DE1232674B

DE1232674B - Elektrischer Durchlauferhitzer

Info

Publication number: DE1232674B
Application number: DEE19899A
Authority: DE
Inventors: Alfred Eckerfeld
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1960-09-09
Filing date: 1960-09-09
Publication date: 1967-01-19
Also published as: GB950887A; CH386580A; US3230346A; FR1299354A

Description

Elektrischer Durchlauferhitzer Die Erfindung betrifft einen elektrischen Durchlauferhitzer, bei dem in einem blockartigen Isolierkörper mehrere miteinander verbundene Heizkanäle vorgesehen sind, in denen vom Wasser unmittelbar umspülte Heizwendeln liegen, und bei dem den Heizkanälen zur Bildung eines elektrischen Wassersäulenwiderstandes je ein Widerstandskanal vor- und nachgeschaltet ist. Um bei einem solchen Gerät die Heizwendeln nach der Montage in verschiedener Weise zusammenschalten zu können, ist vorgesehen, daß die beiden Enden jeder Heizwendel durch Anschlußschrauben aus dem Isolierkörper herausgeführt sind und die Heizwendelenden einzeln miteinander und mit den Stromzuleitungen verschaltbar sind.
Die Erfindung besteht darin, daß bei einem solchen Durchlauferhitzer in einem geraden Heizkanal des Isolierstoffkörpers in axialer Richtung hintereinander zwei Heizwendeln angeordnet und in an sich bekannter Weise an eine in der Mitte des Heizkanals liegende, aus dem Isolierstoffkörper herausgeführte zur Verschaltung dienende Anschlußschraube angeschlossen sind.
Die Anordnung zweier Heizwendeln in einem Heizkanal in Verbindung mit einer mittigen Herausführung der inneren Heizwendelenden hat verschiedene Vorteile. Man kann dabei einen Heizkanal einsparen und die Abmessungen des Durchlauferhitzers ohne Leistungsverminderung verkleinern. Damit ist auch gleichzeitig eine erhebliche Verminderung des Strömungswiderstandes verbunden. Die Anordnung hat weiterhin den Vorteil, daß man ein solches Gerät wahlweise mit voller oder halber Leistung betreiben kann, wobei die Leistung auf alle Heizkanäle gleichmäßig verteilt bleibt. Bisher hat man, um einen Betrieb mit voller und halber Leistung zu ermöglichen, ein Doppelgerät verwenden müssen, bei dem eines der Systeme ausgeschaltet werden konnte. Das erforderte einen größeren Aufwand an Werkstoff, Arbeitszeit und Raum.
In vielen Fällen ist es zweckmäßig, wenn die inneren Enden der beiden Heizwendeln an nebeneinanderliegenden Anschlußschrauben angeschlossen und getrennt aus dem Isolierstoffkörper herausgeführt sind. Das hat Sinn, obwohl die beiden inneren Heizwendelenden meist gleiches Potential haben. Man kann dann zwischen die beiden nebeneinanderliegenden Anschlußschrauben einen Trennschalter einschalten, der z. B. von einer thermostatischen Sicherheitseinrichtung betätigt wird. Eine getrennte Herausführung der inneren Heizwendelenden ist auch dann vorteilhaft, wenn eine Dreieckschaltung verwendet werden soll. Dann kann nämlich der Anschluß der Phase am Dreieckpunkt für jede Wendel über einen besonderen Kontakt erfolgen, so daß mit einer geringeren Kontaktbelastung gerechnet werden kann.
In besonders zweckmäßiger Weise läßt sich die Erfindung dadurch verwirklichen, daß in einem Isolierkörper zwei nacheinander durchströmte Heizkanäle gleicher Länge vorgesehen und in dem zuerst durchströmten Heizkanal zwei mit geringerer Steigung gewickelte Heizwendeln mit mittiger Herausführung der Heizwendelenden angeordnet sind, während in dem nachgeschalteten Heizkanal eine mit größerer Steigung gewickelte einzige Heizwendel untergebracht ist.
In dem Heizkanal, in dem noch kälteres Wasser strömt, ist es möglich ohne Nachteil Heizwendeln mit relativ geringer Steigung zu verwenden, von denen sich zwei bequem in einem Heizkanal beschränkter Länge unterbringen lassen.
Bei stärker erwärmten Wasser, wenn sich bereits Dampfblasen zu bilden beginnen, ist eine größere Heizwendelsteigung vorteilhafter, da sich erfahrungsgemäß Dampfblasen bei eng gewickelten Heizwendeln in den Zwischenräumen festhalten und zu örtlichen Überhitzungen Veranlassung geben. Bei größerer Heizwendelsteigung dagegen sind die Zwischenräume im Verhältnis zur Dampfblasengröße zu weit, so daß sich die Dampfblasen leichter von den Heizwendeln lösen und von der Strömung mitgenommen werden.
In F i g. 1 und 2 sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt; F i g. i a zeigt vergrößert eine Anordnung bei getrennter Herausführung der Heizwendelenden; F i g. 3, 3 a, 4, 5, 6 und 6 a zeigen verschiedene Schaltmöglichkeiten der Heizwendel.
An einem blockartigen Kunststoffkörper'? aus isolierendem Werkstoff sind an der Unterseite zwei Anschlußstutzen für Kaltwassereinlaß 8 und Warmwasserauslaß 9 befestigt. Vom Anschlußstutzen 8 führt ein relativ enger, einen elektrischen Wassersäulenwiderstand bildender Widerstandskanal 10 über einen im einzelnen nicht dargestellten Strömungsschalter 11 zum unteren Ende eines Heizkanals 12. Das obere Ende des Heizkanals 12 ist durch einen Widerstandskanal 13 mit dem unteren Ende eines z`veiten Heizkanals 14 verbunden. Das obere Ende des zweiten Heizkanals 14 steht über einen auslaßseitigen Widerstandskanal 15 mit dem Anschlußstutzen 9 in Verbindung. Die Heizkanäle 12, 14 sind mit einer wärmefesten Schicht 12', 14' ausgekleidet.
