DE102015216938A1 - Heizblockhalbschale und Heizblock zur Vermeidung stehender Lufblasen - Google Patents

Heizblockhalbschale und Heizblock zur Vermeidung stehender Lufblasen Download PDF

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Abstract

Offenbart ist eine Heizblockhalbschale für einen Durchlauferhitzer, die eine Teilwandung (24) für einen Heizkanal (25) mit mindestens einem Umlenkbereich (20, 30) für einen Flüssigkeitsstrom (F) aufweist, wobei in dem Umlenkbereich mindestens ein Stift (10, 12, 14, 16) ausgebildet ist, der in seiner Längsrichtung (L) in den Heizkanal (25) hineinragt. Offenbart ist weiterhin ein Heizblock, in dem ein Heizkanal (25) ausgebildet ist, der mindestens einen Umlenkbereich (20, 3) für einen Flüssigkeitsstrom (F) aufweist. In dem Umlenkbereich ist mindestens ein Stift (10, 12, 14, 16) ausgebildet, der in seiner Längsrichtung (L) in den Heizkanal (25) hineinragt. Offenbart ist zudem ein Durchlauferhitzer mit einem derartigen Heizblock.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Heizblockhalbschale für einen Durchlauferhitzer, insbesondere für einen Haushalts-Durchlauferhitzer. Die Erfindung betrifft weiterhin einen Heizblock und einen Durchlauferhitzer mit Heizblock.
  • Herkömmliche elektrische Haushalts-Durchlauferhitzer umfassen einen oder mehrere Heizblöcke mit je mindestens einem – üblicherweise mäanderförmig ausgebildeten – Heizkanal, durch den jeweils Flüssigkeit (insbesondere Wasser) hindurchgeführt werden kann und in dem mindestens eine Heizwendel angeordnet ist. Zwischen im Wesentlichen geraden Abschnitten weist der Heizkanal dabei Umlenkbereiche auf, in denen die Kanalführung in eine geänderte Richtung umgelenkt wird.
  • Ein derartiger Heizblock kann in mindestens einem Abschnitt zwei zusammengesetzte Heizblockhalbschalen umfassen. Jede der Heizblockhalbschalen kann dabei eine Teilwandung für den Heizkanal ausbilden. Sind die beiden Heizblockhalbschalen zusammengesetzt, formen die beiden Teilwandungen zusammen ein Rohr, das mindestens einen Teil des Heizkanals umschließt.
  • Die Heizwendel ist aus einem Heizdraht geformt, der in der Regel schraubenförmig um ein Wendelzentrum gewickelt ist. Sie stellt einen elektrischen Widerstand dar, der sich bei Durchleitung von elektrischem Strom erhitzt und dabei Wärme an das ihn umströmende Wasser abgibt. Die Heizwendel wird direkt von Wasser umspült.
  • Nachteilig an herkömmlichen Heizblöcken ist, dass sich an der Heizwendel vielfach Luftblasen festsetzen. Diese können zu einer Überhitzung und einem damit verbundenem Durchbrennen der Heizwendel führen. Insbesondere Heizkanäle, die von oben nach unten mit Wasser durchströmt werden, sind anfällig für eine derartige Anhaftung von Luftblasen. Ursachen dafür sind insbesondere das Aufsteigen der Luft im Wasser sowie in den Umlenkbereichen auftretende ortsfeste Bereiche, in denen eine lokale Umkehrung der Strömungsrichtung (Rezirkulation) auftritt.
  • Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, auf kostengünstige Weise eine Heizblockhalbschale, einen Heizblock und einen Durchlauferhitzer bereitzustellen, mit denen die oben genannten Nachteile vermieden werden können.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch eine Heizblockhalbschale für einen Durchlauferhitzer, gemäß Patentanspruch 1, einen Heizblock für einen Durchlauferhitzer gemäß Patentanspruch 7 und einen Durchlauferhitzer gemäß Patentanspruch 10. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen offenbart.
  • Eine erfindungsgemäße Heizblockhalbschale weist eine Teilwandung für einen Heizkanal mit mindestens einem Umlenkbereich für einen Flüssigkeitsstrom auf; als ein solcher Umlenkbereich ist in dieser Druckschrift ein Bereich zu verstehen, der eine Kehre umfasst, in der eine Heizkanalführung genau einmal eine Richtungsänderung um etwa 180° erfährt. Der Umlenkbereich kann zueinander parallele Abschnitte des Heizkanals umfassen, die an die Kehre angrenzen und für diese als Zu- bzw. Ableitung fungieren.
