DE2258850B2

DE2258850B2 - SAFETY SWITCH DEVICE FOR AN ELECTRICALLY HEATED FLOW HEATER

Info

Publication number: DE2258850B2
Application number: DE19722258850
Authority: DE
Inventors: Helmut 8510 Fürth Eberth
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1972-12-01
Filing date: 1972-12-01
Publication date: 1977-03-24
Also published as: DE2258850A1

Description

2525th

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsschalteinrichtung für einen elektrisch beheizten Durchlauferhitzer mit einem blockartigen Kanalkörper aus isolierendem Werkstoff, in dessen Heizkanäle unisolierte Heizelemente eingesetzt sind, die im normalen Betrieb mittels «ines auf Differenzdruck ansprechenden Wasserschalters und ITi Katastrophenfall mittels eines aus Überdruck ansprechenden Sichtrheitsdruckschalters geschaltet werden.The invention relates to a safety switching device for an electrically heated water heater with a block-like channel body made of insulating material, in the heating channels of which uninsulated heating elements are used, which in normal operation by means of «A water switch that responds to differential pressure and an ITi disaster by means of one Visibility pressure switch that responds to overpressure can be switched.

Elektrische Durchlauferhitzer sind in der Regel mit einem auf Oberdruck ansprechenden Sicherheitsschalter ausgerüstet. Diese sogenannten Druckauslöser Schallen, wenn der die Heizung steuernde Strömungsschalter infolge Hängenbleibens versagt hat, die elektrische Heizung ab. Zur sicheren Funktion dieses auf Überdruck ansprechenden Sicherheitsschalters ist aber ein einwandfrei funktionierendes Rückfluß-Sperrventil im Wasserzulauf erforderlich. Ein derartiger Sicherheitsschalter besteht aus einem axial verschiebbaren Kolben, dessen eines Ende in das Wasserzulaufrohr- Stück hineinragt und vom durchströmenden Wasser Unmittelbar beaufschlagt wird. Geführt wird dieser Kolben in einer in das Rohrstück eingesetzten Hutmanschette, die zugleich als Abdichtung nach außen wirkt. Derartige Hutmanschetten sind aber im Hinblick so auf die durch diese bedingten Reibungskräfte wenig vorteilhaft Ein weiterer Nachteil bei diesen Hutmanschetten ist, daß bei längeren Betätigungspausen des von der Hutmanschette umschlossenen Kolbens die Gefahr einer Verklebung mit der Hutmanschette besteht, so daß ein rechtzeitiges Betätigen des auf Überdruck ansprechenden Sicherheitsschalters durch den Kolben nicht mehr gewährleistet ist. Auch durch leine zwischen dem vom Wasser beaufschlagten Kolben und einem diesen zugewandten Schwenkhebel des Sicherheitsschalters vorgesehene Feder, die den während der normalen Druckschwankungen im Wasserzulauf mehr oder weniger nach oben gedrückten Kolben immer wieder in seine Ausgangsstellung zurückbringen soll, wird der beschriebene Nachteil auf die Dauer nicht vollständig ausgeschaltet Da die Spannkraft der Feder im Laufe der Zeit nachläßt und die Ablagerungen im Fühnineswee des Kolbens zunehmen, tritt dann der Fall ein, daß die Kraft der Feder nicht mehr ausreicht, die vL Kolben erzeugten Reibungskräfte zu überwinden und den Kolben wieder in seme Ausgangsstellung zurückzubringen. Die Folge davon ist, daß sich der Kolben weiter festsetzt und im Kattstrophenfall zu spat oder überhaupt nicht mehr in die den Sicherheitsschalter oeSg3 Stellung bringbar ist (DT-PS 12 20 951). B- einem Durchlauferhitzer der eingangs genannten fcStatdta nun zur Folge, daß der Kanalkörper durch Überhitzung schon nach wenigen Sekunden aufreißt und das im Kanalkörper anstehende überhitzte Wasser schlagartig herausschießt, was fur den Benutzer eine erhebliche Gefährdung ist Electric instantaneous water heaters are usually equipped with a safety switch that responds to overpressure. These so-called pressure triggers sound when the flow switch controlling the heating has failed due to getting stuck, the electrical heating. For the safe functioning of this safety switch, which responds to overpressure, a properly functioning non-return valve in the water supply is required. Such a safety switch consists of an axially displaceable piston, one end of which protrudes into the water inlet pipe piece and is directly acted upon by the water flowing through. This piston is guided in a hat sleeve inserted into the pipe section, which also acts as a seal to the outside. Such hat cuffs are not very advantageous with regard to the frictional forces caused by them responsive safety switch is no longer guaranteed by the piston. The disadvantage described does not become permanent in the long run by a spring provided between the piston acted upon by the water and a pivoting lever of the safety switch facing it, which is intended to bring the piston, which is more or less pushed upward during normal pressure fluctuations in the water inlet, back into its starting position Completely switched off Since the tension force of the spring decreases over time and the deposits in the piston increase, the case then occurs that the force of the spring is no longer sufficient to overcome the frictional forces generated by the piston and the piston returns to its starting position bring back. The consequence of this is that the piston continues to get stuck and, in the event of a catastrophe, can be moved to the safety switch oeSg3 position too late or not at all (DT-PS 12 20 951). B- an instantaneous water heater of the aforementioned fcStatdta now means that the channel body tears open after a few seconds due to overheating and the overheated water in the channel body suddenly shoots out, which is a considerable hazard for the user

