DE1565189C3 - Elektrisch beheizter Durchlauferhitzer für Warmwasserraumheizung. Ausscheidung in: 1790311 - Google Patents

Description

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menten versehen ist, der sich jedoch demgegenüber düngen 31, 32 des Kessels ausgeführt. Der Schirm 30

erfindungsgemäß in vorteilhafter Weise kennzeichnet verläuft längs über den Horizontalteil 10 α des Kes-

durch eine L-förmige Gestaltung des Kessels mit sels mit einer nach oben gerichteten Neigung von der

einem längeren horizontalen Teil und einem kürze- Vorder- zur Rückseite, wobei der Schirm in einem

ren senkrechten Teil, einem Wassereinlaß am Boden 5 gewissen Abstand vor der Endwandung 19 des Kes-

des Teils, einem Wasserauslaß an der Oberseite des sels endigt und einen Durchtritt 34 zwischen oberen

kürzeren senkrechten Teils, eine einstückige Ausfüh- und unteren, durch den Schirm begrenzten Kammern

rung des Kessels mit dem Leitschirm, welcher in 35, 36 bildet. Die obere Innenwandung 37 des hori-

Querrichtung zum längeren horizontalen Teil hori- zontalen Abschnitts 10 α ist von der Endwandung 19

zontal und in Längsrichtung dieses Teils unter BiI- io neben dem Durchtritt zwischen den oberen und unte-

dung einer oberen und einer unteren Kammer gegen ren Kammern ausgehend gegen die Endwandung 18

einen am Ende dieses Teils frei gelassenen Durchtritt neben dem senkrechten Teil 10 b ansteigend ausge-

hin ansteigend verläuft, wobei außerdem die obere führt. Durch den Kessel fließendes Wasser wird so-

Innenfläche des längeren horizontalen Teils entgegen mit von dem Einlaß 11 zu dem Auslaß 13 längs eines

der Anstiegsrichtung des Schirmes ansteigend ver- 15 Zickzackweges an jedem der Heizelemente 16 a bis

läuft, eine Entlüftung an der oberen Seite des kürze- 16 d vorbeigeführt, wobei der ansteigende Schirm zur

ren senkrechten Teils und Luftabscheidungsschirme Abscheidung von Luft sowie deren Weiterleitung aus

in dem kürzeren senkrechten Teil. dem durch die untere Kammer fließenden Wasser zu

Die Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeich- dem Durchtritt und von dort zu der geneigten Innen-

nungen näher erläutert. Es zeigt 20 wandung dient, die wiederum zur Abscheidung und

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungs- Weiterleitung von Luft aus dem durch die obere

gemäßen Kessels für einen elektrisch beheizten Heiß- Kammer fließenden Wasser zu dem Auslaß dient,

wasserboiler im Schnitt zur Veranschaulichung der Um sicherzustellen, daß kerne Taschen vorliegen,

inneren Anordnung von Umlenkschirmen, einer wo Luft im Wasser eingeschlossen ist, werden sowohl

Luftabscheidungskammer und eines Heizelements, 25 die obere Wandung 37 als auch der Schirm 30 in

F i g. 2 einen Schnitt längs der Linie 2-2 von Winkeln von etwas weniger als 5° geneigt verlau-

F i g. 1, fend ausgeführt, so daß sie zum Transport von Luft

F i g. 3 ein abgeändertes Ausführungsbeispiel eines dienen, welche durch Reibung abgeschieden oder erfindungsgemäßen Kessels in einer Teildarstellung »abgewischt« wird, wenn das Wasser durch die Kamähnlich F i g. 1. 30 mern zu dem Auslaß strömt.

Gemäß F i g. 1 und 2 weist der dargestellte gegos- Bei der vorliegenden Ausführungsform der Erf insene, elektrisch beheizte Kessel 10 des Durchlaufer- dung ist ersichtlich, daß wegen der Neigung des hitzers von angenäherter L-Form einen länglichen ho- Schirmes 30 und der Innenfläche der oberen Wanrizontalen Teil 10 α und einen senkrechten Teil 10 b dung 37 die Anforderungen hinsichtlich einer Horiauf. Ein Wassereinlaß 11 ist an einer Bodenwandung 35 zontalausrichtung der Einheit vermindert werden. 12 des horizontalen Teils 10 α und ein Auslaß 13 an Der Kessel kann ohne die Notwendigkeit einer geeiner Deckwandung 14 des senkrechten Teils 10 & nauen Horizontalausrichtung angebracht werden, angeordnet, damit durch den Durchlauferhitzer flie- welche bei bekannten Durchlauferhitzern notwendig ßendes Wasser einen im wesentlichen durch Pfeile 15 ist.