  • In dem Umlenkbereich ist erfindungsgemäß mindestens ein Stift ausgebildet ist, der in seiner Längsrichtung (d.h. in eine Richtung seiner Längsachse, also der größten Ausdehnung des Stifts) in den Heizkanal hineinragt, also dazu eingerichtet ist, in einer Mehrzahl seiner Querschnitte ganz von Flüssigkeit umspült zu werden.
  • Analog ist in einem erfindungsgemäßen Heizblock ein Heizkanal ausgebildet, der mindestens einen Umlenkbereich für einen Flüssigkeitsstrom aufweist. In dem Umlenkbereich ist mindestens ein Stift ausgebildet, der in seiner Längsrichtung in den Heizkanal hineinragt.
  • Mit einem derartigen Stift im Heizkanal können Verwirbelungen erzeugt werden, die der Ausbildung von Rezirkulationszonen und damit von Luftblasen insbesondere am Ende eines Umlenkbereichs entgegenwirken. Der Stift wirkt dabei als Störelement im Flüssigkeitsstrom, das – wie aus der Strömungsmechanik bekannt ist – eine Kármánsche Wirbelstraße erzeugt; als solche wird ein Phänomen bezeichnet, bei dem sich hinter einem umströmten Körper ein Strömungsmuster mit leicht zueinander versetzten Wirbeln entgegengesetzter Drehrichtung ausbildet. Die zusätzlichen Kreisströmungen wirken im Umlenkbereich Rezirkulationsströmungen entgegen, die durch die Umlenkung selbst hervorgerufen werden. Dadurch wird die Ausbildung stationärer Luftblasen verhindert.
  • Eine erfindungsgemäße Heizblockhalbschale und ein erfindungsgemäßer Heizblock sind dabei einfach und mit geringem Materialaufwand herzustellen, was eine kostengünstige technische Umsetzung bedeutet.
  • Der Stift kann insbesondere als ein Kreiszylinder oder als ein (vorzugsweise gerades) Prisma ausgebildet sein, dessen Längsrichtung der Richtung der geometrischen Höhe des Kreiszylinders bzw. Prismas entspricht.
  • Vorzugsweise ist der Heizkanal so ausgebildet, dass – mindestens in einem Abschnitt der Heizkanals – ein Strömungsweg einer durchzuleitenden Flüssigkeit im Wesentlichen in einer Ebene verläuft; eine solche Ebene wird hier und im Folgenden als „Strömungswegebene“ bezeichnet.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Heizblockhalbschale bzw. eines erfindungsgemäßen Heizblocks ist der mindestens eine Stift derart ausgerichtet, dass seine Längsrichtung im Wesentlichen senkrecht zu einer derartigen Strömungswegebene angeordnet ist.
  • Durch den Stift verursachte Verwirbelungen liegen bei derartig angeordnetem Stift im Wesentlichen in Ebenen parallel zur Strömungswegebene, so dass sie ebenfalls in dieser Ebene liegenden Rezirkulationsströmungen besonders gut entgegenwirken.
  • Insbesondere ragt der mindestens eine Stift vorzugsweise in ein radiales Zentrum des Heizkanals hinein, erreicht also in einem Heizkanalquerschnitt (also einem Schnitt orthogonal zur Flussrichtung) mindestens annähernd dessen Mittelpunkt oder ragt sogar darüber hinaus.
  • Auf diese Weise wird der Stift in einer Mehrzahl seiner Querschnitte von Flüssigkeit umspült, insbesondere im radialen Zentrum des Heizkanals, und es werden somit dort Verwirbelungen erzeugt, die wo sich die Turbulenzen besonders gut ausbreiten können.
  • Bevorzugt ist eine Ausführungsform, bei der der Umlenkbereich in einem Längsschnitt (also einem Schnitt parallel zu einer Strömungswegebene) im Wesentlichen entlang einer (vorzugsweise achsensymmtrischen) Hälfte eines Ellipsenrings (also eines Bereichs zwischen zwei konzentrischen Ellipsen), noch bevorzugter eines Kreisrings geführt ist.
