DE1286281B - Elektrische Heizeinrichtung fuer einen Wasserdurchlauferhitzer - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft eine elektrische Heizeinrichtung für einen Wasserdurchlauferhitzer, der aus zwei ineinandergeschobenen, mit Abstand zueinander stehenden Hohlzylindern besteht, wobei die Heizeinrichtung auf einem der beiden Hohlzylinder schraubenförmig verlaufend angeordnet ist.
• Elektrische Wasserdurchlauferhitzer mit Mantelrohrheizstäben weisen die Eigenart auf, daß nach Beendigung des Zapfvorganges und das hierdurch hervorgerufene Abschalten der Heizstäbe durch diese noch Wärme nachgeschoben wird.
• Diese Heizstabnachwärme kann bei ungenügender Wärmeabfuhr zu unerwünschten Übertemperaturen und somit zu einer frühzeitigen Zerstörung der Heizstäbe führen.
• Zur Vermeidung der genannten Nachteile ist bereits ein Wasserdurchlauferhitzer vorgeschlagen worden, bei dem die Mantelrohrheizstäbe durch Schweißen oder Löten gut wärmeleitend auf der Außenseite eines zylindrischen Wasserbehälters befestigt sind. In dem zylindrischen Wasserbehälter ist für die Wasserführung ein Lamellenkörper angeordnet, wobei das durch die Kaltwasserzuführungsleitung fließende Wasser im Innenrohr des Lamellenkörpers nach oben strömt und über die Lamellen wendelförmig an der beheizten Zylinderwandung nach unten zum Warmwasseraustrittsstutzen geführt wird. Zwischen dem Lamellenkörper und den Heizstäben besteht keine metallische Verbindung, so daß der Lamellenkörper nur zur Wasserführung, nicht aber zur Wassererwärmung herangezogen wird.
• Dieser bekannte Wasserdurchlauferhitzer weist jedoch den Nachteil auf, daß beim häufigen Abschalten des Gerätes das in den Lamellen anstehende und bereits erwärmte Wasser durch die Heizstabnachwärme infolge des verhältnismäßig kleinen Volumens des Lamellenkörpers übermäßig erhitzt wird, so daß insbesondere im unteren Bereich des Lamellenkörpers eine äußerst schnelle Verkalkung der Lamellen auftreten kann und somit die Lebensdauer des Gerätes beträchtlich verkürzt wird.
• Weiterhin ist ein Wasserdurchlauferhitzer bekannt, dessen Wärmetauscherkörper aus einem Rohrkörper besteht, auf dessen Außenwandung in Windungen die Heizelemente aufgebracht sind. Dieser mit den Heizelementen versehene Rohrkörper ist in einem zweiten Rohrkörper mit Abstand zu dessen Innenwandung eingesetzt. Das zu erhitzende Wasser durchläuft gleichzeitig sowohl den inneren als auch den äußeren Rohrkörper in senkrechter Richtung. Dadurch, daß bei diesen Wasserdurchlauferhitzern ein gerade verlaufender Wasserdurchiaufweg gebildet wird, tritt der Nachteil auf, daß das direkt am Heizelement vorbeiströmende Wasser eine höhere Temperatur erfährt als das an der Innenwandung des äußeren Rohrkörpers vorbeiströmende Wasser. Des weiteren wird durch die in den Wasserdurchlaufweg hineinragenden Heizelemente die Wassergeschwindigkeit erheblich gebremst. Die Folge davon ist, daß sich an den Heizelementen sehr bald Kalk ablagert, wodurch die Wärmeübertragung auf das vorbeiströmende Wasser weiter verschlechtert wird.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem elektrischen Wasserdurchlauferhitzer mit einem sehr kleinen Volumen zur Wasserführung die Heizeinrichtung vor Überhitzung zu schützen und eine vorzeitige Verkalkung sowohl der Heizeinrichtung als auch der Wasserdurchlaufwege zu verhindern. Die gestellte Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Hohlzylinder innerhalb des mit schraubenförmigen Rillen für die Heizeinrichtung versehenen äußeren Hohlzylinders derart eingesetzt ist, daß sich der eingesetzte Hohlzylinder an die die Heizeinrichtung aufnehmenden schraubenförmigen Rillen des äußeren Hohlzylinders anlegt und einen schraubenförmig verlaufenden Wasserdurchflußkanal bildet, der über am Umfang des eingesetzten Hohlzylinders angeordnete Öffnungen mit Wasser gespeist wird.
• Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß ein schraubenförmig verlaufender Wasserdurchflußkanal gebildet wird, in welchem eine hohe Strömungsgeschwindigkeit und Verwirbelung des zu erhitzenden Wassers erreicht wird. Dadurch wird eine Kalkablagerung im Wasserdurchflußkanal und an den Heizelementen, durch die die Wärmeabgabe von den Heizelementen zum vorbeiströmenden Wasser beträchtlich vermindert werden würde, verhindert.
• Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
• Die Erfindung ist an Hand eines in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispieles beschrieben. In der Zeichnung ist mit 1 ein metallischer Hohlzylinder eines elektrisch beheizten Wasserdurchlauferhitzers bezeichnet, dessen Außenfläche mit schraubenförmigen Rillen 2 versehen ist. In diesen Rillen sind die gewendelten Mantelrohrheizkörper einer Heizeinrichtung 4 eingelegt und mit dem Hohlzylinder z. B. durch Löten oder Schweißen gut wärmeleitend verbunden. Das eine Ende 5 des Hohlzylinders ist mit einer Kappe 6 flüssigkeitsdicht verschlossen. In dieser Kappe ist der Warmwasserauslaufstutzen 8 ebenfalls flüssigkeitsdicht angeordnet. In den äußeren Hohlzylinder 1 ist ein zweiter Hohlzylinder 9 eingeschoben, dessen aus dem Hohlzylinder 1 herausragende Ende an den Stellen 10 mit dem Rand des Hohlzylinders 1 durch Hartlöten verbunden ist. Der Außendurchmesser des eingesetzten Hohlzylinders 9 ist so bemessen, daß er sich den schraubenförmigen Rillen des äußeren Hohlzylinders 1 anpaßt, so daß ein wendelförmiger Wasserdurchflußkanal 11 entsteht. Dieser Kanal 11 bewirkt eine äußerst hohe Wasserdurchflußgeschwindigkeit, die die Gefahr einer Verkalkung des Wasserdurchflußkanals 11 erheblich vermindert. Der Hohlzylinder 9 ist beidseitig mit je einer Kappe 12 bzw. 13 flüssigkeitsdicht verschlossen. Die gewölbte Kappe 12 dient gleichzeitig als Träger für einen in dem Hohlzylinder eingeführten und gewendeiten Mantelrohrheizstab 14 und für einen Wasserzuführungsstutzen 15, dessen verlängertes Rohrstück 16 durch den gewendelten Heizstab geführt ist, so daß der eingesetzte Hohlzylinder 9 von unten nach oben durchströmt wird. Der Hohlzylinder 9 ist an demjenigen Ende, durch das der Wasserzuführungsstutzen 15 in das Innere des Körpers geführt ist, mit mehreren Wasseraustrittsöffnungen 17 versehen, durch die das Wasser in den durch den äußeren Hohlzylinder 1 und den in diesem eingeschobenen Hohlzylinder 9 gebildeten wendelförmigen Wasserdurchflußkanalll strömen kann.
• Die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Durchlauferhitzers ist folgende: Beim Ausführungsbeispiel gemäß der Zeichnung strömt das Kaltwasser über den Wasserzuführungsstutzen 15 und über dessen verlängertes Rohrstück 16 vorbei. Durch die am Umfang des Hohlzylinders 9 angeordneten Öffnungen 17 fließt das Wasser in den wendelförmigen Wasserdurchflußkanal 11 und schließlich aus dem Auslaufstutzen 8 als heißes Wasser heraus. Nach Beendigung des Zapfvorganges und das hierdurch hervorgerufene Abschalten der Heizeinrichtung wird die von den Heizstäben der Heizeinrichtung 4 noch nachgeschobene Wärme an den mit Wasser gefüllten inneren Hohlzylinder 9 abgegeben, wodurch zum einen eine Überhitzung der Heizstäbe und des in dem Wasserdurchflußkanal 11 anstehenden Wassers vermieden wird und zum anderen die Gefahr einer Verkalkung dieses Kanals weitgehendst verhindert wird. Um diese Wirkung zu erreichen, ist es zweckmäßig, daß das Volumen des Hohlzylinders bei Durchlauferhitzern mit einer Heizleistung von 12 bis 18 kW etwa in der Größenanordnung zwischen 200 und 500 cm3 liegt, wobei das Volumen des Hohlzylinders bei einer höheren Heizleistung proportional größer ausgelegt werden muß.