angegebenen Weg nimmt. Längliche haarnadelartige 40 Gemäß einem anderen wichtigen Merkmal der ErHeizelemente 16 α bis 16 d sind innerhalb Öffnungen findung sind Mittel vorgesehen, um Luft von dem 17 an gegenüberliegenden Endwandungen 18, 19 des Wasser zu trennen, bevor dieses durch den Auslaß Kessels angebracht. Die Öffnungen 17 sind mit inne- 13 des Kessels strömt. Demgemäß ist ein zweiter (T) ren und äußeren Auflageflächen 21 sowie Bolzenlö- Schirm 38 in winkliger Anordnung in dem senkrechchern 22 versehen, um die Heizelemente durch BoI- 45 ten Teil 10 b des Kessels und unterhalb des Wasserzen 23 in ihrer Stellung zu halten. auslasses vorgesehen. Ein einstückig angeformter

Um für ein (nicht gezeigtes) Temperaturfühlele- Vorsprung 39, welcher von der oberen Wandung 14

ment einen Zugang direkt in der Wasserströmung zu des senkrechten Teils 10 b des Kessels ausgeht, bildet

schaffen, ist eine Öffnung 24 in einer Endwandung einen Durchtritt für das Wasser zum Durchfluß zu

25 des senkrechten Teils 10 b unmittelbar unterhalb 50 dem Auslaß über eine Kammer 41. An der gegen-

des Auslaßdurchtrittes 13 vorgesehen. Zusätzlich überliegenden Seite des Vorsprungs 39 sowie des

sind eine Öffnung 27 zur Anbringung eines Ablaß- Schirmes 38 ist eine Luftabscheidungskammer 42 ge-

ventils und eine Abflußöffnung 28 zur Schaffung bildet, in der sich eingeschlossene Luft durch eine

eines Zugangs zu der Wasserkammer vorgesehen. leichte Turbulenz abscheidet, die durch die Strö-

Zum Zwecke der Befestigung des Kessels an einer 55 mungsrichtungsänderung um den Schirm 38 hervor-

Wand oder einem Raum sind einstückig angeformte gerufen wird, wobei die Luft durch eine Lüftungsöff-

Auflagen 29 mit Gewindebohrungen zur Aufnahme nung 43 an der oberen Wandung 14 des Kessels ab-

von Befestigungsbolzen vorgesehen. strömt.

Es ist dafür gesorgt, daß das Wasser an den Heiz- Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 3 ist eine elementen aufeinanderfolgend vorbeifließen kann. Es 60 gegenüber F i g. 1 etwas abgewandelte Form eines ist auch Vorsorge getroffen, eingeschlossene Luft Schirmes 38 α vorgesehen. In diesem Fall verläuft die von dem durch den Durchlauferhitzer laufenden obere Wandung 37 a des horizontalen Teils 10 a ho-Wasser »abwischen« zu lassen, wobei die Luft zu der rizontal über die zu dem senkrechten Teil 10 b des oberen Innenfläche des Kessels aufsteigen kann und Kessels führende Öffnung und endigt in einem andurch eine Lüftungsöffnung an der Oberseite des 65 steigenden Ende 38 5, welches in einem geringen Kessels abgelassen werden kann. Um dies zu errei- Winkel zu der Endwandung 18 a des Kessels verdien, ist gemäß F i g. 1 ein innerer Schirm 30 ein- läuft. Das Wasser wird über ein größeres Segment stückig mit der Endwandung 18 und den Seitenwan- des benachbarten Heizelements 16 d geführt, um eine

zusätzliche »Wischwirkung« des Wassers über diesem Element zu bewirken. Zusätzlich ist das Wasser einer stärkeren Richtungsänderung unterworfen, da der Austritt dichter an der Endwandung 18 a liegt und das Ende des Schirmes 386 zu dem Vorsprung 39 α im Abstand angeordnet ist, wobei die Möglichkeit eines Kurzschlusses der Wasserströmung direkt an dem Auslaß vermieden und die notwendige Turbulenz zur Durchführung der Luftabscheidung ger schaffen werden.

