DE2027314A1 - Elektrisches Heizelement - Google Patents

Description

• Elektrisches Heizelement.
• Heisswaseerkessel zur Anwendung in Wohnungen u.dgl. sind meistens Stahlbehälter mit auf der Innenseite verzinnter Kupferkledung, oder auf der Innenseite emaillierte Stahlbehälter. Im letzteren Fall ist die Benutzung von Opseranoden, vorzugsweise aus Magnesium, wohlbekannt, zum kathodischem Korrosionsschutz vom Behälter und dem Mantel des Heizelementes. Solche Opferanoden können in verschiedenen Weisen eingerichtet sein, sind aber bisher immer getrennt vom Heizelement selbst im Wasserbehäter angebracht worden, so dass die Opferanode oder -Anoden getrennte Einführungs- und Befestigungsvorrichtungen benötigen.
• Die vorliegende Erfindung ist auf die Gedanke gegründet, das Heizelement und die Opferanode in einer einzigen Einheit zu kombinieren, die dadurch eine einfachere und billigere konstruktive Gestaltung des Wasserbehalters und weitere teilweise sehr beträchtliche, unten zu besprechende Vorteile ergibt.
• Ein elektrisches Heizelement, d-asrfUr die Heizung von wässerigen und anderen elektrisch leitenden Flüssigkeiten, und besonders zur Verwendung in Eeisswasserkesseb der in Wohnungen gebräuchlichen Art, geeignet ist, wird gemäss dieser Erfindung dadurch erreicht, dass das Heizelement mit Metallmantel völlig oder teilweise in einem Opferanode-Material eingebettet, vorzugsweise eingegossen, ist.
• Es hat sich gezeigt, dass die Erfindung eine mehrzahl Vorteile im Zusatz zu-den oben genannten, verleiht Sodann wird die Emaillierungsarbeit einfacher weil der Behälter selbst eine einfachere Gestaltung bekommen hat. Ferner wird die Montagearbeit vereinfacht. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass der Mantel des Heizelementes aus einem verhältnismässig billigen Material gemacht werden kann, und eine etwaige Emaillierung des Mantels entfällt. Dieser muss ja entweder aus einem verhältnismässi, korrosionsfestem Material sein oder derselbe muss überflAchenbearbeitet werden, z.B. verzinnt, vernickelt oder emailliert.
• Die Erfindung ermöglicht auch den Gebrauch von einem kurzeren und dadurch billigeren Heizelement mit höherer spezifischen Belastung, weil die wärmeabgebende äussere Fläche vergrössert wird wenn die Opferanode ausserhalb des Elementes kommt.
• Schliessllch wird durch die Erfindung mit Kesselsteinbildung und Korrosion des Heizelementes verbundenen Schwierigkeiten, vermieden.
• Das Heizelement selbst ist gemäss der Erfindung vorzugsweise vollständig vom umschliessenden Anodenmaterial geschützt, sodass das Heizelement nicht in Berührung mit der zu erhitzenden Flüssigkeit kommt. Die äussere wärmeabgebende Fläche ist dann die Uberfläche der Opferanode. Es hat sich gezeigt, dass diese während des langsamen Verbrauchs der Opferanode hinreichend rein bleibt um eine völlig zufriedenstellende Wärmeübergang zur Flüssigkeit zu gewährleisten.
• Im Allgemeinen wird die Wahl des Opferanodematerials von der Art der zu erhitzenden Flüssigkeit abhängen. Was reines Wasser anbelangt oder praktisch reines Wasser der Art der in Verbindung mit Heisswasserversorgung in Wohnungen und dergleichen vorkommt, wird ein Anodenmaterial mit verhältnismässig hohem Potenzial, insbesondere Magnesiumlegierungen, bevorzugt.
• Wenn das elektrische Leitungsvermögen der Flüssigkeit verhältnismässig gross ist, kann es als an und für sich bekannt, vorteilhaft sein, ein Anodenmaterial mit niedrigerem Potenzial zu verwenden. Selbstverständlich kann die Wahl des Anodenmaterials auch durch andere Faktoren beeinflusst sein.
• Die bisher gemachten Versuche deuten darauf, dass die Erfindung eine vorteilhafte Lösung auf Schwierigkeiten die noch bestehen in Verbindung mit emaillierten Heisswasserbehältern, bringt.
• Dieser Art Heisswasserbehälter ist sehr viel verwendet in manchen Ländern und gewinnt ständig Ausbreitung, aber es scheint unvermeidlich, dass die Emaillierung auf Grund von auftretenden Mikroporen stellenweise undicht wird, weshalb der Behälter von Korrosion im Laufe verhältnismässig kurzer Zeit zerstört wird, wenn nicht für kathodischen Schutz Sorge getragen wird. Die geläufigen Anoden können wohl für diesen Zweck wirksam sein, aber diese fordern eigene und kostspielige Einführungs- und Montagevorrichtungen, und - was ist wichtiger -sie verhindern nicht Belagen auf das Heizelement und geben oft einen unzufriedenstellenden Korrosionsschutz dafür. Das Heizelement ist ja besonders stark ausgesetzt auf Grund der sehr wechselnden Temperaturen auf der Oberfläche des Elements, besonders bei verhältnismässig häufigen Ein- und Ausschaltungen im Falle einer automatischen Termotstatsteuerung. Die vorliegende Erfindung eliminiert alle hier angedeuteten Schwierigkeiten und Mängel. Vergleichende Versuche haben gezeigt, dass das kombinierte Heizelement gemäss der Erfindung rein bleibt über längere Zeit unter Vertriebsbedingungen die auf herkömmliche vernickelte Heizelemente beträchtliche Belagen bilden.
• Die elektrische Verbindung zwischen Opferanodenmaterial und der Behälterwand oder den Behäfterwänden die kathodisch geschutzt werden soll bzw. sollen, kann grundsätzlich in derselben Weise wie bei den bekannten separaten Opferanoden hervorgebracht werden.
• Die Verwendung des Heizelementes gemäss der Erfindung ist nicht auf Heisswasserbellälter begrenzt, sondern nur als in den Ansprüchen angegeben, indem das kombinierte Heizelement gemäss der Erfindung allgemein mit Vorteil verwendet kann wo eine elektrisch leitende Flüssigkeit mit Hilfe eines elektrischen Heizelementes erhitzt wird.

Claims (2)

P a t e n t a n s p r ü c h e:

1. Elektrisches Heizelement das für die Heizung von wässerigen und anderen elektrisch leitenden Flüssigkeiten, und besonders zur Verwendung in Heisswasserkesseln der in Wohnungen gebräulichen Art, geeignet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das EIeizelement mit Metallmantel völlig oder teilweise in einem Opferanodenmaterial eingebettet, vorzugsweise eingegossen, ist.

2. Heizelement gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Opferanodenmaterial Magnesium oder eine Magnesiumlegierung ist.