  • Bei einem derartigen Umlenkbereich kann eine kontinuierliche Umlenkung eines Flüssigkeitsstroms um 180° erreicht werden, bei der besonders wenig nachteilige Rezirkulationsströmungen, die die Ausbildung von Luftblasen zur Folge haben, erzeugt werden.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Umlenkbereich einen im Wesentlichen geraden Abschnitt des Heizkanals, an den sich – in Strömungsrichtung – eine in Strömungsrichtung gekrümmte Kehre anschließt. Die Kehre ist dazu eingerichtet, einen darin durchgeführten Flüssigkeitsstrom um etwa 180° umzulenken. An die Kehre schließt sich – in Strömungsrichtung – vorzugsweise ein im Wesentlichen gerader Abschnitt des Heizkanals an. Als Begrenzung der Kehre können Querschnitte des Strömungskanals angesehen werden, in denen die Krümmung bzw. Richtungsänderung (infinitesimal) beginnt bzw. endet.
  • Der mindestens eine Stift kann in dem im Wesentlichen geraden Abschnitt angeordnet sein, an den sich die Kehre anschließt. Alternativ oder zusätzlich kann der mindestens eine Stift (bzw. ein weiterer Stift) in der Kehre und/oder in dem im Wesentlichen geraden Abschnitt angeordnet sein, der sich an die Kehre anschließt.
  • Vorzugsweise ist der mindestens eine Stift (bzw. einer der Stifte) in einer Eingangszone des Umlenkbereichs angeordnet, in der ein Flüssigkeitsstrom gegenüber dem im Wesentlichen geraden Abschnitt (noch) keine Richtungsänderung oder eine Richtungsänderung um höchstens 45° erfährt, und/oder in einer Ausgangszone des Umlenkbereichs, bis zu der ein Flüssigkeitsstrom gegenüber dem im Wesentlichen geraden Abschnitt, an den sich die Kehre anschließt, eine Richtungsänderung um mindestens 135° erfahren hat.
  • Diese Zonen begünstigen die Ausbildung von Kármánschen Wirbeln derart, dass Bereiche im oder hinter dem Umlenkbereich, in denen Rezirkulationsströmungen auftreten, von den Wirbeln getroffen und dadurch abgemildert werden.
  • Ist sowohl in der Eingangszone als auch in einer Ausgangszone ein derartiger Stift angeordnet, werden im Bereich potenzieller Luftblasenanhaftung (in der Ausgangszone) Wirbel unterschiedlicher Durchmesser erzeugt, nämlich Wirbel mit größerem Durchmesser, die aus dem Weiterströmen von Wirbeln entstehen, die von einem Stift im Eingangsbereich erzeugt wurden, und Wirbel mit kleinerem Durchmesser, die im Ausgangsbereich gerade erst erzeugt wurden. Die unterschiedlichen Größen und zugehörigen Kräfte bewirken Turbulenzen, die eine Luftblasenanhaftung besonders effektiv verhindert.
  • Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform, bei der der Umlenkbereich im Wesentlichen symmetrisch zu einer Symmetrieebene ausgebildet ist und mindestens zwei Stifte aufweist, die ebenfalls symmetrisch zu der Symmetrieebene ausgebildet sind. Die Symmetrieebene ist dabei vorzugsweise orthogonal zu einer Strömungswegebene.
  • Ein derartiger Aufbau einer Heizblockhalbschale bzw. eines Heizblocks ermöglicht insbesondere eine einfache Herstellung.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Heizblockhalbschale weist der mindestens eine Stift ein freiliegendes Ende mit einem Verbindungselement auf, das dazu eingerichtet ist, mit einem freiliegenden Ende eines Gegenstiftes einer zweiten Heizblockhalbschale verbunden zu werden. Das Verbindungselement kann beispielsweise ein Teil einer Steckverbindung sein. Es kann z.B. einen hervorstehenden Zapfen umfassen, der dazu eingerichtet ist, in eine Nut oder ein Zapfenloch eingefügt zu werden. Alternativ kann das Verbindungselement eine derartige Nut oder ein derartiges Zapfenloch umfassen, das dazu eingerichtet ist, einen entsprechenden Zapfen aufzunehmen.