Im Heizkanal 12 sind zwei axial hintereinanderliegende unmittelbar vom Wasser umspülte Heizwendeln 16,17 untergebracht, die mit relativ geringer Steigung gewickelt sind, während im zweiten Heizkanal 14 eine einzige mit entsprechend größerer Steigung gewickelte Heizwendel 18 liegt. Die oberen Öffnungen der Heizkanäle 12, 14, durch welche die Heizwendeln 16, 17, 18 eingeführt werden, sind durch eine gemeinsame Kopfplatte 19 aus Isolierstoff wasserdicht abgedeckt. Die Kopfplatte 19 trägt zwei Anschlußschrauben 1, 3, durch die die oberen Enden der Heizwendeln 18 und 17 aus dem Kunststoffkörper 7 herausgeführt sind. Die unteren Enden der Heizwendeln 18 und 16 sind mit Anschlußschrauben 2, 6 verbunden und durch diese unten aus dem Kunststoffkörper 7 herausgeführt. Die inneren Enden der Heizwendeln 16, 17 sind an eine in der Mitte des Heizkanals 12 in diesen von der Frontseite her hineinragende Anschlußschraube 415 angeschlossen und aus dem Kunststoffkörper 7 herausgeführt. Die beiden Heizwendelenden können auch, wie in F i g. 1 a dargestellt ist, durch zwei nebeneinanderliegende Anschlußschrauben 4 und 5 getrennt nach außen geführt werden. Um die inneren Wendelenden an die Anschlußschrauben 4, 5 anschließen zu können, ist in gleicher Höhe auf der Rückseite des Kunststoffkörpers 7 eine durch eine Verschlußschraube 20 wasserdicht verschließbare Öffnung vorgesehen.
Wenn die Heizwendeln 16, 17, 18 in der beschriebenen Weise in den Kunststoffkörper 7 eingebaut und an die Anschlußschrauben 1 bis 6 angeschlossen sind, ist es möglich, die Heizwendeln 16, 17, 18 in verschiedener Weise außerhalb des Kunststoffkörpers 7 zusammenzuschalten, um Geräte für unterschiedliche Leistungsaufnahme und unterschiedlichen Netzanschluß zu erhalten.
Werden die Anschlußschrauben 2 und 3 sowie 4 und 5 miteinander verbunden (F i g. 3), so kann der Netzanschluß bei 1 und 6 erfolgen, wobei die Heizwendeln 18, 17, 16 in Reihe geschaltet sind. Dabei kann zwischen die Anschlüsse 4 und 5, wie in F i g. 3 a dargestellt ist, ein Sicherheitsschalter 21 gelegt werden. Verbindet man die Anschlußschrauben 1 und 3 sowie 2 und 6 und 4 und 5 miteinander (F i g. 4), wobei das Netz bei 1 und 6 angeschlossen wird, so ergibt sich eine Parallelschaltung der Heizwendel 18 einerseits und der Heizwendeln 16, 17 andererseits.
Verbindet man die Anschlußschrauben 2, 4, 5 miteinander (Fig. 5), so erhält man eine Sternschaltung bei Drehstromanschluß, wobei die R-Phase bei 1, die S-Phase bei 3 und die T-Phase bei 6 anliegt.
Ferner kann man jeweils ein Anschlußschraubenpaar 1, 3 und 2, 6 sowie 4, 5 miteinander verbinden (F i g. 6) und erhält eine Dreieckschaltung bei Drehstromanschluß, wobei jede der drei Phasen R, S, T zu einem Anschlußschraubenpaar geführt wird. Dabei kann man, um eine geringere Strombelastung der einzelnen Kontakte zu erhalten, wie in F i g. 6 a dar gestellt ist, einen Phasenkontakt der Phasen R, S, 1 für jede einzelne Anschlußschraube vorsehen.
Die An- und Abschaltung des Netzes erfolgt in bekannter und nicht dargestellter Weise durch einer elektrischen, beim Wasserdurchfluß vom Druck- oder einem dynamischen Druckunterschied betätigter. Strömungsschalter 11. Das durchfließende Wasser isi im Heizkanal 12 noch relativ kühl, so daß sich dorr noch keine Dampfblasen bilden können. Daher kön- nen die dort liegenden mit geringer Steigung gewikkelten Heizwendeln 16, 17 verwendet werden. In Heizkanal 14 wird das Wasser jedoch heiß und kann Dampfblasen bilden. Diese können sich jedoch in den relativ großen Zwischenräumen der Einzelwindungen der mit größerer Steigung gewickelten Heizwendel 18 nicht festsetzen. Durch den die Heizkanäle 12, 14 miteinander verbindenden relativ langen und engen Widerstandskanal 13 ist sichergestellt; daß an die Anschlußschrauben 1, 3, 2, 6 gegebenenfalls unterschiedliche Potentiale angelegt werden können, ohne daß unzuträgliche hohe Ströme durch das Wasser fließen.
Bei dem in F i g. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel sind in einem Kunststoffkörper 22 drei in analoger Weise durch Widerstandskanäle 23, 23' miteinander und durch weitere Widerstandskanäle 24, 24' mit den Einlaß- und Auslaßstutzen 25, 26 verbundene Heizkanäle 27, 28, 29 angeordnet. In jedem der Heizkanäle 27, 28, 29 sind zwei Heizwendeln 30, 31 angeordnet, deren Enden jeweils beiderseits in schon beschriebener Weise aus dem Kunststoffkörper 22 herausgeführt sind. Es ergeben sich dabei zahlreiche Möglichkeiten, die sechs Heizwendeln 30, 31 in verschiedener Weise außerhalb des Kunststoffkörpers 22 zusammenzuschalten und durch einen Strömungsschalter 11 an das Netz anzuschließen. Insbesondere ergibt sich die Möglichkeit, z. B. die drei Heizwendeln 30 auszuschalten und das Gerät wahlweise mit halber Leistung zu betreiben, wobei die verbleibende Leistung auf die drei Heizkanäle 27, 28, 29 verteilt bleibt.

