DE1033819B

DE1033819B - Instantaneous water heaters, especially electric water heaters with low water protection

Info

Publication number: DE1033819B
Application number: DEE13600A
Authority: DE
Inventors: Leonid Schomann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1957-01-31
Filing date: 1957-01-31
Publication date: 1958-07-10

Description

DEUTSCHESGERMAN

Die Erfindung bezieht sich auf einen Wassererhitzer, insbesondere Elektro-Wasserheizer mit einer Wassermangelsicherung.The invention relates to a water heater, in particular an electric water heater with a Low water alarm.

Es ist bei derartigen Geräten bekannt, als Wassermangelsicherung eine Membran vorzusehen, die einem Wasserdruck, z. B. dem von einer Drosselstelle entstehenden Staudruck ausgesetzt ist und unter dessen Einfluß einen die Einschaltung der Heizenergie bewirkenden Schalthub ausführt. Es ist auch bekannt, einen solchen Membranschalter bei Durchlauferhitzern im Warmwasserweg anzuordnen. Auch sind Bimetallmembranen bekannt, diese werden jedoch lediglich zur Temperatursteuerung verwandt. In ähnlicher Weise ist es auch bekannt, einen vom Warmwasser umflossenen Bimetallschalter vorzusehen, der bei Überschreitung einer bestimmten Warmwassertemperatur die Heizenergie abschaltet oder vermindert.It is known in such devices to provide a membrane as a water shortage safety device, the one Water pressure, e.g. B. is exposed to the back pressure generated by a throttle point and below it Influence executes a switching stroke causing the heating energy to be switched on. It is also known to arrange such a membrane switch in water heaters in the hot water path. Also are bimetal membranes known, but these are only used for temperature control. In a similar way Way, it is also known to provide a bimetal switch surrounded by hot water, which at If a certain hot water temperature is exceeded, the heating energy is switched off or reduced.

Der Erfindung Hegt die Aufgabe zugrunde, die Funktion eines solchen Bimetallschailters einer vom Warmwasser beaufschlagten Wassermangelsicherungsmembran mit zu übertragen, um auf diese Weise einen zusätzlichen: Bimetallschalter einzusparen.The invention is based on the object of the function of such a Bimetallschailters one from Hot water pressurized water shortage safety membrane with transfer to in this way an additional: saving bimetal switch.

Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß die Membran der Wassermangelsicherung eine an sich bekannte BimetaMmembran ist, die derart angeordnet ist, daß die durch die Erwärmung eintretende Form veränderung der Bimetailmembrani der durch den Wasserdruck hervorgerufenen Formänderung entgegenwirkt, derart, daß bei Übertemperatur der Schalthub der Membran aufgehoben wird. Es erfolgt danach eine Abschaltung der Heizenergie durch, die Bimetallmembran, wenn die durch die Erwärmung hervorgerufene Formänderungskraft die vom Wasserdruck, z. B. vom Staudruck, ausgeübte Kraft überwindet. According to the invention this is achieved in that the membrane of the water shortage safety device is on is known bimetallic membrane, which is arranged in such a way that the entering through the heating Change in shape of the bimetail membrane due to the change in shape caused by the water pressure counteracts, in such a way that the switching stroke of the membrane is canceled in the event of excess temperature. It takes place then the heating energy is switched off by the bimetallic membrane, if the by the heating evoked deformation force caused by the water pressure, e.g. B. from dynamic pressure, overcomes exerted force.

Je größer also der Staudruck ist, desto größer muß die zur Abschaltung erforderliche Erwärmung der Membran sein. Durch Einstellung der den Staudruck erzeugenden Drosselstelle kann man daher die Wassertemperatur einstellen,, die ein Abschalten der Heizenergie veranlaßt.So the greater the back pressure, the greater the heating required to shutdown the Be membrane. By adjusting the throttle point generating the back pressure, you can therefore the Set the water temperature, which causes the heating energy to be switched off.

Zweckmäßigerweise ist die Bimetallmembran in kaltem Zustande nach der Druckkammer zu konvex gekrümmt und die Schicht größter Ausdehnung der Druckkammer zugewandt. Der Wasserdruck wirkt dann im ■ entkrümmenden und die Erwärmung im krümmenden Sinne auf die Bimetallmembran: ein. Durch die Vorkrümmung wird die innere Spannung der Membran ausgenutzt, um ein plötzliches Abschalten der Heizenergie zu erreichen, sobald die durch Erwärmung verursachte Krümmungskraft überwiegt. Die Erfindung läßt sich sowohl bei Speichergeräten als auch bei drucklosen oder druckfesten Durchlauferhitzern anwenden.The bimetal membrane is expediently too convex after the pressure chamber in the cold state curved and the layer of greatest extent facing the pressure chamber. The water pressure works then in the ■ decurling and the heating in the bending direction on the bimetallic membrane: a. Due to the pre-curvature, the internal tension of the membrane is used to cause a sudden switch-off to reach the heating energy as soon as the curvature caused by the heating predominates. The invention can be used both with storage devices and with pressureless or pressure-resistant water heaters use.