  • Eine Heizblockhalbschale dieser Ausführungsform kann besonders gut mit einer weiteren Heizblockhalbschale der gleichen Ausführungsform so zusammengefügt werden, dass die zusammengesetzten Stifte den Heizkanal ganz durchragen und so den Strömungsweg durchkreuzen. Dadurch können die beschriebenen günstigen Kármánschen Wirbel in Querschnittrichtung durchgängig erzeugt werden.
  • Dem entsprechend ist der mindestens eine Stift in einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Heizblocks so ausgebildet, dass er den Heizkanal in einer Richtung orthogonal zu einer Strömungswegebene ganz durchkreuzt.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst eine erfindungsgemäße Heizblockhalbschale bzw. ein erfindungsgemäßer Heizblock einen ersten und einen zweiten Umlenkbereich, die den Flüssigkeitsstrom in zueinander entgegengesetzte Richtungen umlenken. Dabei kann der erste Umlenkbereich mindestens einen Stift in einer der oben oder nachfolgend ausgeführten Ausgestaltungen umfassen, wohingegen der zweite Umlenkbereich einen Flüssigkeitsstrom ungehindert hindurchführen kann, also insbesondere keinen Stift aufweist.
  • Ein derartiger Heizblock bzw. ein eine derartige Heizblockhalbschale umfassender Heizblock eignet sich insbesondere für eine Verwendung in einem Durchlauferhitzer, bei der (in verwendungsgemäßer Ausrichtung) ein Flüssigkeitsstrom im Heizkanal vorgesehen ist, der vertikale Abschnitte aufweist, beispielsweise zwischen den jeweiligen Umlenkbereichen Flüssigkeit abwechselnd mit und gegen die Schwerkraft durchführt. Die Stifte können dabei nur an den Umlenkbereichen angeordnet sein, in denen eine Umlenkung von einer aufwärts gerichteten Strömung in eine abwärts gerichtete Strömung erfolgt; diese Umlenkstellen sind besonders anfällig für eine Anhaftung von Luftblasen, wohingegen an den umgekehrten Umlenkstellen eine derartige Anhaftung bereits durch das Aufsteigen der Luft im Wasser verhindert werden kann, so dass ein Erzeugen von Wirbeln durch die genannten Stifte unnötig sein kann.
  • Die genannten Ausführungsformen sparen für derartige Verwendungen daher in vorteilhafter Weise Material und Herstellungsaufwand ein.
  • Vorzugsweise ist der Heizkanal im Heizblock von einem Gehäuse mit dem mindestens einen Stift aus Kunststoff ausgebildet. Dem entsprechend ist die Heizblockhalbschale vorzugsweise ebenso wie der mindestens eine darin angeordnete Stift vorzugsweise aus Kunststoff. Die Stifte können separat angefertigt und in Gehäuse bzw.
  • Heizblockhalbschale eingesetzt und damit versiegelt (beispielsweise verschweißt) werden, oder Gehäuse und Stift bzw. Heizblockhalbschale und Stift können integral, also einstückig und nahtlos ausgeformt sein, beispielsweise mittels eines thermoplastischen oder Spritzgussverfahrens.
  • Ein erfindungsgemäßer Heizblock kann mindestens eine Heizwendel im Heizkanal umfassen. Mindestens ein Abschnitt dieser Heizwendel kann in mindestens einem Teil einer Umlenkstelle mit und/oder ohne Stift angeordnet sein. Ein erfindungsgemäßer Heizblock kann insbesondere ein Gehäuse umfassen, das zwei zusammengesetzte Heiblockhalbschalen umfasst, von denen mindestens eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Heizblockhalbschale ist. Alternativ kann der erfindungsgemäße Heizblock ein einstückig geformtes Gehäuse oder ein Gehäuse umfassen, das beispielsweise zusammengesetzte gerade Rohrabschnitte und Umlenkelemente umfasst.
  • Eine bevorzugte Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung betrifft einen Durchlauferhitzer, insbesondere einen Haushalts-Durchlauferhitzer mit einer Heizblockhalbschale oder einem Heizblock gemäß einer der beschriebenen Ausführungsformen.