Aus dem DT-GM 17 93448 ist eine automatische Sicherheitseinrichtung für eine Warmwasser-Versorgungsanlage bekannt, die hinter dem Warmwasserbereiter in der Warmwasserleitung eingebaut ist Die Sicherheitseinrichtung besteht aus einem eine Kanalbohrung zu einer Membrandruckkammer geschlossen haltenden Pfropfen aus schmelzbarem Werkstoff, der vom Warmwasser umspült ist. Bei Überschreiten einer bestimmten Wassertemperatur in der Warmwasserleitung schmilzt dieser Pfropfen, so daß die Kanalbohrung frei wi«d und der Leitungsdruck sich in die Membrandruckkammer fortpflanzen kann. Dadurch werden zwei hintereinandergeschaltete Membranen angehoben. Die eine dieser Membranen wird dabei gegen einen Ventilsitz gepreßt und unterbricht dadurch den Durchfluß des Warmwassers durch die Warmwasserleitung. Da hier jedoch nicht gleichzeitig auch die Beheizung des Warmwasserbereiters mit unterbrochen wird, hat dies zur Folge, daß das im Warmwasserbereiter befindliche Wasser bis zur Dampfbildung aufgeheizt wird, was zu einer Explosion des Warmwasserbereiters führen kann. Bei einer Erneuerung des Schmelzpfropfens müssen bei dieser Sicherheitseinrichtung gleichzeitig auch beide Membranen in der Druckkammer ausgewechselt werden.From the DT-GM 17 93448 is an automatic Safety device for a hot water supply system known, which is installed behind the water heater in the hot water pipe Safety device consists of a channel bore closed to a diaphragm pressure chamber holding plug made of fusible material, which is surrounded by hot water. If a certain water temperature in the hot water pipe melts this plug, so that the channel bore wi «d freely and the line pressure can propagate into the diaphragm pressure chamber. This makes two diaphragms connected in series raised. One of these membranes is against one Valve seat pressed and thereby interrupts the flow of hot water through the hot water pipe. Since, however, not also the Heating of the water heater is interrupted, this has the consequence that the water in the water heater is heated up to the formation of steam causing the water heater to explode. When the fusible plug is renewed, this safety device must also have both membranes in the pressure chamber at the same time be replaced.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sicherheitsschalteinrichtung der eingangs genannten Gattung so zu verbessern, daß nicht nur ein rasches und zuverlässiges Ansprechen gewährleistet ist, sondern gleichzeitig mit wenigen Handgriffen auch ein Auswechseln bzw. Erneuern der aus schwenkbarem Werkstoff bestehenden Membran zeitsparend durchgeführt werden kann.The invention is based on the object of providing a safety switching device of the type mentioned at the beginning To improve the genre so that not only a quick and reliable response is guaranteed, but At the same time, swiveling can also be exchanged or renewed in just a few simple steps Material existing membrane can be carried out time-saving.

Die gestellte Aufgabe wi. d erfindu^sgemäß dadurch gelöst daß die Verbindungsöftnung der zum Sicherheitsdruckschalte'· führenden Leitung mittels einer aus schmelzbarem Werkstoff bestehenden Membran verschlossen ist, welche in einer an der Verbindungsöffnung angeformten Einschrauböffnung angeordnet ist, in der ein Nippel eingeschraubt ist, der eine der Verbindungsöffnung in der Kanalwandung entsprechende Kanalaussparung aufweist der sich eine Kanalbohrung wesentlich kleineren Querschnitts anschließt Schutz für die aus schmelzbarem Werkstoff bestehende Membran wird nur in Verbindung mit den übrigen Merkmalen des Anspruches begehrt.The given task wi. d according to the invention thereby solved that the connection opening of the line leading to the safety pressure switch by means of a fusible material existing membrane is closed, which in a at the connection opening molded screw-in opening is arranged, in which a nipple is screwed, which has a channel recess corresponding to the connection opening in the channel wall, which connects to a channel bore with a significantly smaller cross-section. Protection for the fusible material existing membrane is only in connection with the other features of the High demand.

