DE1301033B - Kanalkoerper fuer einen elektrisch beheizten Durchlauferhitzer - Google Patents

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf einen Kanalkörper für einen elektrisch beheizten Durchlauferhitzer, in welchem mehrere nebeneinanderliegende unbeheizte und beheizte, wassertechnisch in Reihe geschaltete Wasserkanäle mit unterschiedlichem Querschnitt angeordnet sind, wobei in den beheizten Wasserkanälen unmittelbar vom Wasser umspülte Heizwendeln eingesetzt sind.
• Es ist ein Kanalkörper für einen elektrisch beheizten Durchlauferhitzer bekannt, der mehrere nebeneinanderliegende beheizte und unbeheizte Wasserkanäle aufweist. Diese Wasserkanäle sind wassertechnisch in Reihe geschaltet, so daß sie vom zu erhitzenden Wasser nacheinander durchströmt werden können. In den beheizten Wasserkanälen sind unmittelbar vom Wasser umspülte, unisolierte Heizwendeln eingesetzt. Die beheizten Wasserkanäle sind in ihrem Querschnitt größer bemessen als die den beheizten Wasserkanälen vor- und nachgeschalteten unbeheizten Wasserkanäle.
• Bekanntlich tritt bei allen Warmwasserbereitern ab etwa 60° C eine erhöhte Verkalkungsgefahr, insbesondere für die in einem verhältnismäßig engen Wasserkanal unisoliert angeordneten Heizwendeln, die vom vorbeiströmenden Wasser unmittelbar umspült sind, auf. Bei den bekannten Durchlauferhitzern dieser Art haben die Wasserkanäle einen runden Querschnitt, der auf der gesamten Durchflußstrecke konstant bleibt. Dies hat zur Folge, daß beim Durchlauf des Wassers durch den Kanal sich die Wasserströmung schon nach einer sehr kurzen Kanalstrecke egalisiert, so daß um die Heizwendel ein sehr stark erhitzter Wassermantel und um die Mittelachse der Heizwendel herum ein wenig erhitzter, mit den Wendelwindungen nicht in Berührung kommender Wasserstrang entsteht. Dieser mischt sich dann erst im Auslauf mit dem von der Heizwendel erhitzten Wassermantel. Daraus ergibt sich der Nachteil, daß an der Heizwendel eine Temperatur auftritt, die wesentlich höher ist als die Temperatur im übrigen Bereich des Wasserkanals. Bei stark kalkhaltigem Wasser kommt es daher zu einem störenden Kalkansatz an der Wendel schon bei solchen Auslauftemperaturen, bei denen an sich eine Verkalkungsgefahr noch nicht gegeben ist.
• Es ist zwar bei Durchlauferhitzern bekannt, den kalten bzw. kühleren Wasserstrangkern durch den Einsatz von Verdrängungskörpern in dem Wasserkanal, die eine Verwirbelung des durchströmenden Wassers bewirken, zu vermeiden. Die Halterung solcher Wasserverdrängungs- bzw. Wirbelbildungskörper bereitet jedoch erhebliche konstruktive Schwierigkeiten und somit einen beträchtlichen Mehraufwand in der Fertigung. Darüber hinaus führen derartige in den Wasserweg hineinragende Körper auf Grund ihrer Ausbildung zu erheblichen Druckverlusten.
• Um den aufgezeigten Nachteil bei derartigen Durchlauferhitzern zu beheben, ist man auch dazu übergegangen, der im beheizten Wasserkanal angeordneten Heizwendel einen länglichen Querschnitt zu geben und in sich schraubenförmig gewunden auszubilden. Auch diese Maßnahme ist fertigungstechnisch verhältnismäßig aufwendig. Auch werden, da nach dem Flachdrücken der im runden Querschnitt gewickelten Heizwendel die einzelnen Windungen nunmehr eng aneinanderliegen, die Windungen nicht mehr ausgiebig vom durchströmenden Wasser umspült. Die Folge davon ist, daß sich nunmehr sehr rasch Kalk zwischen den unmittelbar aneinander grenzenden Windungen ablagert bzw. festsetzt. Dies führt nun wiederum zu örtlichen überhitzungen an der Heizwendel.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen einfachen Weg zu finden, durch den eine Verwirbelung des durchströmenden Wassers und somit eine gleichmäßige Erwärmung des Wassers während des Durchlaufs ereicht wird, um somit eine vorzeitige Verkalkung der Heizwendeln und des Wasserwegs zu verhindern.
• Die Erfindung löst die Aufgabe dadurch, daß die Wasserkanäle auf ihrer jeweiligen Länge im Querschnitt unterschiedlich ausgebildet sind.
• Dadurch, daß sich der Querschnitt eines jeden Wasserkanals auf seiner jeweiligen Länge verändert, tritt zwangläufig auch eine Veränderung der Wasserströmung ein, so daß bereits während des Durchlaufs des Wassers durch die Kanäle eine intensive Vermischung des kühleren mit dem stark erhitzten Wasser stattfindet, wodurch dann insbesondere die Wärmeabgabe der Heizwendel verbessert und die Ablagerungen von Kalk verhindert wird.
• Die Erfindung ist an Hand mehrerer in der Zeichnung veranschaulichter Ausführungsbeispiele beschrieben, wobei in allen Figuren gleiche Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind.
• In der Zeichnung ist mit 1 ein vorzugsweise aus Kunststoff bestehender blockartiger Kanalkörper eines elektrisch beheizten Durchlauferhitzers bezeichnet, in dem mehrere beheizte Wasserkanäle 2, denen Widerstandskanäle 3 kleineren Querschnitts vor- bzw. nachgeschaltet sind, angeordnet sind. In den beheizten Wasserkanälen 2 sind Heizwendeln 4 untergebracht, die vom durchströmenden Wasser unmittelbar umspült werden.
• Die Stirnflächen des Kanalkörpers sind durch Kopfstücke 6 unter Zwischenlage einer Dichtung 8 flüssigkeitsdicht verschlossen. In den Kopfstücken sind Aussparungen 9 vorgesehen, die eine Verbindung mit den Wasserkanälen 2, 3 herstellen, so daß die Kanäle nacheinander durchströmt werden können. Der elektrische Anschluß der Heizwendeln erfolgt über Bolzen 10, die durch die Kopfstücke nach außen geführt sind.
• Um während des Wasserdurchlaufs durch die Kanäle eine Strömungsänderung und somit ein Vermischen des in der Mittelachse der Heizwendel 4 befindlichen kühleren Wasserstrangs mit dem die Heizwendel umgebenden stark erhitzten Wassermantel zu erreichen, ist der Querschnitt der wassertechnisch in Reihe geschalteten Wasserkanäle 2, 3 unterschiedlich ausgebildet. Die Querschnittsveränderung des Wasserkanals kann dabei so getroffen sein, daß jeder Wasserkanal in Durchflußrichtung konisch verjüngt ausgebildet ist.
• Bei dem in F i g. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Ausbildung und Anordnung der in Reihe geschalteten Wasserkanäle so getroffen, daß auf jeweils ein verjüngt ausgebildetes Kanalende 11 der erweitert ausgebildete Kanalanfang 12 des nachgeschalteten Wasserkanals folgt.
• Im Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 liegen sich, in Wasserdurchflußrichtung gesehen, jeweils zwei verjüngt und zwei erweitert ausgebildete Kanalkörperenden gegenüber. Beim Ausführungsbeispiel nach F i g. 3 ist die Wasserkanalausbildung so getroffen, daß sich die konische Verjüngung eines Wasserkanals bis etwa zur Wasserkanalmitte hin erstreckt und daß von diesem Bereich an der Wasserkanal wieder konisch erweitert ausgebildet ist.
• Durch diese Ausgestaltung der Wasserkanäle wird erreicht, daß das in die Kanäle einströmende Wasser auf seinem Durchflußweg verwirbelt wird, wodurch eine gleichmäßigere Wärmeabgabe von den Heizwendeln gewährleistet ist. Der gesamte im Wasserkanal strömende Wasserstrang kommt dabei mit der Heizwendel 4 in Berührung, ohne daß ein kühlerer Wasserstrangkern und ein unmittelbar die Heizwendel umgebender stark erhitzter Wassermantel entsteht. Dadurch, daß die Heizwendel laufend von Wasser mit unterschiedlichen Temperaturen beaufschlagt wird, erfolgt eine stetige Wärmeabgabe, so daß an der Heizwendel selbst keine Temperaturen auftreten können, die eine vorzeitige Verkalkung dieser bewirken.

