DE2234661B2 - Haushaltsgerät mit Heißwasserbereiter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Haushaltsgerät, insbesondere eine Kaffeemaschine, mit einem Heißwasserbereiter und einer anschließenden Leitung für das heiße Wasser, sowie einem Wärmefühler und einer von diesem gesteuerten Anzeigevorrichtung, die das Erreichen einer bestimmten Temperatur anzeigt.

Bei einem bekannten derartigen Gerät (DT-Gbtn 66 02 578) wird in einem Wasserverratsbehälter Wasser auf eine vorgegebene Temperatur erwärmt. Die vorgegebene Temperatur wird dadurch eingehalten, daß ein Temperaturfühler in gutem Wärmekontakt mit dem Wasser steht und bei Erreichen der gewünschten Wassertemperatur die Heizung abschaltet. Gleichzeitig mit dem Abschalten der Heizung wird ein Anzeigelämpchen ein- oder ausgeschaltet, das anzeigt, daß die eingestellte Temperatur des Wassers erreicht ist. Gleichzeitig mit dem Abschalten der Heizung bei Erreichen der gewünschten Wassertemperatur wird eine Förderpumpe eingeschaltet, die das Wasser durch eine an dem Behälter angeschlossene Leitung in ein Filter drückt. Die Temperatur des Wassers in der an 5" dem Behälter angeschlossenen und zum Filter führenden Leitung ist stets gleich hoch, da die Heizung in Abhängigkeit von der Wassertemperatur abgeschaltet und die Förderpumpe zu diesem Zeitpunkt eingeschaltet wird. Bei diesem Gerät können Uberhitzungsschäden auftreten, weil der temperaturabhängige Schalter in Abhängigkeit von der Wassertemperatur schaltet, die Temperatur des Heizkörpers jedoch bei aufgrund von Ablagerungen verschlechtertem Wärmeübergang zwischen Heizkörper und Wasser wesentlich über den Normalwert ansteigen kann. Hierauf kann der Temperaturschalter jedoch nicht reagieren.

Um Schäden zu vermeiden, die durch aus dem Heißwasserbereiter mitgerissenen Kalkteilchen entstehen können, zu vermeiden, ist es bekannt (DT-Gbm 19 40 243), ein Sieb vorzusehen. Die in Form von Körnchen oder Plättchen ausgeschiedenen Kalkteilchen, die den Abfluß des erhitzten Wassers aus dem

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Heißwasserbereiter beeinträchtigen können, werden durch das Sieb zurückgehalten. Um zu verhindern, daß der Durchfluß verstopft wird, ist dem Wasseraustrittsrohr ein vergrößerter Zuflußquerschniit vorgeschaltet, der durch das Sieb abgedeckt ist. auf dem sich die ausgeschiedenen Körnchen oder Plättchen ablagern können. Auch bei diesem Gerät sind Schäden durch Überhitzungen im Heißwasserbereiter möglich, wenn der Wärmeübergang vom Heizkörper zum Wasser durch Ablagerungen verschlechtert ist

Es sind nun auch derartige Geräte mit einem Durchlauferhitzer bekannt, der gleichzeitig als sogen. Thermopumpe ausgebildet ist. Bei Durchlauferhitzern treten jedoch bekanntlich häufig Ablagerungen besonders störend in Erscheinung, weil sie den Durc' flußquerschnitt beeinträchtigen, wogegen eine gleich starke Schicht bei einem E.-hitzungsgefäß wegen des wesentlich größeren Querschnittes dieses Gefäßes noch nicht besonders stört. Durch diese Kalkablagerungen wird nicht nur der Wärmeübergang von der Heizung, insbesondere einer elektrischen Wicklung, zum Wasser in der Leitung beeinträchtigt, es wird auch außerdem der frere Querschnitt für das durchfließende Wasser vermindert. Das kann so weit führen, daß das Wasser nur noch tropfenweise hindurchtritt. Häufig merkt der Benutzer erst zu diesem Zeitpunkt, daß sein Gerät nicht mehr in der gewünschten Weise arbeitet. Es ist dann erfoiderlich, das Gerät durch »Entkalken« wieder von seinen Ablagerungen zu befreien. Zu diesem Zeitpunkt können jedoch bereits Schäden an dem Gc. ^t aufgrund der Ablagerungen entstanden sein, weil die zugeführte Heizleistung im allgemeinen konstant ist und bei mangelhaftem Durchfluß wegen des dann geringeren Wärmeüberganges Überhitzungen und daraus resultierende Hitzeschäden auftreten. Problematisch sind diese Umstände wegen der kleinen Durchflußquerschnitte insbesondere bei Durchflußerhitzern.