Die Konstruktion des Kessels gemäß der Erfindung dient zur Beseitigung eingeschlossener Luft, welche als Ergebnis einer Turbulenz in der Pumpe ein homogener Bestandteil des zurkulierenden Wassers wird. Hierbei wird das Auftreten von Dampfstößen vermieden, bei denen das um die Heizelemente befindliche Wasser infolge des durch den Kessel laufenden geringen Volumens in Dampf umgesetzt wird. Der innere Schirm 30 a leitet das Wasser aufeinaaderfolgend an den Heizelementen 16 a bis 16 d in einer Menge vorbei, welche ausreicht, um Wärme von den Elementen abzunehmen, bevor Dampf er·» zeugt werden kann. In ähnlicher Weise wird das Problem der Entfernung von Luft aus dem Wasser beseitigt, indem der Schirm 30 a und die innere obere Wandung 37 a des Kessels, welche zu dem Luftab^ scheider führen, ansteigend ausgebildet sind, um jegliche Lufttaschen zu beseitigen und die durch die »Abwischwirkung« unter Reibung entfernte Luft des Wassers gegen den Schirm zu fördern, um sie zu dem Luftabscheider zu transportieren. Eingeführte Luft wird aus dem Wasser nicht nur durch Reibung des Schirmes eliminiert, welcher ein Abstreifen und Abscheiden der Luft in Form größerer Blasen fördert, sondern auch durch die leichte Turbulenz des Abscheiders, welcher durch den zweiten Schirm 38 α gebildet wird, wobei die Luftblasen zurückgehalten

ίο werden und durch die Entlüftung an der Oberseite des Boilers abströmen.

Der Durchlauferhitzer kann sogar ohne Durchpumpen oder Fördern des Wassers arbeiten. Wegen des durch den Schirm 35 gebildeten Strömungsweges, weleher das Wasser aufeinanderfolgend an den Heizelementen vorbeiführt, transportieren Konvektionsströme das Wasser durch den Durchlauferhitzer mittels Schwerkraft. Dies ist auch dann der Fall, wenn Wasser durch den Durchlauferhitzer mittels einer Pumpe gefördert wird, wobei Konvektionsströme das erhitzte Wasser durch den Durchlauferhitzer in das System fördern, ohne daß die Gefahr eines Ausbrennens der Heizelemente besteht, wenn die Pumpe falsch arbeitet. Da keine Taschen zum Einschluß von Wasser rund um die Heizelemente vorliegen, wird jede Möglichkeit ausgeschlossen, daß die Heizelemente infolge Freilegung in einer Tasche einge-. schlossener Luft ausbrennen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

1 2 sehen Beheizungselementes erzeugte Energie auf zir- Patentansprüche: kulierendes Wasser durch Wärmeleitung übertragen wird, sind für Bebeizungszwecke zwar günstig und

1. Elektrisch beheizter Durchlauferhitzer für praktisch, eignen sich jedoch nicht dazu, einen elek-Warmwasserraumheizung mit Wasserleitschinnen 5 irischen Erhitzer geringer Kapazität zu schaffen, der und mehreren an gegenüberliegenden Seiten der wegen des gewünschten Betriebszweckes für eine AnSchirme angebrachten Heizelementen, ge- bringung an der Wand oder ähnliche Anbringungsarkennzeichnet durch eine L-förmige Ge- ten ausgelegt sein muß. Dies liegt am Auftreten von staltung des Kessels (10) mit einem längeren ho- Dampfstößen und der Bildung eingeschlossener Luft, rizontalen Teil (10 a) und einem kürzeren senk- io wenn eine hohe Wärmedichte durch Wärmeleitung rechten Teil (10 ti), einem Wassereinlaß (11) am auf ein kleines Wasservolumen übertragen wird.
Boden des Teiles (10 a), einem Wasserauslaß Das Problem von Dampfstößen tritt auf, wenn (13) an der Oberseite des kürzeren senkrechten kleine Wasservolumen in einem Erhitzer an einem Teiles (10 ti), eine einstückige Ausführung des Heizelement bewegungslos gehalten werden, weil we-Kessels (10) mit dem Leitschirm (30), welcher in 15 gen der Kapazität des Wärmeelementes das Wasser Querrichtung zum längeren horizontalen Teil überhitzt wird und sich in Dampf umwandelt. Dabei (10 a) horizontal und in Längsrichtung dieses tritt ein Zischen auf, als würde man heißes Eisen Teiles (10 d) unter Bildung einer oberen und plötzlich ins Wasser tauchen.

einer unteren Kammer (35, 36) gegen einen am Das Problem eingeschlossener Luft tritt auf, wenn

