DE102010040042A1 - Heating block and sealing element for a heating block - Google Patents
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Abstract
Offenbart ist ein Heizblock für einen elektrisch beheizten Durchlauferhitzer in Blankdrahttechnik zum Erhitzen von Wasser, mit einem Grundkörper, in dem eine Vielzahl von Heizkanälen zur Definierung einer Heizstrecke, eine Vielzahl von Vorlaufkanälen zur Definierung einer Vorlaufstrecke und eine Vielzahl von Nachlaufkanälen zur Definierung einer Nachlaufstrecke ausgebildet sind, die zumindest einseitig geöffnet sind, und mit zumindest einem Deckel zum einseitigen Verschließen der Kanäle, wobei ein Dichtungselement zum Anordnen in einer Trennebene zwischen dem Grundkörper und dem Deckel vorgesehen ist, das Umlenkbereiche zum endseitigen Verbinden von benachbarten Kanälen aufweist, sowie ein Dichtungselement für einen derartigen Heizblock. Die vorliegende Erfindung eignet sich insbesondere zur Bereitstellung eines kompakten Heizblocks für einen elektrischen Durchlauferhitzer in Blankdrahttechnik im häuslichen Bereich, der schnell und einfach herzustellen ist und einen einfachen Austausch eines defekten Heizelementes erlaubt.What is disclosed is a heating block for an electrically heated instantaneous water heater using bare wire technology for heating water, with a base body in which a multiplicity of heating channels for defining a heating section, a multiplicity of supply channels for defining a supply section and a large number of overflow channels for defining a supply section are formed , which are open at least on one side, and with at least one cover for closing the channels on one side, a sealing element for arrangement in a parting plane between the base body and the cover being provided, which has deflection regions for connecting adjacent channels at the end, and a sealing element for one such heating block. The present invention is particularly suitable for providing a compact heating block for an electric instantaneous water heater using bare wire technology in the home, which is quick and easy to manufacture and which allows simple replacement of a defective heating element.
Description
Die Erfindung betrifft einen Heizblock für einen elektrisch beheizten Durchlauferhitzer in Blankdrahttechnik zum Erhitzen von Wasser nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, mit einem Grundkörper, in dem eine Vielzahl von Heizkanälen zur Definierung einer Heizstrecke, eine Vielzahl von Vorlaufkanälen zur Definierung einer Vorlaufstrecke und eine Vielzahl von Nachlaufkanälen zur Definierung einer Nachlaufstrecke ausgebildet sind, die zumindest einseitig geöffnet sind, und mit zumindest einem Deckel zum einseitigen Verschließen der Kanäle, sowie ein Dichtungselement für einen derartigen Heizblock zur Anordnung in einer Trennebene zwischen einem wasserführenden Grundkörper und einem Deckel zum Verschließen von in dem Grundkörper verlaufenden wasserführenden Kanälen.The invention relates to a heating block for an electrically heated water heater in bare wire for heating water according to the preamble of
Ein derartiger Heizblock ist z. B. in dem deutschen Gebrauchsmuster
Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Heizblock mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch ein Dichtungselement mit den Merkmalen des Patentanspruch 11. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen, welche einzeln oder in Kombination miteinander ersetzbar sind, sind Gegenstand der jeweils abhängigen Ansprüche.This object is achieved by a heating block having the features of