  • Insbesondere kann ein Durchlauferhitzer einen Heizblock umfassen, in dem ein Heizkanal mit Umlenkabschnitten ausgebildet ist, der bei einer funktionsgemäßen Ausrichtung des Durchlauferhitzers vertikale Abschnitte aufweist. Der Heizkanal weist dabei vorzugsweise mehrere Umlenkabschnitte auf, von denen erste Umlenkabschnitte dazu eingerichtet sind, einen vertikal aufsteigenden Flüssigkeitsstrom in eine vertikal aufsteigende Richtung umzulenken, und von denen zweite Umlenkabschnitte dazu eingerichtet sind, einen vertikal absteigenden Flüssigkeitsstrom in eine vertikal aufsteigende Richtung umzulenken.
  • Vorzugsweise weisen dabei genau die ersten Umlenkabschnitte jeweils Stifte auf, die jeweils in ihrer Längsrichtung in den Heizkanal hineinragen. Die zweiten Umlenkabschnitte hingegen sind vorzugsweise ohne Stifte im Heizkanal ausgebildet.
  • Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es versteht sich, dass einzelne Elemente und Komponenten auch anders kombiniert werden können, als oben beschrieben oder nachfolgend dargestellt ist.
  • Es zeigen schematisch:
  • 1 einen Umlenkbereich eines herkömmlichen Heizkanals in Draufsicht;
  • 2 einen Abschnitt einer erfindungsgemäßen Heizblockhalbschale in perspektivischer Ansicht;
  • 3a eine Wirkungsweise eines erfindungsgemäßen Heizkanals in Draufsicht;
  • 3b einen Ausschnitt aus dem Umlenkbereich der 3a.
  • In 1 ist ein Umlenkbereich 100 eines herkömmlichen Heizkanals in Draufsicht (bzw. einem Längsschnitt) dargestellt. Der Umlenkbereich umfasst eine Kehre 102 und gerade Heizkanalabschnitte 101 und 103, von denen, wie sich aus der schematisch durch den Pfeil angegebenen Flussrichtung 105 ergibt, der gerade Heizkanalabschnitt 101 als Zuleitung und der gerade Heizkanalabschnitt 103 als Ableitung eines Flüssigkeitsstroms in die bzw. aus der Kehre 102 dienen. Im geraden Heizkanalabschnitt 103 ist eine Heizwendel 104 angeordnet.
  • Wie schematisch durch den in einem kreisförmig gerichteten Pfeil 106 dargestellt ist, wird durch die Richtungsänderung des Flüssigkeitsstroms eine Rezirkulation erzeugt, die eine nachteilige Anhaftung einer Luftblase 107 an der Wandung des Heizkanals im Umlenkbereich 100 bewirkt.
  • In 2 ist perspektivisch ein Umlenkbereich 20 einer erfindungsgemäßen Heizblockhalbschale dargestellt, die eine Teilwandung 24 (nämlich vorliegend eine Hälfte einer Wandung) für einen Heizkanal 25 aufweist. Der Umlenkbereich umfasst eine Kehre 22 und gerade Abschnitte 21 und 23, die jeweils als Zu- oder Ableitung für die Lehre dienen können. Als Begrenzung der Kehre sind die Querschnitte anzusehen, in denen die Richtungsänderung (infinitesimal) beginnt bzw. endet.
  • Der Heizkanal ist im dargestellten Abschnitt so ausgebildet, dass sich ein Strömungsweg einer durchzuleitenden Flüssigkeit in einer Strömungswegebene E erstreckt, die durch das angegebene x-y-Koordinatenkreuz gegeben ist. Im Längsschnitt parallel zur Strömungswegebene umfasst der Umlenkbereich mit der Kehre 22 einen Abschnitt, der im Wesentlichen entlang einer Hälfte eines Ellipsenrings geführt ist; diese Hälfte des Ellipsenring ist achsensymmtrisch zu einer Symmetrieachse, die parallel zur x-Achse verläuft.
  • Darüber hinaus ist auch der Umlenkbereich 20 symmetrisch aufgebaut, und zwar zu einer (nicht eingezeichneten) Symmetrieebene, die orthogonal zur Strömungswegebene E liegt und eine Richtung parallel zur x-Achse aufweist.
  • Im Umlenkbereich 20 sind kreiszylindrisch geformte Stifte 10, 12 angeordnet, die in ihrer Längsrichtung L jeweils in den Heizkanal 25 hineinragen. Die Stifte 10, 12 sind jeweils senkrecht zur Strömungswegebene E angeordnet.
