DE1271854B

DE1271854B - Elektrischer Durchlauferhitzer

Info

Publication number: DE1271854B
Application number: DE19601271854
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Walter Feld
Original assignee: Siemens Elektrogaerate GmbH
Current assignee: SEG Hausgeraete GmbH
Priority date: 1960-12-02
Filing date: 1960-12-02
Publication date: 1968-07-04

Description

Elektrischer Durchlauferhitzer Es ist vorgeschlagen worden, einen elektrischen Durchlauferhitzer aus eng aneinanderliegend angeordneten Rohrheizkörpern aufzubauen, wobei die Windungen der Heizkörper dicht aufeinanderliegen und durch Löten oder Schweißen wärmeleitend und flüssigkeitsdicht zu einem lediglich innen von Flüssigkeit beaufschlagten Rohr verbunden sind.
Durch die Verwendung von Rohrheizkörpern ist es möglich, eine verhältnismäßig hohe spezifische Wärmeleistung einzusetzen. Der Mantel dieses Heizkörpers verteilt die erzeugte Wärme gleichmäßig und leitet sie vor allem auf die Fläche, von der die Wärme bevorzugt abgenommen wird. Damit ist es möglich, bei einem Durchlauferhitzer der beschriebenen Art eine große Heizleistung auf die Flüssigkeit zu übertragen, ohne daß wesentliche Energiemengen nach außen abgestrahlt werden.
Die Herstellung von Durchlauferhitzern, bei denen die miteinander verschweißten, gewendelten Rohrheizkörper selbst den druckfesten Flüssigkeitsbehälter bilden, bereitet gewisse Schwierigkeiten, was die Fertigung verteuert.
Bei Wärmetauschern, z. B. Heizungsanlagen, ist es bekannt, den Primärkreis in Form eines gewendelten Rohres um einen zylinderförmigen Körper zu legen, an den der Sekundärkreis angeschlossen ist.
Bei diesen Wärmetauschern sind verhältnismäßig niedrige Temperaturdifferenzen vorhanden, so daß zur übertragung einer ausreichenden Wärmemenge eine gleichmäßige Erwärmung der Flüssigkeit im Sekundärkreis erforderlich ist. Um dies zu erreichen, hat man bei bekannten Flüssigkeitswärmetauschern in den zylinderförmigen Behälter des Sekundärkreises metallische Wasserleitschnecken angeordnet, die für gleichmäßige Wärmeverteilung und für einen entsprechend langen Wasserweg im Tauscher sorgen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Durchlauferhitzer aufzubauen, bei dem zur Vermeidung von Fertigungsschwierigkeiten die elektrischen Heizwindungen schraubenförmig auf ein den Flüssigkeitsbehälter bildendes metallisches Rohr aufgebracht sind, bei dem ferner Mittel vorgesehen sind, durch die die Heizleistung ohne Strahlungsverluste nahezu vollständig auf die Flüssigkeit übertragen wird und bei dem schließlich bei kleinstem Flüssigkeitsvolumen eine sehr hohe Leistungsdichte erreicht ist.
Erfindungsgemäß wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, daß die auf dem nur innen von Flüssigkeit durchströmten Rohr nebeneinanderliegenden Heizwindungen von mindestens einem aufgelöteten oder aufgeschweißten Rohrheizkörper gebildet sind und daß in dem Rohr eine an sich bekannte Wasserleitschnecke angeordnet ist.
Durch das Auflöten der Rohrheizkörper wird nahezu die gesamte elektrische Heizleistung auf die Wandungen des Flüssigkeitsbehälters übertragen, so daß die Oberflächentemperatur niedrig bleibt und damit Strahlungsverluste vermieden sind. Die Lötung braucht dabei weder flüssigkeitsdicht noch druckfest sein. Durch den Einbau der Wasserleitschnecke wird eine so hohe Strömungsgeschwindigkeit an der Innenwandung des Wasserbehälters und gleichzeitig eine solche Verwirbelung der Flüssigkeit erreicht, daß eine Dampfblasenbildung an den beheizten Wandungen sicher vermieden ist.