Ein erfindungsgemäßer Heizblock für einen elektrisch beheizten Durchlauferhitzer in Blankdrahttechnik zum Erhitzen von Wasser hat einen Grundkörper, in dem eine Vielzahl von Heizkanälen zur Definierung einer Heizstrecke, eine Vielzahl von Vorlaufkanälen zur Definierung einer Vorlaufstrecke und eine Vielzahl von Nachlaufkanälen zur Definierung einer Nachlaufstrecke ausgebildet sind, die zumindest einseitig geöffnet sind, und zumindest einen Deckel zum Verschließen der Kanäle. Erfindungsgemäß ist ein Dichtungselement zum Anordnen in einer Trennebene zwischen dem Gehäuse und dem Deckel vorgesehen, das Umlenkbereiche zum endseitigen Verbinden von benachbarten Kanälen aufweist. Die erfindungsgemäße Lösung erlaubt die fertigungstechnisch einfache Herstellung des Deckels und des Grundkörpers, da die Umlenkbereiche in das Dichtungselement integriert sind und somit nicht mehr an dem Deckel und dem Grundkörper angeformt sein müssen. Der Deckel und der Grundkörper können somit bequem bspw. durch ein Spritzgießverfahren hergestellt werden.A heater block according to the invention for an electrically heated water heater for heating water has a base body in which a plurality of heating channels for defining a heating section, a plurality of flow channels for defining a delay line and a plurality of follow-up channels are defined for defining a catenary are open at least on one side, and at least one lid for closing the channels. According to the invention, a sealing element is provided for arranging in a parting plane between the housing and the cover, which has deflection regions for the end-side connection of adjacent channels. The solution according to the invention allows the manufacturing technology simple production of the lid and the base body, since the deflection are integrated into the sealing element and thus no longer need to be formed on the lid and the base body. The lid and the base body can thus be conveniently produced, for example, by an injection molding process.
Die axiale Baulänge des Heizblocks lässt sich reduzieren, wenn die Umlenkbereiche im montierten Zustand des Heizblocks sowohl in die Kanäle als auch in Kammern des Deckels eintauchen. Dies ist bei einem Ausführungsbeispiel dadurch realisiert, dass sich die Umlenkbereiche über eine grundkörperzugewandte Dichtfläche und eine entgegengesetzte deckelzugewandte Dichtfläche des Dichtungselements hinaus erstrecken. Zusätzlich zur Verkürzung der axialen Baulänge erfolgt durch die vorstehenden deckelzugewandten Umlenkbereiche insbesondere eine Selbstzentrierung des Dichtungselements am Deckel.The axial length of the heating block can be reduced if the deflection areas in the mounted state of the heating block dive into both the channels and in chambers of the lid. In one exemplary embodiment, this is realized in that the deflecting regions extend beyond a sealing body surface facing the base body and an opposite sealing surface of the sealing element facing the lid. In addition to shortening the axial length, in particular a self-centering of the sealing element on the cover takes place through the protruding cover-facing deflection regions.
Die Selbstzentrierung lässt sich unterstützen, wenn wie bei einem Ausführungsbeispiel Wandungen der Umlenkbereiche und Deckelflächen der Deckel zur Aufnahme der Umlenkbereiche schräg bzw. konisch ausgebildet sind, so dass bei einer Gleitverbindung zwischen den Wandungen und den Deckelflächen Einführschrägen gebildet werden.The self-centering can be supported if, as in an exemplary embodiment, walls of the deflection regions and cover surfaces of the cover for receiving the deflection regions are formed obliquely or conically, so that insertion slopes are formed in a sliding connection between the walls and the cover surfaces.
Die axiale Baulänge des Heizblocks lässt sich weiter reduzieren, wenn eine Umlenkung des Wassers bereits in den Kanälen beginnt. Hierzu sind bei einem Ausführungsbeispiel Zwischenwände zur Bildung der Vorlaufkanäle und Nachlaufkanäle von der Trennebene zurückgestuft.The axial length of the heating block can be further reduced if a deflection of the water already begins in the channels. For this purpose, in one embodiment, intermediate walls for the formation of the flow channels and overflow channels are downgraded from the parting plane.