• Der Wasserzuführungsstutzen 15 kann auch am Ende 5 des Hohlzylinders 1 angeordnet werden, wobei dieser dann durch die Kappe 6 und 13 geführt werden muß. Dadurch wird einmal erreicht, daß sowohl die Wasserzuführung als auch die Wasserentnahme an ein und derselben Stirnseite des Hohlkörpers erfolgt und daß das verlängerte Rohrstück 16 des Wasserzuführungsstutzens 15 dann ebenfalls nicht mehr notwendig ist.
• Weiterhin kann auch der Stutzen 8 als Wasserzuführungsstutzen vorgesehen werden, so daß dann das Wasser zuerst durch den wendelförmigen Wasserdurchflußkanal 11 nach oben strömt und über ein an der Wasseraustrittsöffnung 17 angeordnetes Rohrstück im Innern des Hohlzylinders 9 nach unten geführt wird und über den Stutzen 15 ausströmt.
• In Weiterbildung der Erfindung kann auch an Stelle des äußeren Hohlzylinders 1 der eingesetzte Hohlzylinder 9 mit schraubenförmigen Rillen versehen werden.

Claims (7)

1. Patentansprüche: l.. Elektrische Heizeinrichtung für einen Wasserdurchlauferhitzer, der aus zwei ineinandergeschobenen, mit Abstand zueinander stehenden Hohlzylindern besteht, wobei die Heizeinrichtung auf einem der beiden Hohlzylinder schraubenförmig verlaufend angeordnet ist, d a d u r ch g e -k e n n z e i c h n e t, daß der Hohlzylinder (9) innerhalb des mit schraubenförmigen Rillen (2) für die Heizeinrichtung (4) versehenen äußeren Hohlzylinders (1) derart eingesetzt ist, daß sich der eingesetzte Hohlzylinder (9) an die die Heizeinrichtung (4) aufnehmenden schraubenförmigen Rillen (2) des äußeren Hohlzylinders (1) anlegt und einen schraubenförmig verlaufenden Wasserdurchflußkanal (11) bildet, der über am Umfang des eingesetzten Hohlzylinders (9) angeordnete Öffnungen (17) mit Wasser gespeist wird.
2. 2. Heizeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen des durch den metallischen Hohlzylinder (9) gebildeten Wasserbehälters bei Durchlauferhitzern mit einer Heizleistung von 12 bis 18 kW etwa 200 bis 500 cm3 beträgt.
3. 3. Heizeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Hohlzylinder (9) ein zusätzlicher gewendelter Mantelrohrheizstab (14) angeordnet ist.
4. 4. Heizeinrichtung nach Anspruch 1 oder den folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserzuführungsstutzen (15) ein verlängertes Rohrstück (16) aufweist, das in das Innere des metallischen Hohlzylinders (9) mündet.
5. 5. Heizeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrstück (16) durch den gewendelten Mantelrohrheizstab (14) geführt ist.
6. 6. Heizeinrichtung nach Anspruch 1 oder den folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß an demjenigen Hohlzylinderende, durch welches der Wasserzuführungsstutzen (15) in das Innere des Körpers geführt ist, am Umfang des Hohlzylinders (9) ein oder mehrere Wasseraustrittsöffnungen (17) vorgesehen sind.
7. 7. Heizeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der Wasserzuführungsstutzen (15) als auch der Wasserauslaufstutzen (8) an ein und derselben Stirnseite des Hohlzylinders angeordnet sind. B. Heizeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle des Hohlzylinders (1) der Hohlzylinder (9) mit schraubenförmigen Rillen versehen ist.