausgebildeten Zwischenraumkammern (4a, 4b) in Strömungsrichtung des zu erhitzenden Wassers erweitern.
Durchlauferhitzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das äußere Rohr (3) an zwei Enden über den Umfang mit dem inneren Rohrheizkörper (1) dicht verschweißt ist.
Durchlauferhitzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der äußere Heizkörper (2a, 2b, 2d) auf das äußere Rohr (3) aufgewickelt ist.
Durchlauferhitzer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenraum (4a, 4b) beispielsweise in den Stufen 0,5 mm–1 mm, 1,5 mm–2 mm erweitert wird.
Durchlauferhitzer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass er mit 12 V bis 400 V arbeitet und das Wasser auf die erwünschte Temperatur innerhalb von 2 bis 3 sek. erhitzt wird.
Durchlauferhitzer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mit Gleichspannung und/oder Wechselspannung gearbeitet wird.
Durchlauferhitzer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass er zur Dampferzeugung im Industrie- und Haushaltsbereich eingesetzt wird.