Die Länge der Vorlaufstrecke und die Länge der Nachlaufstrecke ist bevorzugterweise an die maximale Heizleistung angepasst, wobei die benötigte Vor- und Nachlaufstrecke abhängig von der Spannung zwischen Heizwendel und Erde, den Wassertemperaturen in der Vor- und Nachlaufstrecke sowie vom zu erwärmenden Wasser ist, dessen Leitwert einen definierten Grenzwert nicht überschreiten darf. Da die Länge der Vorlaufstrecke und die der Nachlaufstrecke dabei je nach der Heizleistung wesentlich länger als die Länge der Heizstrecke sein kann, sind die Vorlaufkanäle und die Nachlaufkanäle bei einem Ausführungsbeispiel mit einer hohen Heizleistung in vertikaler Richtung im wesentlichen jeweils paarweise stufenförmig übereinander angeordnet. Entsprechend sind bei diesem Ausführungsbeispiel die den jeweiligen Kanälen zugeordneten Umlenkbereiche stufenartig übereinander angeordnet.The length of the delay line and the length of the lag line is preferably adapted to the maximum heat output, the required lead and lag line depends on the voltage between the heating coil and earth, the water temperatures in the lead and lag line and the water to be heated, its conductance may not exceed a defined limit. Since the length of the delay line and the overrun distance can be much longer than the length of the heating section depending on the heating power, the flow channels and the overflow channels are in one embodiment with a high Heating power in the vertical direction substantially arranged in pairs in steps one above the other. Accordingly, in this embodiment, the deflection channels associated with the respective channels are arranged one above the other like a step.
Bei einem besonders kompakten Ausführungsbeispiel sind in Strömungsrichtung Betrachtet die Vorlaufkanäle axial verkürzt und die Nachlaufkanäle axiale verlängert. Hierdurch verläuft die Trennebene nicht senkrecht zu den Kanälen, sondern ist zu diesen um einen Winkel ungleich 90°, beispielsweise 45°, angestellt. Um das Dichtungselement mit einer konstanten Dicke bzw. einen konstanten Abstand zwischen seinen Dichtflächen ausführen zu können, sind bei diesem Ausführungsbeispiel die Umlenkbereiche entsprechend der Anstellung der Trennebene zu den Kanälen zu den Dichtflächen um jeweils einen Winkel ungleich 90° angestellt.In a particularly compact embodiment, viewed in the flow direction, the flow channels are shortened axially and the overflow channels are lengthened axially. As a result, the parting line is not perpendicular to the channels, but is to these by an angle not equal to 90 °, for example, 45 °, employed. In order to perform the sealing element with a constant thickness or a constant distance between its sealing surfaces, in this embodiment, the deflection corresponding to the employment of the parting plane to the channels to the sealing surfaces by an angle not equal to 90 ° employed.
Das Dichtungselement ist besonders einfach herstellbar, wenn es nur für einen Teil der Kanäle die Umlenkbereiche aufweist. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind an dem Dichtungselement lediglich die Umlenkbereiche für die Vorlaufkanäle und die Umlenkbereiche für die Nachlaufkanäle angeformt. Umlenkabschnitte für die Heizkanäle sind dabei im Deckel ausgebildet. Dabei können aufgrund der Schrägstellung der Trennebene insbesondere bei spritzgusstechnischer Fertigung deckelseitige Kammern zur Aufnahme der Umlenkbereiche und der Umlenkabschnitte günstig in Hochrichtung z entformt werden.The sealing element is particularly easy to produce, if it has the deflecting regions only for a part of the channels. In a preferred embodiment, only the deflection regions for the flow channels and the deflection regions for the wake channels are integrally formed on the sealing element. Deflection sections for the heating channels are formed in the lid. Due to the inclined position of the parting plane, cover-side chambers for accommodating the deflecting regions and the deflecting sections can be demolded in the vertical direction z, in particular in the case of injection molding production.