Ende dieses Teiles (10 a) frei gelassenen Durch- 20 dem Wasser infolge einer Turbulenz in einer Um-

tritt (34) hin ansteigend verläuft, wobei außer- wälzpumpe Luft beigemischt wird. Eine solche

dem die obere Innenfläche (37) des längeren ho- Pumpe wird normalerweise verwendet, um Wasser

rizontalen Teiles (10 ä) entgegen der Anstiegs- durch einen Kessel zu führen. Wenn das Wasser über

richtung des Schirmes (30) ansteigend verläuft, die Pumpe in den Erhitzer einläuft, wo die Wasserge-

eine Entlüftung (43) an der oberen Seite des kür- 25 schwindigkeit niedriger ist, zeigt die Luft das Bestre-

zeren senkrechten Teiles (10 ti) und Luftabschei- ben, sich in großen Blasen abzuscheiden, welche,

dungsschirme (38, 39) in dem kürzeren senkrech- wenn sie die Möglichkeit zur Sammlung besitzen, in

ten Teil (10 ti). Bereichen beispielsweise rund um das Heizelement

2. Durchlauferhitzer nach Anspruch 1, dadurch eingeschlossen werden, so daß eine Freilegung des gekennzeichnet, daß der Schirm (30) und die 30 Heizelementes entsteht, welche eine Zerstörung obere Innenfläche (37) des horizontalen Teiles durch Überhitzung hervorrufen kann. Die Luftblasen (10 a) einen Anstellwinkel von etwa 5° aufwei- können auch, wenn die Möglichkeit zum Durchlausen, fen des Heizungssystems besteht, weitere Störungen

3. Durchlauferhitzer nach Anspruch 1 oder 2, verursachen, wenn sie nach Erreichen der Pumpe in dadurch gekennzeichnet, daß der eine Luftab- 35 Wiederumlauf gebracht werden, wobei die Luft wiescheidungsschirm (38) sich unterhalb des Wasser- derum dem Wasser beigemischt und durch den Kesauslasses (13) befindet, der nach oben gegen die sei zum Umlauf gebracht wird. Ein ständiger Betrieb Oberseite des kürzeren senkrechten Teiles (10 ti) unter diesen Bedingungen ergibt ein Ausbrennen der geneigt ist, daß dieser senkrechte Teil (10 5) Heizelemente.

einen einstückig angeformten Vorsprung (39) 4° Zahlreiche Verbesserungsvorschläge wurden beaufweist, der gegen diesen Luftabscheidungs- reits erprobt, um die Schwierigkeiten des Auftretens schirm (38) mit Abstand von demselben nach un- von Dampf stoßen und eingeschlossener Luft zu beten verläuft, und daß dieser Schirm (38) sowie seitigen- Ein Vorschlag geht beispielsweise dahin, der genannte Vorsprung (39) eine Auslaßkammer Vielfachrohre zu verwenden. Eine derartige Kon-

(41) seitlich unterhalb des Wasserauslasses (13) 45 struktion läßt sich jedoch nicht auf elektrische sowie eine Luftabscheidungskammer (42) an der Durchlauferhitzer geringer Kapazität anwenden, gegenüberliegenden Seite bilden und wobei die welche möglichst kompakt ausgeführt und leicht an Entlüftung (43) an der Luftabscheidungskammer einer Wand befestigbar sein sollen. Folglich kehrte

(42) angeordnet ist. . man wieder zu Kesseln zurück, welche ein großes

4. Durchlauferhitzer nach Anspruch 1 oder 2, 50 Wasservolumen enthalten.

dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Luft- Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines ver-

abscheidungsschirm (38 a) einen zunächst im besserten Kessels für elektrisch beheizte DurchNeigungswinkel der oberen Innenfläche (37) des lauferhitzer der vorliegenden Art, welcher das voranlängeren horizontalen Teils (10 α) verlaufenden gehend erläuterte Auftreten von Dampfstößen sowie einstückig angeformten Ansatz der oberen Innen- 55 die schädliche Wirkung eingeschlossener Luft verflache (37 a) des kürzeren senkrechten Teiles meidet und Wärmeenergie auf das zirkulierende (10 ti) bildet, der in einem nach oben winklig ver- Wasser durch elektrische Eintauchheizkörper in einer laufenden Abschlußteil (38 ti) endet, der von dem Weise übertragen kann, daß ein stetig geregelter Benach unten ragenden Vorsprung (39 α) des ande- trieb ohne Zerstörung des Kessels oder der Eintauchren Luftabscheidungsschirmes (39) getrennt ist. 60 heizelemente gewährleistet wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung aus von der Ausbildung eines elektrisch beheizten Durchlauferhitzers für Warmwasserraumheizung, der in analoger Weise zu einer bekannten (deutsche Pa-

Die Erfindung betrifft einen elektrisch beheizten 65 tentschrift 650 855) Einrichtung zum Erhitzen von

Durchlauferhitzer für Warmwasserraumheizung. Säuren durch elektrische Widerstandsheizung mit

Die bekannten elektrisch beheizten Durchlaufer- Wasserleitschirmen und mehreren, an gegenüberlie-

hitzer, bei denen seitens eines eingetauchten elektri- genden Seiten dieser Schirme angebrachten Heizele-