Durchlauferhitzer,Instantaneous water heater,

insbesondere Elektro -Wasserheizerespecially electric water heaters

mit Wassermangelsicherungwith low water protection

Anmelder:Applicant:

Alfred Eckerfeld,
Essen/Ruhr, Wolfsbachweg 10 aAlfred Eckerfeld,
Essen / Ruhr, Wolfsbachweg 10 a

Leonid Schomann, Langenberg,
ist als Erfinder genannt wordenLeonid Schomann, Langenberg,
has been named as the inventor

Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung bei einem drucklosen, elektrisch beheizten Gerät;Fig. 1 shows an embodiment of the invention in a pressureless, electrically heated device;

Fig. 2 stellt ein entsprechend ausgebildetes druckfestes Gerät dar.Fig. 2 shows a correspondingly designed pressure-resistant device.

Bei dem in Fig. 1 abgebildeten Gerät ist am Einlaßstutzen ein Zapfventil 2 vorgesehen,, durch das Kaltwasser in einen eine Heizwendel 3 enthaltenden Heizkanal 4 eintritt. Das Wasser strömt aus dem Heizkanal 4 durch einen Kanal 5 in eine Membrankammer 6, die von einer konvex gekrümmten Bimetallmembran 7 abgeschlossen ist. Aus der Membrankammer 6 fließt das Wasser durch einen Kanal 8 zu einem Schwenkauslauf 9. In den Kanal 8 ist eine einstellbare Drosselschraube 10 eingesetzt, durch die der Wasserstrom mehr oder weniger stark gedrosselt werden kann. Dadurch entsteht in der Membrankammer 6 ein Staudruck, der die Bimetalilrnembran 7 zu entkrümmen \⁷ersucht. An der Bimetallmembran 7 liegt ein Schaltstift 11 an, der mit der Schaltfeder 12 eines den Stromkreis der Heizwendel 3 schließenden Schalters 13 verbunden ist. Beim öffnen des Zapfventils 2 wird Wasser in das Gerät eingelassen. Der beim Durchfluß in der Membrankammer 6 entstehende Staudruck bewirkt eine Durchbiegung der Membran 7 und damit eine Einschaltung der Heizwendel 3 und eine Erwärmung' des Wassers im Heizkanal 4. Das erhitzte Wasser erwärmt die Bimeitallmembran 7. Wie in Fig. 1 a dargestellt ist, liegt die sich stärker ausdehnende Schicht 14 des Bimetalls auf der Seite der Membrankammer 6, während, die Schicht 15 mit geringerer Ausdehnung innen angeordnet ist. Bei Erwärmung sucht sich daher die Bimetallmembran stärker zu krümmen. Bei einer bestimmten Membran-In the device shown in FIG. 1, a nozzle 2 is provided on the inlet connection, through which cold water enters a heating channel 4 containing a heating coil 3. The water flows out of the heating channel 4 through a channel 5 into a membrane chamber 6 which is closed off by a convexly curved bimetal membrane 7. From the membrane chamber 6 the water flows through a channel 8 to a swivel spout 9. An adjustable throttle screw 10 is inserted into the channel 8, by means of which the water flow can be throttled more or less strongly. Thus, a back pressure which invites the Bimetalilrnembran 7 to decurl \ ⁷ is formed in the diaphragm chamber. 6 A switching pin 11, which is connected to the switching spring 12 of a switch 13 which closes the circuit of the heating coil 3, rests on the bimetal membrane 7. When the nozzle 2 is opened, water is let into the device. The dynamic pressure generated during the flow in the diaphragm chamber 6 causes the diaphragm 7 to bend and thus the heating coil 3 to be switched on and the water in the heating channel 4 to be heated. The heated water heats the bimetal diaphragm 7. As shown in FIG the more strongly expanding layer 14 of the bimetal on the side of the diaphragm chamber 6, while the layer 15 with less expansion is arranged on the inside. When heated, the bimetal membrane therefore tries to bend more strongly. At a certain membrane

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temperatur überwiegt die Krümmungskraft gegenüber dem in der Kammer 6 vorhandenen Staudruck, so daß die Bimetallmembran 7, unterstützt durch ihre Eigenspannung, plötzlich in ihre Ausgangsstellung zurückgeht und d,en Schaltkontakt 12/13 öffnet. Diese Abschalttemperatur hängt ab von dem in der Membrankammer 6 vorhandenen Staudruck und kann daher durch Einstellung der Drosselschraube 10 verändert werden.temperature, the bending force outweighs the dynamic pressure present in the chamber 6, so that the bimetal membrane 7, supported by its internal stress, suddenly returns to its starting position and the switching contact 12/13 opens. This switch-off temperature depends on the dynamic pressure present in the diaphragm chamber 6 and can therefore be changed by setting the throttle screw 10.