Bei einem Ausführungsbeispiel ist der Grundkörper zumindest im Bereich der Heizkanäle bzw. der Heizstrecke rückwandseitig geschlossen und mit integrierten rückwandseitigen Umlenkungen ausgebildet. Hierdurch wird die Montage des Heizblocks weiter vereinfacht, da zumindest die Heizkanäle nur einseitig über den Deckel zu schließen sind. Die Vorlauf- und Nachlaufkanäle werden rückseitig bevorzugterweise über ein entsprechendes separates Verschlusselement mit integrierten Umlenkbögen verschlossen. Es ist jedoch auch vorstellbar, zum rückseitigen Umlenken des Wassers in den Vorlauf- und Nachlaufkanälen das erfindungsgemäße Dichtungselement mit den integrierten Umlenkbereichen zu verwenden. Ebenso können die Heizkanäle rückseitig geöffnet sein und das Wasser über ein Verschlusselement mit integrierten Umlenkbögen oder mittels des erfindungsgemäßen Dichtungselements mit den integrierten Umlenkbereichen umgelenkt werden.In one embodiment, the base body is closed at the rear side, at least in the area of the heating channels or the heating section, and is formed with integrated deflections on the rear side. As a result, the assembly of the heating block is further simplified, since at least the heating channels are to close only on one side over the lid. The supply and overflow channels are preferably closed at the rear via a corresponding separate closure element with integrated deflecting bends. However, it is also conceivable to use the sealing element according to the invention with the integrated deflection regions for the rear deflection of the water in the supply and overflow channels. Likewise, the heating channels can be open on the back and the water can be deflected by means of a closure element with integrated deflection bends or by means of the sealing element according to the invention with the integrated deflection regions.
Die Montage des Heizblocks lässt sich vereinfachen, wenn der Deckel zumindest einen wandartigen Vorsprung zur Bildung benachbarter Heizkanäle aufweist, da hierdurch bei der Montage des Heizkörpers durch den zumindest einen Vorsprung eine Vorpositionierung des Deckels zum Grundkörper erfolgt.The installation of the heating block can be simplified if the cover has at least one wall-like projection for forming adjacent heating channels, since this results in the assembly of the radiator by the at least one projection, a pre-positioning of the cover to the base body.
Die Montage lässt sich weiter vereinfachen, wenn an dem Vorsprung ein Heizelement für beide Heizkanäle befestigbar ist und wenn der Deckel Anschlussstutzen zur Aufnahme elektrischer Kontaktelemente zur Bestromung des Heizelementes aufweist. Hierdurch kann die Montage des Heizelements außerhalb des Grundkörpers erfolgen, so dass das zumindest eine Heizelement automatisch beim Verschließen des Gehäuses bzw. beim Positionieren des Deckels in den Grundkörper eingeführt wird. Ein Durchfädeln des Heizelements durch die Kanäle im Grundkörper entfällt. Ferner wird beim Öffnen des Gehäuses durch das Entfernen des Deckels das Heizelement automatisch aus dem Grundkörper entnommen, was dessen Austausch und Wartung wesentlich vereinfacht bzw. komfortabler macht.The assembly can be further simplified if a heating element for both heating channels can be fastened to the projection and if the cover has connecting pieces for receiving electrical contact elements for energizing the heating element. In this way, the assembly of the heating element outside of the base body take place, so that the at least one heating element is automatically inserted when closing the housing or when positioning the lid in the body. Threading through the heating element through the channels in the body omitted. Furthermore, when the housing is opened by the removal of the cover, the heating element is automatically removed from the base body, which makes its replacement and maintenance considerably easier or more comfortable.
Ein erfindungsgemäßes Dichtungselement für einen Heizblock eines elektrischen Durchlauferhitzers zum Erhitzen von Wasser zur Anordnung in einer Trennebene zwischen einem wasserführenden Grundkörper und einem Deckel zum Verschließen von in dem Grundkörper verlaufenden wasserführenden Kanälen hat zumindest einen Umlenkbereich zum endseitigen Verbinden von benachbarten Kanälen. Ein derartiges Dichtungselement ist fertigungstechnisch einfach herstellbar, beispielsweise durch ein Spritzgießverfahren, vereinfacht die Herstellung des Grundkörpers und des Deckels und ermöglicht eine kompakte Ausführung des Heizblocks.An inventive sealing element for a heating block of an electric water heater for heating water for placement in a parting plane between a water-carrying body and a lid for closing in the body running water-bearing channels has at least one deflection region for the end-side connection of adjacent channels. Such a sealing element is easy to produce in terms of production, for example, by an injection molding process, simplifies the production of the base body and the lid and allows a compact design of the heating block.
