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Elektrische Heizvorrichtung für Wasser, insbesondere für Kaffeemaschinen
Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Heizvorrichtung für Wasser nach
Art eines Durchlauferhitzers, insbesondere für Kaffeemaschinen od. dgl., unter Verwendung
einer flachen Flüssigkeitskammer, die von einem Heizkörper umschlossen ist.
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Es sind elektrische Heizvorrichtungen für Wasser bekannt, die, nach
Art eines Durchlauferhitzers aufgebaut, bei Kaffeemaschinen Verwendung finden. Die
Flüssigkeitskammer des Durchlauferhitzers wird aus einem Wasservorratsbehälter mit
Kaltwasser gespeist. Das kalte Wasser wird von einem die Flüssigkeitskammer umschließenden
Heizkörper während des Durchflusses erhitzt und über ein Steigrohr od. dgl. dem
Filtersystem der Kaffeemaschine zugeführt.
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Als Heizkörper werden in der Regel gewendelte Rohrschlangen verwendet,
die eine zylindrische Flüssigkeitskammer umschließen. Es gibt auch Heizkörper, die
flächig ausgebildet und so mit der Flüssigkeitskammer verbunden sind, daß eine Wandung
der Kammer, in der Regel der Boden, mit der Heizleistung beaufschlagt ist. Damit
lassen sich flache Durchlauferhitzer für kompakt gebaute Kaffeemaschinen aufbauen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen flach und kompakt
ausgebildeten Durchlauferhitzer aus einfachen betriebssicheren Elementen aufzubauen.
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Nach der Erfindung wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, daß
als Heizkörper ein etwa U-förmiger Rohrheizkörper dient, der mit seinen Schenkeln
die flache, ein Steigrohr enthaltende Flüssigkeitskammer eng anliegend umschließt,
und daß der Rohrheizkörper samt der Flüssigkeitskammer in der Heizkörperebene nochmals
U-förmig gebogen ist. Die vom Heizkörper begrenzte Flüssigkeitskammer kann so flach
wie der Durchmesser des lang gezogenen Heizkörpers ausgebildet werden. Es ergibt
sich damit vorteilhaft eine sehr flache Aufbauform der Flüssigkeitskammer.
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Durch die U-förmige Ausbildung der Flüssigkeitskammer ist die flächenhafte
Ausdehnung so gestaltet, daß bei Wahrung kleiner Durchflußquerschnitte in der Flüssigkeitskammer
die hinsichtlich der Energiezufuhr erforderliche Längenausdehnung zugunsten einer
erwünschten tragenden Fläche verringert ist.
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Vorteilhaft ist die Flüssigkeitskammer im Bereich des das Steigrohr
umschließenden U-Schenkels so ausgebildet, daß sie einen sich in Durchflußrichtung
stetig erweiternden Querschnitt aufweist. Damit wird sichergestellt, daß der Funktionsablauf
beim Aufheizen des Wassers nicht durch das Auftreten von Dampfblasen gestört ist.
Der wachsende Anteil der Dampfblasen, der sich längs der beheizten Flüssigkeitskammer
ergibt, kann sich durch diese Ausbildung der Flüssigkeitskammer nicht so auswirken,
daß ein Teil der zu fördernden Wassermenge verdrängt wird. In vielen Fällen ist
es erwünscht, den aus dem Filter der Kaffeemaschine in eine Kaffeekanne od. dgl.
laufenden Kaffee warm zu halten. Deshalb ist bei bekannten Kaffeemaschinen eine
zusätzliche Heizvorrichtung zum Warmhalten der Kaffeekanne vorgesehen. Zur Einsparung
dieser zusätzlichen Heizvorrichtung soll in Erweiterung der Erfindung eine Heizvorrichtung
für Wasser angegeben werden, die sich mit einfachen Mitteln aufbauen läßt, die betriebssicher
arbeitet und zugleich zum Warmhalten herangezogen werden kann.
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Die Flüssigkeitskammer ist deshalb vorteilhaft mit einer als Wärmeplatte
ausgebildeten Deckfläche versehen, die durch die U-förmige Ausbildung des ihr zugeordneten
Heizkörpers die Größe einer Standfläche für Kaffeekannen od. dgl. annimmt.
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Besonders vorteilhaft ist die Anordnung des Steigrohrs im Bereich
des geschlossenen U-Schenkels, d. h., das Steigrohr ist vom Heizkörper, der die
Flüssigkeitskammer einschließt, wenigstens teilweise radial umgeben. Das Steigrohr
liegt damit an der Stelle größter Heizleistung und damit höchster Temperatur der
Heizvorrichtung. Es wird hierdurch eine nur von der Erwärmung abhängige Wasserförderung
durch das Steigrohr erzielt. Eine solche Aufbauform ist demgemäß auch für eine Heißwasserförderung
mit Niederdruck geeignet.
