DE19523047C1 - Elektrischer Durchlauferhitzer für flüssige Medien - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen zur Erwärmung von flüssigen Medien dienenden elektrischen Durchlauferhitzer gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein durch die DE 42 26 767 C1 bekannt gewordener Durchlauferhitzer besteht aus einem Durchflußrohr und mehreren, parallel zu letzterem angeordneten Rohrheizkörpern, die ihrerseits in Profilteilen aus Aluminium eingebettet sind.

Ein ebenfalls mit Rohrheizkörpern ausgerüsteter Durchlauferhitzer ist in der DE 42 12 074 C1 offenbart. Auch hier sind die Rohrheizkörper in Profil­ teilen aus Aluminium od. dergl. eingebettet.

Die gewünschte gute Wärmeübertragung zwischen den Rohrheizkörpern und dem Durchflußrohr setzt voraus, daß der Wärmeübergangswiderstand zwischen den vorgenannten Bauteilen möglichst gering ist,was nur möglich ist, wenn diese Teile fest aneinander liegen und dieser Zustand auch nach langer Betriebs­ zeit erhalten bleibt. Und dies auch bei hohen Temperaturen. Diesen Anforderungen genügen die Gegenstände der vorgenannten Entgegenhal­ tungen zum Teil nur unvollkommen.

Auch ein Durchlauferhitzer gemäß der DE 24 54 920 A1 bei dem anstelle der Rohrheizkörper in Isoliermasse eingebettete Heizleiterwendeln vorge­ sehen sind, ist nur für kleine bis mittlere Leistungen geeignet, da hier für die Wärmeübertragung nur relativ kleine Querschnitte zur Verfügung stehen.

Das für die vorgenannten Profilteile verwendete Aluminium eignet sich als Wärmeübertragungsmedium an sich sehr gut, hat anderer­ seits aber den Nachteil, daß die mechanische Festigkeit mit zunehmender Temperatur rasch nach läßt. Das dadurch verur­ sachte Nachlassen des Anpreßdrucks der Bauteile verändert dieses Wärmeübergangsverhältnisse so, daß die Außentemperatur dieses Systems rasch ansteigt. Die dabei auftretenden Ab­ strahlverluste können also nur dann relativ niedrig gehal­ ten werden, wenn das System bei niedrigen Temperaturen ar­ beitet.

Wie Messungen ergeben haben, wird der größte Teil der Wär­ me im unmittelbaren Bereich des Rohrheizkörpers übertragen, während an den übrigen Teilen des Umfangs des Durchflußroh­ res nur eine geringe Wärmeübertragung vom Rohrheizkörper her erfolgt. Dies bedeutet aber, daß Teile der Aluminiumprofile mehr oder weniger überflüssig sind, also eingespart werden könnten.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrun­ de, einen Durchlauferhitzer zu schaffen, der unter Beibe­ haltung der verpreßten Ausführungsart, auch für höhere Tem­ peraturbereiche einsetzbar ist und nicht die zuvor genann­ ten Nachteile aufweist.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Bei dieser erfindungsgemäßen Ausführungsart werden die Alu­ miniumteile nur als Warmeübertragungsmedium ein­ gesetzt, während der erforderliche Anpreßdruck durch Bautei­ le aus Stahl, Chrom-Nickelstahl sichergestellt wird. Damit kann der Durchlauferhitzer auch thermisch wesentlich höher belastet werden. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Der Gegenstand der Erfindung ist in einem Ausführungsbei­ spiel in der Zeichnung dargestellt und nachfolgend beschrie­ ben.

Es zeigen

Fig. 1 den Durchlauferhitzer im Längsschnitt- und

Fig. 2 einen Querschnitt in der Ebene II:II der Fig. 1.

Der dargestellte Durchlauferhitzer besteht aus einem Durch­ flußrohr 1, zwei parallel zu letzterem angeordneten Rohr­ heizkörpern 2 und 3, die je in einem Aluminium-Profilteil 4 bzw. 5, das unmittelbar auf dem Durchflußrohr 1 aufliegt, eingebettet sind, und aus einem profilierten Rohrmantel 6 aus Stahl oder Chrom-Nickelstahl, der den aus Rohrheizkör­ pern, Aluminiumprofilteilen und Durchflußrohr bestehenden Aufbau 1 bis 5 umgreift.

Dieser Aufbau 1 bis 6 wird einem Verdichtungsprozeß unter­ worfen, bei dem sehr hoher Druck alle Teile erheblich ver­ formt. Dadurch werden alle Luftspalte bzw. Hohlräume besei­ tigt, so daß eine innige Verbindung zwischen den Teilen des Aufbaus entsteht. Bei diesem Preßvorgang können gleichzei­ tig auch Querschnittsveränderungen des Durchflußrohres, die beispielsweise das Strömungsverhalten des durchfließenden Mediums günstig beeinflussen sollen, vorgenommen werden.

Insbesondere bei Durchlauferhitzern mit großem Durchfluß­ rohr ist diese neuartige Ausführungsart wesentlich masse­ ärmer als bei bisher bekannten Erhitzern, bei denen das Durchflußrohr von einem dickwandigen Aluminiumprofil um­ schlossen ist. Dies bringt wiederum Vorteile bei der ther­ mischen Überwachung und Regelung des Erhitzers.

Um die Wärmeübergänge zwischen den Aluminiumprofilteilen 4 und 5 und dem Durchflußrohr 1 noch weiter zu verbessern, können die Auflageflächen 7 dieser Teile mit an sich bekann­ ten Wärmeleitpasten belegt werden.

Als weitere Vorteile des erfindungsgemäßen Durchlauferhit­ zers sind noch zu nennen, daß keine Lötungen irgendwelcher Art benötigt werden, d. h., also auch keine Flußmittel od. dergl., die nachher wieder entfernt werden müssen, so daß insgesamt die Herstellung des Erhitzers auch preisgünstiger ist. Darüber hinaus kann, da ja keine hohen Löttemperatu­ ren erforderlich sind, imprägniertes MgO für die Rohrheiz­ körper eingesetzt werden, was u. a. das aufwendige Ver­ schließen der Rohrheizkörperenden erspart.

Durchlauferhitzer dieser Art können auch in großen Längen problemlos und preisgünstig hergestellt werden.

Claims (3)

1. Elektrischer Durchlauferhitzer für flüssige Medien, bestehend aus einem Durchflußrohr und einem oder mehreren, achsparallel zu die­ sem Durchflußrohr angeordneten, in am Durchflußrohr anliegenden Aluminium-Profilteilen eingebetteten Rohrheizkörpern, dadurch gekennzeichnet, daß die am Durchflußrohr (1) satt anliegenden Aluminium-Profilteile (4 und 5) von einem gemeinsamen, profilierten Rohrmantel (6) aus CrNi-Stahl umschlossen sind und dieser Aufbau (1 bis 6) formverändernd verpreßt ist.

2. Durchlauferhitzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aluminium-Profilteile (4 und 5) einen dreieckförmigen Quer­ schnitt aufweisen mit abgerundeten Spitzen und die Grundlinie des Dreiecks einen dem Umfang des Durchflußrohres (1) angepaßten Bogen bildet und daß die Seitenlinien des Dreiecks in ihrer Verlängerung jeweils eine Tangente zum Umfang des Durchflußrohres (1) sind.

3. Durchlauferhitzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlageflächen (7) der Aluminium-Profilteile (4 und 5) am Durch­ flußrohr (1) mit einer Wärmeleitpaste belegt sind.