Die vorliegende Erfindung eignet sich insbesondere zur Bereitstellung eines kompakten Heizblocks für einen elektrischen Durchlauferhitzer in Blankdrahttechnik im häuslichen Bereich, der schnell und einfach herzustellen ist und einen einfachen Austausch eines defekten Heizelementes erlaubt.The present invention is particularly suitable for providing a compact heating block for a domestic hot wire electric instantaneous water heater which is quick and easy to manufacture and allows easy replacement of a defective heating element.
Sonstige vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind Gegenstand weiterer Unteransprüche.Other advantageous embodiments of the invention are the subject of further subclaims.
Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand schematischer Darstellungen näher erläutert. Es zeigen:In the following preferred embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to schematic representations. Show it:
Eingangs ei erwähnt, dass sich die Orientierungen wie vertikale Richtung, Hochrichtung, Horizontalebene und drgl. auf die in den
Gemäß
Der Grundkörper
Seitlich der Taschen
Die gemäß der Darstellung bzw. Frontalansicht in
Zusätzlich zu dem kurzen, dem mittleren und dem langen Vorlaufkanalpaar weist die Vorlaufstrecke gemäß den Darstellungen in den
Die Vorlaufstrecke weist folgende Wasserführung auf: Das zu erhitzende Wasser wird über den Einlaufstutzen
Die gemäß der Darstellung in
Zusätzlich zu dem langen, dem mittleren und dem kurzen Nachlaufkanalpaar
Die Nachlaufstrecke weist folgende Wasserführung auf: Das erhitzende Wasser fließt aus der Heizstrecke deckelseitig in den Ablaufkanal
Der Deckel
Die Fußabschnitte weisen zwei innenliegende und zueinander zugewandte Konkavflächen
Zusätzlich zu den T-förmigen Kopfabschnitten
Die Anschlussstutzen
Seitlich der Vorsprünge
Das Dichtungselement
Die Umlenkbereiche
Zwischen den Umlenkbereichen
In vertikaler Richtung z unterhalb der Ausnehmungen
Die Vorsprünge
Zur Montage des Deckels
Die Vorlaufstrecke und Nachlaufstrecke werden rückwärtig im Bereich der Verschlussflächen
Offenbart ist ein Heizblock für einen elektrisch beheizten Durchlauferhitzer in Blankdrahttechnik zum Erhitzen von Wasser, mit einem Grundkörper, in dem eine Vielzahl von Heizkanälen zur Definierung einer Heizstrecke, eine Vielzahl von Vorlaufkanälen zur Definierung einer Vorlaufstrecke und eine Vielzahl von Nachlaufkanälen zur Definierung einer Nachlaufstrecke ausgebildet sind, die zumindest einseitig geöffnet sind, und mit zumindest einem Deckel zum einseitigen Verschließen der Kanäle, wobei ein Dichtungselement zum Anordnen in einer Trennebene zwischen dem Grundkörper und dem Deckel vorgesehen ist, das Umlenkbereiche zum endseitigen Verbinden von benachbarten Kanälen aufweist, sowie ein Dichtungselement für einen derartigen Heizblock.Disclosed is a heating block for an electrically heated water heater for cooking water, with a base body in which a plurality of heating channels for defining a heating section, a plurality of flow channels for defining a delay line and a plurality of follower channels are designed to define a tracking distance which are open at least on one side, and with at least one cover for one-sided closing of the channels, wherein a sealing element is provided for arranging in a parting plane between the base body and the lid having deflection regions for the end-side connection of adjacent channels, and a sealing element for a such heating block.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Heizblockheating block