Claims

Patentansprüche: 1. Elektrischer Durchlauferhitzer, bei dem in einem blockartigen Isolierstoffkörper mehrere miteinander verbundene gerade Heizkanäle vorgesehen sind, in denen vom Wasser unmittelbar umspülte Heizwendeln liegen, und bei dem den Heizkanälen zur Bildung eines elektrischen Wassersäulenwiderstandes je ein Widerstandskanal vor- und nachgeschaltet ist und jede einzelne Heizwendel beiderseits durch Anschlußschrauben aus dem Isolierstoffkörper herausgeführt und die Heizwendelenden einzeln miteinander und mit den Stromzuleitungen verschaltbar sind, d a d u r e b gekennzeichnet, daß in einem geraden Heizkanal des Isolierstoffkörpers in axialer Richtung hintereinander zwei Heizwendeln angeordnet und in an sich bekannter Weise an eine in der Mitte des Heizkanals liegende aus dem Isolierstoffkörper herausgeführte, zur Verschaltung dienende Anschlußschraube angeschlossen sind.
2. Elektrischer Durchlauferhitzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die inneren Enden der beiden Heizwendeln (16, 17) an nebeneinanderliegende Anschlußschrauben (4, 5) angeschlossen und getrennt aus dem Isolierstoffkörper (7) herausgeführt sind.
3. Elektrischer Durchlauferhitzer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Isolierstoflkörper (7) zwei nacheinander durchströmte Heizkanäle (12, 14) gleicher Länge vorgesehen und in dem zuerst durchströmten Heizkanal (12) zwei mit geringerer Steigung gewickelte Heizwendeln (16, 17) mit mittiger Herausführung (4, 5) der Heizwendelenden angeordnet sind, während in dem nachgeschalteten Heizkanal (14) eine mit größerer Steigung gewickelte einzige Heizwendel untergebracht ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 270 721, 382 098, 440145, 914 296; deutsche Auslegeschrift Nr. 1020130.