Die Schnelligkeit, mit der sich Ablagerungen aufbauen, ist sehr unterschiedlich. Je nach den Eigenschaften des verwendeten Wassers und den speziellen Eigenschaften des jeweiligen Gerätes bilden sich die Ablagerungen unterschiedlich schnell aus. Bei sehr hartem Wasser und starker Erhitzung können schon nach wenigen Tagen merkliche Ablagerungen auftreten, wogegen bei sehr weichem Wasser und geringerer Erwärmung bis zum Auftreten störender Ablagerungen sehr große Zeiträume verstreichen können.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, das Haushaltsgerät so auszubilden, daß Ablagerungen, wie sie insbesondere im Durchlauferhitzer störend und schädlich auftreten können, vor Auftreten von Schäden angezeigt werden.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch, daß bei Verwendung eines Durchlauferhitzers als Heißwasserbereiter der Wärmefühler im Heißbereich der Leitung angeordnet ist.

Der besondere Vorteil des erfindungsgemäßen Haushaltsgerätes liegt darin, daß die Anzeigevorrichtung ein Signal abgibt, ehe die Ablagerungen ein solches Ausmaß angenommen haben, daß die Wirkungsweise des Gerätes beeinträchtigt werden kann und ehe Folgeschäden auftreten können. Dabei ist die Anzeige unabhängig von der Benutzungsdauer und unabhängig von den Eigenschaften des Wassers, insbesondere der örtlichen Wasserhärte. Es hat sich nämlich herausgestellt, daß, obwohl durch die Ablagerungen der Wärmeübergang auf das Wasser sich verschlechtert, wegen des sich vermindernden Durchflußquerschnittes

<jie Temperatur mit zunehmenden Ablagerungen ansteigt. Auf diesen Temperaturanstieg bei zunehmender Dicke der Ablagerungen spricht der Wärmefühler an, der auf eine vorgegebene, oberhalb der üblichen Temperatur liegende Temperatur eingestellt ist. Diese Temperaturerhöhung tritt auch dann auf, wenn die Heizung thermostatisch gesteuert oder begrenzt ist, weil die thermostatische Heizungssteuerung den Temperaturübergang auf das Wasser nicht erfaßt. Der erfindun^sgemäß ausgenutzte Effekt tritt insbesondere unmittelbar nach der Heizzone (in Durchflußrichtung gesehen) auf.

Die Erfindungsaufgabe ist aber auch, ausgehend von einem Haushaltsgerät der eingangs genannten Art, unter Benutzung des gleichen Erfindungsprinzips auf andere Weise lösbar. Diese Aufgabenlösung besteht darin, daß bei Verwendung eines Durchlauferhitzers als Heißwasserbereiter der Wärmefühler im Heißbereich der Leitung angeordnet und als ßimetaJIschalter ausgebildet ist, dessen Schalttemperatur auf einen Wert eingestellt ist, der oberhalb der üblicherweise an dem Einbauort erreichten Temperatur liegt. Derartige als Wärmefühler eingesetzte Bimetallschalter sind als preiswerte Massenartikel erhältlich und eigenen sich sehr gut zum Einsatz in den hier infrage kommenden Temperaturbereichen in der Nähe des Wassersiedepunktes. Ein Vorteil, der durch die zusätzliche Verwendung eines Bimetallschalters erzielt wird, liegt darin, daß dieser Schalter unmittelbar eine Sigaalgabe bewirken kann, wenn er in einem Stromkreis eines Signalgebers liegt. Bei anderen Wärmefühlern ist im allgemeinen ein besonderer Schaltverstärker oder zumindest ein empfindliches Relais zum Schalten eines Signalgebers, beispielsweise einer Anzeigelampe, erforderlich.

Die Anzeigevorrichtung kann unterschiedlich ausgebildet sein. Beispielsweise kann als Anzeigevorrichtung ein Summer verwendet sein, der einen Warnton abgibt. Oder es kann als Anzeigevorrichtung ein Instrument mit einer Temperaturskala verwendet sein. Beispielsweise könnte ein Thermometer verwendet werden, das sowohl als Wärmefühler als auch als Anzeigevorrichtung dient. Dabei ist an der Thermometerskala eine Markierung angebracht: sobald die Anzeige diese Markierung erreicht oder überschreitet, ist dies ein Zeichen dafür, daß die zulässige Temperatur an der Meßstelle überschritten ist aufgrund von Ablagerungen. Als Anzeigevorrichtung kann auch eine Kontrollampe vorgesehen sein, deren Stromkreis von dem Wärmefühler schaltbar ist. Ist als Wärmefühler ein Schalter, beispielsweise ein Bimetallschalter, verwendet, so kann der Schalter unmittelbar in den Stromkreis der Lampe geschaltet sein. Ist als Wärmefühler ein Heiß- oder Kaltleiter verwendet, so kann bei entsprechender Dimensionierung die Lampe ebenfalls unmittelbar in 5.' dessen Stromkreis geschaltet sein. Oder es kann, um sehr kleine Fühler verwenden zu können, dem Fühler ein Schaltglied in Form eines empfindlichen Relais, eines Transistors oder eines Thyristors nachgeschaltet sein, in dessen Stromkreis die Kontrollampe liegt. f>o