  • Die Stifte 10, 12 weisen jeweils ein freiliegendes Ende mit einem Verbindungselement 11, 13 auf; das Verbindungselement 11 ist dabei im dargestellten Ausführungsbeispiel als ein Zapfen ausgebildet. Das Verbindungselement 13 ist demgegenüber ein Zapfenloch, komplementär zum Verbindungselement 11. Wie an der Darstellung zu erkennen ist, sind die Verbindungselemente 11, 13 jeweils dazu eingerichtet, mit je einem geeigneten anderen Verbindungselement eines Gegenstiftes einer (nicht gezeigten) zweiten Heizblockhalbschale verbunden zu werden; ein geeignetes derartiges Verbindungselement wäre eines der jeweils komplementären Ausformung. Derart verbunden würden die aus Stift und Gegenstift jeweils gebildeten Gesamtstifte einen von den beiden Heizblockhalbschalen eingeschlossenen Heizkanal vollständig durchkreuzen und so vorteilhafte Verwirbelungen erzeugen, wie an der 3a erläutert wird.
  • In 3a sind schematisch ein Umlenkbereich 30 eines erfindungsgemäßen Heizkanals in Draufsicht (bzw. im Längsschnitt parallel zu einer Strömungswegebene) sowie dessen Wirkungsweise dargestellt.
  • Der Umlenkbereich 30 umfasst eine Kehre 32 und gerade Abschnitte 31, 33, von denen Abschnitt 31, wie aus der durch den Pfeil angegebenen Strömungsrichtung ersichtlich ist, als Zuleitungsabschnitt dient. Im Ableitungsabschnitt 33 ist eine Heizwendel 34 zum Erwärmen der hindurchgeleiteten Flüssigkeit angeordnet.
  • Im Umlenkbereich 30 sind, innerhalb der Kehre 32, Stifte 14, 16 angeordnet, die erfindungsgemäß (nicht dargestellt) in ihrer Längsrichtung jeweils in den Heizkanal ragen.
  • Das Auftreffen des Flüssigkeitsstroms F auf den Stift 14 verursacht die Ausbildung einer Kette abwechselnd gegenläufig gerichteter Wirbel, die insbesondere die Wirbel 15a, 15b, 15c umfasst. Mit zunehmender Entfernung vom Stift 14 als dem Strömungshindernis vergrößert sich der Wirbelradius.
  • Mit Auftreffen des Flüssigkeitsstroms auf den Stift 16 wird analog eine weitere Kette abwechselnd gegenläufig gerichteter Wirbel erzeugt, die insbesondere die Wirbel 17a, 17b, 17c umfasst. Auch diese Wirbel vergrößern sich in ihrem Radius mit zunehmender Entfernung von dem sie erzeugenden Strömungshindernis, das hier der Stift 16 ist.
  • Insgesamt bewirken die beiden Wirbelketten im Umlenkbereich Turbulenzen, die eine Anhaftung von Luftblasen verhindert.
  • In der Tat wurde in Experimenten festgestellt, dass sich bei einer herkömmlichen Ausgestaltung der Umlenkbereiche derartige Luftblasen bis zu einem Durchfluss von 4 l/min bilden. Bei einem erfindungsgemäßen Heizblock konnte eine Luftblasenfestsetzung ab einem Durchfluss von 2,5 l/min verhindert werden.
  • 3b zeigt schließlich einen Ausschnitt der Umlenkbereichs 30 in vergrößertem Maßstab. Wie darin zu erkennen ist, sind die beiden 14, 16 Stifte innerhalb der Kehre angeordnet, also in einem Bereich, in dem die Flussrichtung bereits eine Änderung erfahren hat. Während der Flüssigkeitsstrom F im geraden Abschnitt 31 als dem Zuleitungsabschnitt eine Richtung R1 hat, ist der Flüssigkeitsstrom beim Stift 14 in eine Richtung R2 und um einen Winkel α umgelenkt. Dieser Winkel ist vorliegend kleiner als 45°.
  • Beim Stift 16 ist der Flüssigkeitsstrom bereits um einen Winkel β in einer Richtung R3 umgelenkt, und der Winkel β ist größer als 135°.
  • Wie oben beschrieben, sind derartige Winkel für das Erzeugen günstiger Wirbelketten besonders vorteilhaft zum Verhindern der Festsetzung von Luftblasen.