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Ein besonderer Vorteil liegt bei der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung
darin, daß die dem Heizkörper zugeführte elektrische Energie für die Heißwasserbereitung,
für die Heißwasserförderung und
für das Warmhalten von Kaffeekannen
ausgenutzt werden kann. Die Heizvorrichtung kann bei Kaffeemaschinen sowohl für
ein mit Niederdruck als auch mit Hochdruck arbeitendes Wasserfördersystem, d. h.
sowohl bei drucklosen Filtersystemen als auch bei druckbeaufschlagten Filtersystemen
Verwendung finden.
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An Hand der Zeichnung sind zwei erfindungsgemäße Aufbauformen von
Heizvorrichtungen beschrieben.
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F i g. 1 und 2 zeigen im Grund- und Aufriß eine in eine teilweise
dargestellte Kaffeemaschine eingesetzte Heizvorrichtung; F i g. 3 und 4 stellen
eine weitere Heizvorrichtung schematisch, zum Teil im Schnitt, dar.
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Die Heizvorrichtung 1 in F i g. 1 besteht aus einem Formkörper 2,
der von einer Trägerplatte 3 und einem Deckelteil 4 gebildet ist, und einem in die
Trägerplatte 3 eingegossenen Rohrheizkörper 5, der in einer Ebene mehrfach umgebogen,
die U-förmig ausgebildete Flüssigkeitskammer 6 umschließt. Die Anschlußenden 7,
8 des Rohrheizkörpers 5 bilden das offene Ende des U-Schenkels 9 der Flüssigkeitskammer
6. Am Schenkel 9 mündet der von einem nicht gezeichneten Wasservorratsbehälter abzweigende
Brühwassereinlauf 10 unter Zwischenschaltung eines elastischen Schlauchstückes 11.
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Die Trägerplatte 3 und das Deckelteil 4 sind aus einem Material guter
Wärmeleitfähigkeit, wie z. B. Zink- oder Aluminiumdruckguß, gefertigt. Die Trennungslinie
zwischen dem Deckelteil 4 und der Trägerplatte 3 verläuft in der Ebene der Flüssigkeitskammer
6. Damit ist die Flüssigkeitskammer 6 nach dem Lösen der Schrauben 18 des gegen
die Trägerplatte 3 abgedichteten Deckelteiles 4 zugänglich, um beispielsweise
den bei Verwendung kalkhaltigen Wassers angesetzten Kalkstein leicht entfernen zu
können. Im Bereich des geschlossenen U-Schenkels 9a der Flüssigkeitskammer 6 mündet
das zum nicht gezeichneten Filtersystem der Kaffeemaschine führende Steigrohr
12, sowie ein mit einem Flansch 13
versehenes Siederohr 14, das mit
dem Wasservorratsbehälter nach Art kommunizierender Gefäße verbunden ist. Die Einlaßöffnung
15 des Steigrohres 12 weist Ausnehmungen 16 zur Erleichterung der Wasserströmung
von der Flüssigkeitskammer 6 zum Steigrohr 12 auf. Die Flüssigkeitskammer 6 weist
im Zuge des Schenkels 9a einen Querschnitt auf, der sich in Richtung auf die Einlaßöffnung
15 des Steigrohres 12, d. h. in Durchflußrichtung des Heißwassers, stetig vergrößert.
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Die Deckfläche 17 der Trägerplatte 3 ist, wie aus F i g. 2 ersichtlich,
als Wärmeplatte ausgebildet, die zugleich Standfläche für ein den zubereiteten Kaffee
aufnehmendes Gefäß ist. Die Heizvorrichtung :t ist in den Sockel 19 einer nicht
weiter dargestellten Kaffeemaschine mittels Schrauben 20 eingebaut. Die Heizvorrichtung
1 kann mit einem am Deckelteil 4 angeordneten temperaturabhängigen Schalter versehen
sein, der die Zufuhr elektrischer Energie beim Trockengehen der Heizvorrichtung
unterbricht.
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Die Heizvorrichtung 21 in F i g. 3 und 4 zeichnet sich durch eine
besondere Einfachheit aus. Sie besteht im wesentlichen aus drei Teilen, die, fest
miteinander verbunden, eine bauliche Einheit bilden. Der Rohrheizkörper 22 ist mit
einer Deckfläche 23 und einer Bodenfläche 24 aus tiefziehbarem Material, z. B. Eisenblech,
druckdicht verbunden, z. B. verlötet. Die zwischen den Rohrheizkörperabschnitten
25, 26 gebildete Flüssigkeitskammer 27 ist im Bereich der Anschlußenden 28, 29 des
Rohrheizkörpers 22 durch eine Platte 30 abgeschlossen. In die Platte 30 mündet der
Brühwassereinlauf 31. Das nicht gezeichnete Steigrohr mündet in einer Öffnung 32
der Deckfläche 23. Die Heizvorrichtung 21 weist Befestigungsbleche 33, 34 auf, in
denen Befestigungslöcher 35 angeordnet sind.
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Im Zuge der U-förmigen Flüssigkeitskammer 25 ist ein Tragnippel 36
mit einer Gewindebohrung 37 zur Aufnahme eines Trockenschutzelements eingesetzt.
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Die Deckfläche 23 ist als Standfläche für eine Kaffeekanne zum Warmhalten
ausgebildet.