Die Kontrollampe sagt dem Benutzer zunächst nur, daß irgend ein abnormaler Betriebszustand aufgetreten ist. Er muß sich dann, beispielsweise anhand der Bedienungsanleitung, vergewissern, was die Kontrollampe bedeutet bzw. welche Maßnahmen zu ergreifen ('5 sind. Aus diesem Grunde kann die Anzeigelampe als Lichtquelle für eine auffällige Darstellung eines Schriftzuges »Entkalken« dienen. Damit gibt die Kontrollampe dein Benutzer einen unmißverständlichen Hinweis auf die Maßnahme, die zum Vermeiden von Folgeschäden bzw. zum Wiederherstellen der vollen Funktionstüchtigkeit des Gerätes zu treffen ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden an Hand der Zeichnung beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine Ansicht einer erfindungsgemäß ausgebildeten Haushaltskaffeemaschine,

Fig.2 einen Schnitt nach der Linie H-JI der Fig. 1, wobei unwichtige Teile weggelassen sind, und

F i g. 3 einen Schnitt nach der Linie 111 -111 der F i g. 2 unter Weglassung der oberhalb des Sockels befindlichen Teile.

Eine erfindungsgemäß aufgebaute Kaffeemaschine umfaßt einen Sockel 1 aus einer Oberschale 2 und einer Unterschale 3, sowie einen auf dem Sockel angebrachten Kaltwasserbehälter 4 und einen aus dem Sockel emporsteigenden Steigrohr 5. Neben dem KaltwasserbebäJler 4 is! in dem SockeJ ) eine Warmhalteplatte u eingebaut, auf die eine Kaffeekanne 7 aufgestellt ist, auf deren Oberseite ein Filterbehälter 8 aufgesetzt ist. Das Steigrohr 5 ragt oben etwas über die Oberkante des Filterbehälters 8 hinaus; es schließt an das Steigrohr 5 quer ein Rohrabschnitt an, der etwa in der Mitte oberhalb des Filterbehälters 8 mündet, wo das freie Ende des Querrohres 9 nach unten gerichtet ist, so daß in dem Steigrohr 5 emporsteigendes und durch das Querrohr 9 fließendes Wasser in den Filterbehälter tropft.

In dem Sockel 1 ist unterhalb der Warmhalteplatte 6 ein Heizkörper 10 vorgesehen, der die Gestalt einer Kreisscheibe mit einer Dicke aufweist, die annähernd der Höhe der Oberschale 2 entspricht. Der Heizkörper 10 umfaßt eine in eine Keramik-Gußmasse 11 eingebettete Rohrschlange 12, die innerhalb der Keramik-Gußmasse 11 von einer Heizwicklung 13 umhülit ist, die in: dem Bereich endet, in dein die Rohrschlange 12 nach außen mündet; an den Enden der Heizwicklung 13 sind Anschlußutecker 14 für den elektrischen Anschluß angebracht. Von den Stellen, an denen die Rohrschlange 12 aus dem Heizkörper 10 heraustritt, führt ein Rohrende zu einem Anschluß 15, der an den Kaltwasserbehälter 4 führt. Das andere Rohrende der Rohrschlange 12 ist über eine Leitung 17 an das im Sockel eingesteckte Ende des Steigrohres 5 geführt. An der Unterseite des Heizkörpers 10 ist ein Thermostatschalter 16 befestigt, der im Stromkreis der Heizwicklung 13 liegt.

An der Leitung 17 ist in gut wärmeleitender Verbindung ein als Bimetallschalter ausgebildeter Wärmefühler 18 angebracht, der einen Schließkontakt aufweist, der im Stromkreis einer nicht dargestellten Kontrollampe liegt. Die Kontrollampe ist hinter einer durchscheinenden Scheibe 19 montiert, die mit der Aufschrift »Entkalken« versehen ist. Die Scheibe 19 ist angrenzend an die Trennfuge zwischen Oberschale 2 und Unterschale 3 in der Unterschale 3 befestigt. Oberhalb der Scheibe 19 ist ein Hauptschalter 20 in der Oberschale 2 an die Trennfüge angrenzend eingesteckt. Durch das Anordnen der Scheibe 19 mit der dahinter befindlichen Kontrollampe und des Hauptschalters 20 angrenzend an die Trennfuge ist eine leichte und schnelle Steckmontage ermöglicht. Der Hauptstromkreis für die Heizung verläuft von einem nicht dargestellten Netzkabel über den Hauptschalter 20 zu dem Thermostatschalter 16, von dort zu einem Anschlußstecker 14, und vom anderen Anschlußstecker 14 zurück zum Netzkabel. Der Signalstromkreis verläuft

vom Netzkabel zum Bimetallschalter 18 und von dort weiter zur Kontrollampe; von der Kontrollampe führt eine Leitung zurück zum Netzkabel.