- 22
- Gehäusecasing
- 44
- Grundkörperbody
- 66
- Deckelcover
- 88th
- Dichtungselementsealing element
- 1010
- Schraubescrew
- 1212
- DurchgangsbohrungThrough Hole
- 1414
- InnengewindebohrungInternally threaded bore
- 16a, 16b16a, 16b
- Taschebag
- 1818
- Dichtflächesealing surface
- 2020
- Rückwandrear wall
- 2222
- Trennwandpartition wall
- 2424
- Stegabschnittweb section
- 26a, b26a, b
- Vertiefungenwells
- 28a, b28a, b
- Vorsprunghead Start
- 30a, b, c, d30a, b, c, d
- Heizkanalheating duct
- 32a, b32a, b
- Längsführunglongitudinal guide
- 34a, b, c, d, e, f34a, b, c, d, e, f
- Vorlaufkanalforward channel
- 36a, b, c, d, e, f36a, b, c, d, e, f
- Nachlaufkanalrunning channel
- 38a, b, c38a, b, c
- Zwischenwandpartition
- 40a, b, c40a, b, c
- Zwischenwandpartition
- 4242
- Verschlussflächeclosure surface
- 4343
- Verschlussflächeclosure surface
- 4444
- Einlassstutzeninlet port
- 4646
- Zulaufkanalinlet channel
- 4848
- Auslassstutzenoutlet
- 5050
- Ablaufkanaldrain channel
- 5252
- Dichtflächesealing surface
- 5454
- Innenflächepalm
- 56a, b56a, b
- Kopfabschnittheader
- 58a, b58a, b
- Heizwendelheating coil
- 60a, b60a, b
- Konkavflächeconcave
- 62a, b62a, b
- Führungsstegguide web
- 64a, b, c, d64a, b, c, d
- Anschlussstutzenspigot
- 65a, b, c, d65a, b, c, d
- Kontaktelementcontact element
- 66a, b, c66a, b, c
- Kammerchamber
- 68a, b, c68a, b, c
- Kammerchamber
- 6969
- Kammerflächechamber surface
- 70a, b, c70a, b, c
- Umlenkbereichdeflection
- 7171
- Kammerflächechamber surface
- 72a, b, c72a, b, c
- Umlenkbereichdeflection
- 7474
- Schachtshaft
- 7575
- Schachtshaft
- 7676
- Bogenflächearc face
- 7878
- Deckelwandungcover wall
- 7979
- Deckelwandungcover wall
- 8080
- Dichtungsflächesealing surface
- 8282
- Dichtungsflächesealing surface
- 8484
- Seitenwandungsidewall
- 8686
- Seitenwandungsidewall
- 8888
- mittlerer Abschnittmiddle section
- 9090
- mittlerer Abschnittmiddle section
- 92a, b92a, b
- Endabschnittend
- 94a, b94a, b
- Endabschnittend
- 9696
- Wandungwall
- 9898
- Wandungwall
- 100100
- Umlenkflächedeflection
- 102102
- Umlenkflächedeflection
- 104a, b104a, b
- Ausnehmungenrecesses
- 106a, b106a, b
- Dichtungsstreifenweatherstrip
- 108a, b108a, b
- Positionierzapfenpositioning
- 110110
- Durchbruchbreakthrough
- 112112
- Durchbruchbreakthrough
- 114114
- Zurückstufungdemotion
- 116a, 116b116a, 116b
- Seitenflächeside surface
- 118a, 118b118a, 118b
- Seitenflächeside surface
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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Owner name: BSH HAUSGERAETE GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: BSH BOSCH UND SIEMENS HAUSGERAETE GMBH, 81739 MUENCHEN, DE Effective date: 20150413 Owner name: ROBERT BOSCH GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: BSH BOSCH UND SIEMENS HAUSGERAETE GMBH, 81739 MUENCHEN, DE Effective date: 20150413 |
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