Claims (5)

1. Patentansprüche: 1. Kanalkörper für einen elektrisch beheizten Durchlauferhitzer, in welchem mehrere nebeneinanderliegende, unbeheizte und beheizte, wassertechnisch in Reihe geschaltete Wasserkanäle mit unterschiedlichem Querschnitt angeordnet sind, wobei in den beheizten Wasserkanälen unmittelbar vom Wasser umspülte Heizwendeln eingesetzt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserkanäle (2, 3) auf ihrer jeweiligen Länge im Querschnitt unterschiedlich ausgebildet sind.
2. 2. Kanalkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Wasserkanal in Strömungsrichtung konisch verjüngt ausgebildet ist.
3. 3. Kanalkörper nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die konische Verjüngung eines Wasserkanals bis etwa zur Wasserkanalmitte hin erstreckt und daß von diesem Bereich an der Wasserkanal konisch erweitert ausgebildet ist (F i g. 3).
4. 4. Kanalkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die im Querschnitt unterschiedlich ausgebildeten Wasserkanäle im Kanalkörper (1) derart hintereinandergeschaltet sind, daß in Wasserdurchflußrichtung auf jeweils ein verjüngt ausgebildetes Kanalende (11) der erweitert ausgebildete Kanalanfang (12) des nachgeschalteten Wasserkanals folgt (F i g. 1).
5. 5. Kanalkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserkanäle im Kanalkörper (1) derart angeordnet sind, daß, in Wasserdurchflußrichtung gesehen, sich jeweils zwei verjüngt und zwei erweitert ausgebildete Kanalkörperenden gegenüberliegen (F i g. 2).