Bei dem in. Fig. 2 dargestellten, druckfesten Durchlauferhitzer ist das Zapfventil 16 hinter dem Gerät angeordnet, so daß das Gerät immer unter dem in der Kaltwasserleitung herrschenden Druck steht. Vor dem Heizkanal 17 ist ein Verbindungskanal 18 abgezweigt und zur Druckkammer 19 geführt. Der Heiz- kanal 17 ist durch einen mit einer Drosselschraube 20 versehenen Kanal 21 mit der Unterdruckkammer 22 verbunden, an die über den Kanal 23 und das Zapfventil 16 der Schwenkauslauf 24 angeschlossen ist. Die Unterdruckkammer 22 wird von einem von einer Wellrohrdichtung 25 umgebenden Schaltstift 26 durchsetzt, der an. einer gekrümmten, die Kammern 19 und 22 trennenden Bimetallmembran 27 anliegt und den Schalter 28 des Heizstromkreises betätigt. Beim Öffnen des Zapfventils 16 entsteht beim Wasserdurchlauf infolge der Drosselung durch die Drosselschraube 20 in den Kammern 19 und 22 ein dynamischer Druckunterschied, durch den die Bimetallmembran 27 zum Einschalten des Heizstromkreises veranlaßt wird.In the pressure-resistant instantaneous water heater shown in FIG. 2, the dispensing valve 16 is arranged behind the device, so that the device is always under the pressure prevailing in the cold water line. A connecting channel 18 is branched off in front of the heating channel 17 and led to the pressure chamber 19. The heating channel 17 is connected to the vacuum chamber 22 by a channel 21 provided with a throttle screw 20, to which the swivel spout 24 is connected via the channel 23 and the nozzle 16. The vacuum chamber 22 is penetrated by a switching pin 26 which is surrounded by a corrugated pipe seal 25 and which is on. a curved bimetallic membrane 27 separating the chambers 19 and 22 is applied and the switch 28 of the heating circuit is actuated. When the nozzle 16 is opened, a dynamic pressure difference arises when the water flows through as a result of the throttling by the throttle screw 20 in the chambers 19 and 22 , by means of which the bimetal membrane 27 is caused to switch on the heating circuit.

Die Bimetallmembran 27 ist, wie in Fig. 2 a gesondert dargestellt ist, in einem elastischen und wärmeisolierenden Dichtungskörper 29 eingebettet, der den Rand 27' der Membran 27 umfaßt und die äußere Membranfläche abdeckt, so daß diese nicht unmittelbar mit dem im Druckraum 19 vorhandenen Kaltwasser in Berührung kommt. Wie bereits beschrieben, bewirkt die Erwärmung der Bimetallmembran 28, deren Innenfläche dem in der Unterdruckkammer 22 fließenden Heißwasser unmittelbar ausgesetzt ist, bei einer bestimmten Temperatur die Abschaltung des Heizstromkreises. Mit 30 ist in. beiden Figuren eine Signallampe^bezeichnet, die das Ein- und Ausschalten des Heizstromkreises von außen zu beobachten gestattet.The bimetallic membrane 27 is, as shown separately in FIG Comes into contact with cold water. As already described, the heating of the bimetal membrane 28, the inner surface of which is directly exposed to the hot water flowing in the vacuum chamber 22 , causes the heating circuit to be switched off at a certain temperature. In both figures, 30 denotes a signal lamp which allows the switching on and off of the heating circuit to be observed from the outside.

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Claims

Patent claims:

switching membrane touched by the hot water acts, characterized in that the membrane the water shortage safety device is a known bimetal membrane, which is arranged in this way is that the change in shape of the bimetal membrane caused by heating through counteracts the change in shape caused by the water pressure, in such a way that at excess temperature the switching stroke of the membrane is canceled.

2. Instantaneous water heater in which a back pressure that occurs in front of a throttle point acts on the bimetal membrane acts according to claim 1, characterized in that the throttle point (10, 20) generating the dynamic pressure is known per se Way is designed to be adjustable.

3. Water heater according to claim 1 or 2, wherein the membrane under the influence of an the dynamic differential pressure arising from the throttle point and on one side of the cold water is acted upon, characterized in that the coming into contact with the cold water The surface of the bimetal membrane is covered with an elastic, heat-insulating layer (29) is.

4. Water heater according to one of claims 1 to 3, characterized in that the Edges (27 ') of the bimetal membrane; (7, 27) are enclosed in an elastic sealing ring (29).

5. water heater according to claim 3 and 4, characterized in that the bimetal membrane (27) in an elastic, heat-insulating Sealing body (29) is embedded, which covers a membrane surface and the edges (27 ') of the Includes bimetal membrane.

6. water heater according to one of claims 1 to 5, characterized in that the Bimetallic membrane in the cold state after the pressure chamber (6, 19) arched to be convex and the Layer of greatest dimension (14) facing the pressure chamber (6,19).

7. water heater according to claim 3, characterized in that the on the bimetal membrane adjacent switching pin (26) in a Wellrohrdichr device (25) passed through the vacuum chamber (22) is.

!. Water heaters, especially electric water- Publications considered:

heater with a low water protection, in German patents No. 579 166, 579 243,

a water pressure on a heating energy 50 588 077.

1 sheet of drawings

® 809 560/403 7.58