  • Bezugszeichenliste
  • 10, 12, 14, 16
    Stift
    11, 13
    Verbindungselement
    154, 15b, 15c, 17a, 17b, 17c
    Wirbel
    20
    Umlenkbereich einer Heizblockhalbschale
    21, 23, 31, 33
    gerader Abschnitt
    22, 32
    Kehre
    24
    Teilwandung für den Heizkanal
    25
    Heizkanal
    30
    Umlenkbereich eines Heizblocks
    100
    herkömmlicher Umlenkbereich
    101
    gerader Heizkanalabschnitt (Zuleitung)
    102
    Kehre
    103
    gerader Heizkanalabschnitt (Ableitung)
    104
    Heizwendel
    105
    Flüssigkeitsstrom
    106
    Rezirkulation
    107
    Luftblase
    α, β
    Umlenkwinkel
    E
    Strömungswegebene
    F
    Flüssigkeitsstrom
    L
    Längsrichtung eines Stifts
    R1, R2, R3
    Strömungsrichtung

Claims (10)

  1. Heizblockhalbschale für einen Durchlauferhitzer, die eine Teilwandung (24) für einen Heizkanal (25) mit mindestens einem Umlenkbereich (20, 30) für einen Flüssigkeitsstrom (F) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Umlenkbereich mindestens ein Stift (10, 12, 14, 16) ausgebildet ist, der in seiner Längsrichtung (L) in den Heizkanal (25) hineinragt.
  2. Heizblockhalbschale gemäß Anspruch 1, wobei der mindestens eine Stift (10, 12, 14, 16) sich im Wesentlichen senkrecht zu einer Strömungswegebene (E) erstreckt, in der der Strömungsweg verläuft.
  3. Heizblockhalbschale gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Umlenkbereich (20, 30) in einem Längsschnitt parallel zu einer Strömungswegebene (E) einen Abschnitt (22) umfasst, der im Wesentlichen entlang einer Hälfte eines Ellipsenrings geführt ist.
  4. Heizblockhalbschale gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sich der Umlenkbereich in Strömungsrichtung an einen im Wesentlichen geraden Abschnitt (21, 31) des Heizkanals anschließt; und wobei der mindestens eine Stift (10, 12, 14, 16) in einer Eingangszone des Umlenkbereichs (20, 30) angeordnet ist, in der ein Flüssigkeitsstrom gegenüber dem im Wesentlichen geraden Abschnitt (21, 31) keine Richtungsänderung oder eine Richtungsänderung um höchstens 45° erfährt; und/oder wobei der mindestens eine Stift (10, 12, 14, 16) in einer Ausgangszone des Umlenkbereichs angeordnet ist, bis zu der ein Flüssigkeitsstrom gegenüber dem im Wesentlichen geraden Abschnitt (21, 31) eine Richtungsänderung um mindestens 135° erfahren hat.
  5. Heizblockhalbschale gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Umlenkbereich (20, 30) symmetrisch zu einer Symmetrieebene ausgebildet ist und mindestens zwei Stifte (10, 12, 14, 16) aufweist, die ebenfalls symmetrisch zu der Symmetrieebene ausgebildet sind.
  6. Heizblockhalbschale gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei der mindestens eine Stift (10, 12) ein freiliegendes Ende mit einem Verbindungselement (11, 13) aufweist, das dazu eingerichtet ist, mit einem freiliegenden Ende eines Gegenstiftes einer zweiten Heizblockhalbschale verbunden zu werden.
  7. Heizblock für einen Durchlauferhitzer, in dem ein Heizkanal (25) ausgebildet ist, der mindestens einen Umlenkbereich (20, 30) für einen Flüssigkeitsstrom (F) aufweist dadurch gekennzeichnet, dass in dem Umlenkbereich mindestens ein Stift (10, 12, 14, 16) ausgebildet ist, der in seiner Längsrichtung (L) in den Heizkanal (25) hineinragt.
  8. Heizblock gemäß Anspruch 7, wobei der Heizkanal mindestens zwei Umlenkbereiche (20, 30) aufweist, von denen mindestens eine mit und mindestens eine ohne Stift ausgebildet ist.
  9. Heizblock gemäß Anspruch 7 oder 8, der aus zwei Heizblockhalbschalen zusammengesetzt ist, von denen mindestens eine gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 ausgebildet ist.
  10. Elektrischer Durchlauferhitzer mit einem Heizblock gemäß einem der Ansprüche 7 bis 9.
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