Im Betrieb ist in den Kaltwasserbehälter 4 Kaltwasser eingefüllt. Wird bei in eine Netzsteckdose eingestecktem Netzkabel der Hauptschalter 20 eingeschaltet, so fließt Strom durch die Heizwicklung 13, und es wird die Rohrschlange 12 erwärmt. Das erwärmte Wasser fließt durch den Rohrabschnitt 17 und steigt im Steigrohr 5 nach oben, wo es aus dem Querrohr 9 in den Filterbehälter 8 tropft. Der Thermostat 16 unterbricht den Stromkreis, sobald der Heizkörper 10 eine vorgeschriebene Temperatur überschreitet. Diese Temperatur ist aufgrund der Anordnung des Thermostatschalters 16 geringer als die Temperatur in der Rohrschlange 12. Der Bimetallschalter 18 ist auf einen gegenüber dem Thermostat 16 höheren Schaltwert eingestellt.

Bilden sich in der Rohrschlange 12 oder dem nachgeschalteten Rohrsystem 17,5,9 Ablagerungen, so wird der Wasserdurchfluß verlangsamt, und es steigt die Temperatur im Bereich des Rohrabschnittes 17 an. Hat diese Temperaturerhöhung ein gewisses Maß erreicht, so spricht der Bimetallschalter 18 an und schließt seinen Kontakt, wodurch die Kontrollampe Strom erhält und die Scheibe 19 beleuchtet, wodurch die Aufschrift »Entkalken« augenfällig hervortritt.

Es versteht sich, daß die Lage des Bimetallschaltcrs 18 anders gewählt sein kann als im beschriebenen Beispiel angegeben. Grundsätzlich wird der Bimetallschalter 18 oder ein anderer Wärmefühler zum Ansteuern der Kontrollampe an einer Stelle angebracht, an der sich aufgrund der Ablagerungen eine Temperaturerhöhung ergibt.

Die vorliegende Erfindung eignet sich grundsätzlich für sämtliche Apparate und Geräte, bei denen erwärmungsbedingt Ablagerungen auftreten und aufgrund eines verminderten Durchflusses sich Temperaturerhöhungen gegenüber dem Normalzustand ohne

ίο Ablagerungen ergeben. Dabei läßt sich die Erfindung auch bei Geräten mit nichtelektrischer Heizung, beispielsweise bei gasbeheizten Geräten, anwenden.

Der Bimetallschalter 18 weist bevorzugt einen unterhalb der Schalttemperatur geschlossenen Kontakt auf, der in dem Heizungsstromkreis liegt. Dadurch wird erreicht, daß bei zunehmender Verkalkung der Heizungsstromkreis selbsttätig unterbrochen wird. Eine gesonderte Anzeigevorrichtung kann dabei ebenfalls vorgesehen sein, ist jedoch nicht nötig, weil der Benutzer wegen des Abschahens des Gerätes ohnedies merkt, daß eine Störung vorliegen muß. 1st eine Anzeigevorrichtung auch in diesem Falle vorgesehen, so ist sie zweckmäßigerweise als parallel zu J°ti Kontakt der Bimetallschalter angeschlossenes Kontrollämpchen oder akustisches Warngerät ausgebildet, dessen elektrische Daten so auf den Heizungsstromkreis abgestimmt sind, daß es anspricht, dabei jedoch der Heizungsstromkreis so weit gedrosselt wird, daß die Temperatur nicht weiter ansteigen kann.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche: 22

1. Haushaltsgerät, insbesondere Kaffeemaschine, mit einem Heißwasserbereiter und einer anschlie-Senden Leitung für das heiße Wasser, sowie einem Wärmefühler und einer von diesem gesteuerten Anzeigevorrichtung, die das Erreichen einer bestimmten Temperatur anzeigt dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung eines Durchlauferhitzers als Heißwasserbereiter der Wärmefühler (18) im Heißbereich der Leitung (17) angeordnet ist.

2. Haushaltsgerät, insbesondere Kaffeemaschine, mit einem Heißwasserbereiter und einer anschließenden Leitung für das heiße Wasser, sowie einem Wärmefühler und einer von diesem gesieuerten Anzeigevorrichtung, die das Erreichen einer bestimmten Temperatur anzeigt, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung eines Durchfauferhitzers als Heißwasserbereiter der Wärmefühler im Heißbereich der Leitung (17) angeordnet und als Bimetallschalter (18) ausgebildet ist, dessen Schalttemperatur auf einen Wert eingestellt ist, der oberhalb der üblicherweise an dem Einbauort erreichten Temperatur liegt.