Durch die Kombination der erfindungsgemäßen Merkmale wird erreicht, daß große Energiemengen bei sehr hoher Energiedichte praktisch ohne Verluste auf kleinstem Raum umgesetzt werden können, was kleine, handliche und leistungsfähige Geräte ergibt.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung erläutert.
F i g. 1 ist ein Durchlauferhitzer, F i g. 2 ist ein Durchlauferhitzer mit Strömungsumkehrung.
In F i g. 1 ist ein Durchlauferhitzer gezeigt, mit Zu- bzw. Abfluß 1 bzw. 2. Auf den Rohrmantel 3 ist der spiralig gewickelte Rohrheizkörper 4 aufgelötet, wobei es selbstverständlich möglich ist, die einzelnen Windungen des Rohrheizkörpers 4 auch mit Abstand aufzubringen. Es ist auch denkbar, daß der Rohrheizkörper in Form einer mehrgängigen Schraube mit getrennten Anschlüssen gewickelt ist. Im Rohrmantel 3 befindet sich der erfindungsgemäße Wasserleiteinsatz, hier eine Wasserleitschnecke 5. In F i g. 2 ist ein vervollkommneter Durchlauferhitzer mit Strömungsumkehr gezeigt. In engem Wärmekontakt mit der Innenwandung des Rohrmantels 3 ist auf Innenrohr 6 die Wasserleitschnecke 5 angebracht. Der Rohrmantel 3 ist oben mit einer Kappe 7, unten mit dem Boden 8 abgedeckt.
Da bei dem erfindungsgemäßen Durchlauferhitzer die- Rohrheizkörper außen am Mantel angebracht sind und besondere Vorkehrungen für eine geeignete Geschwindigkeit und Verwirbelung des Wassers getroffen sind, ergibt sich eine kurze Baulänge. Damit ist eine wesentliche Verringerung auf etwa ein Drittel des bei bekannten Geräten notwendigen Wasserinhaltes sowie eine Verkürzung der Rohrheizkörperlänge auf etwa die Hälfte der bisher üblichen Länge verbunden. Man kommt mit einem Wasserinhalt von etwa 0,31 aus, was eine rasche Aufheizung ohne großen Vorlauf sicherstellt. Durch die geringe Wärmekapazität ergibt sich erhöhte Sicherheit, da die Sicherheitsschalter schneller ansprechen. Der Wirkungsgrad ist durch den engen Wärmekontakt außerordentlich hoch.
Infolge des hervorragenden Wärmeüberganges vom Rohrheizkörper zum zu erwärmenden Wasser kann die Temperatur im Rohrheizkörper so gering gehalten werden, daß die in den Rohrheizkörpern verbleibende Restwärme nach dem Abschalten der elektrischen Heizung den Wasserinhalt des Durchlauferhitzers kaum über 70° C erwärmt.
Nach der Erfindung ist es möglich, mit den üblichen Steuer-, Regel- und Sicherheitsorganen ein komplettes Durchlauferhitzergerät von geringer räumlicher Größe zu bauen. Bei hohen Heizleistungen ist es vorteilhaft, einen Mehrphasenanschluß für die Heizwicklungen vorzusehen.

Claims

Patentansprüche: 1. Elektrischer Durchlauferhitzer mit schraubenförmig auf einem metallischen Rohr aufgebrachten Heizwindungen, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß die auf dem nur innen von Flüssigkeit durchströmten Rohr nebeneinanderliegenden Heizwindungen von mindestens einem aufgelöteten oder aufgeschweißten Rohrheizkörper gebildet sind und daß in dem Rohr eine an sich bekannte Wasserleitschnecke angeordnet ist.
2. Elektrischer Durchlauferhitzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserleitschnecke auf einem in das Rohr hineinragenden, eine Strömungsrichtungsumkehr bewirkenden Zu- bzw. Abflußrohr aufgebracht ist.
3. Elektrischer Durchlauferhitzer nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrheitskörper in Form einer mehrgängigen Schraube mit getrennten Anschlüssen gewickelt ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1069165; schweizerische Patentschrift Nr. 253 430; französische Patentschrift Nr. 430 894; britische Patentschrift Nr.174 895; USA: Patentschriften Nr. 1162 537, 1755 082, 2471317.