Dadurch, daß die im Katastrophenfall rasch ansteigende Temperatur der Heizelemente ausgenutzt wird, den Weg für den erforderlichen Ansprechdruck des Sicherheitsdruckschalters freizugeben, wird mit Vorteil eine sichere und rasche Unterbrechung der Stromzufuhr zu den Heizelementen erreicht, die zeitmäßig weit unterhalb der bisher bei nur druckabhängig gesteuerten Sicherheitsschalteinrichitungen erzielten Ansprechzeiten liegt Das Erneuern der aus schmelzbaremBecause the temperature of the heating elements, which rises rapidly in the event of a disaster, is used, Releasing the path for the required response pressure of the safety pressure switch is advantageous a safe and rapid interruption of the power supply to the heating elements is achieved, which is far in terms of time The renewal of the fusible is below the response times previously achieved with only pressure-dependent controlled safety switchgear

Werkstoff bestehenden Membran ist denkbar einfach und mit wenigen Handgriffen ausführbar. Darüber hinaus ist die vorgeschlagene Einrichtung im konstruktiven Aufbau einfach und läßt sich raumsparend im Gerätegehäuse unterbringen.The material of the existing membrane is very simple and can be carried out in a few simple steps. About that In addition, the proposed device is simple in construction and can save space in the Place device housing.

Ein Äushlhrungsbeispiel der Er'^dung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.An example of the earth is in the Drawing shown and is described in more detail below.

Der aus Isolierstoff bestehende blockartige i'.analkörper 1 für einen elektrisch beheizten Wasserdurchlauferhitzer weist mehrere gerade und parallel zueinander verlaufende beheizte Wasserkanäle 2 auf. In den beheizten Wasserkanälen 2 sind unisolierte Heizele mente 3 in Form von Heizwendeln untergebracht, die vom durchströmenden Wasser unmittelbar umspült werdea Zweckmäßig ist im oberen Teil des Kanalkörpers 1 in dessen Kanalwandung eine Verbindungsöffnung 4 vorgesehen, an der sich eine angeformte Einschrauböffnung 5 anschließt In dieser Einschraub öffnung ist ein Nippe! 6 eingeschraubt, der eine der Verbindungsöffnung 4 in der Kanalwandung entsprechende Kanalaussparung 7 aufweist, der sich eine Kanalbohrung 8 wesentlich kleineren Querschnitts anschließt Die Kanalbohrung 8 läuft in einer am Nippel (> angelöteten Rohrleitung 9 aus, die beim beschriebenen Ausführungsbeispiel vorzugsweise aus Kupfer besteht. Die Kanalaussparung 7 im Nippel 6 ist an ihrer der Verbindungsöffnung 4 in der Kanalwandung zugewandten Seite mittels einer aus leicht schmelzbarem Werkstoff bestehenden Membran 10 verschlossen. Die Rohrleitung 9 endet in einem Membrangehäuse 11, in dem eine Membran 12 untergebracht ist. In dem Membrangehäuse 11 ist ein Nippel 11' eingeschraubt, in dem ein Schaltstößel 13 geführt ist, der mit der Membran 12 zusammenwirkt Der Schaltstößel 13 wirkt auf einen 3poligen Unterbrechersch&lter 14 ein, dessen Schaltkontakte 15 den Stromkreis zu den Heizelementen 3 des Kanalkörpers 1 beherrschen.The block-like channel body 1 made of insulating material for an electrically heated water heater has several straight and parallel heated water channels 2. In the heated water channels 2, uninsulated heating elements 3 are housed in the form of heating coils, which are immediately washed around by the flowing water. A connection opening 4 is expediently provided in the upper part of the channel body 1 in its channel wall, to which a molded screw-in opening 5 connects opening is a sucker! 6, which has a channel recess 7 corresponding to the connection opening 4 in the channel wall, which is adjoined by a channel bore 8 with a significantly smaller cross-section Channel recess 7 in nipple 6 is closed on its side facing connection opening 4 in the channel wall by means of a membrane 10 made of easily meltable material Nipple 11 'is screwed in, in which a switch plunger 13 is guided, which interacts with the membrane 12.

Die Wirkungsweise dieser Sicherheitsschalteinrichtung ist folgende:How this safety switchgear works is the following:

Im Falle einer Überhitzung der Heizelemente 1 im Kanalkörper 1, die z. B. dann eintreten kann, wenn ohne Kaltwasserzufluß die Heizelemente 3 eingeschaltet bleiben und gleichzeitig das Rückschlagventil undicht ist, so daß der die Beheizung der Heizelemente unterbrechende Druckauslöser nicht ansprechen kann, schmilzt die Membran 10 durch und gibt den Weg zur Rohrleitung 9 frei. Der in den Wasserkanälen 2 des Kanalkörpers 1 anstehende Druck kann nun auf die Membran 12 einwirken und bringt über den Schaltstoßel 13 die Kontakte 15 des Unterbrecherschalters 14 in Ausstellung. Die Stromzufuhr zu den Heizelementen 3 des Kanalkörpers 1 ist unterbrochen.In the event of overheating of the heating elements 1 in the channel body 1, the z. B. can occur if without Cold water supply the heating elements 3 remain switched on and at the same time the check valve leaks so that the pressure release interrupting the heating of the heating elements cannot respond, the membrane 10 melts and opens the way to the pipeline 9. The in the water channels 2 of the Channel body 1 pending pressure can now act on the membrane 12 and brings about the switch plunger 13 the contacts 15 of the breaker switch 14 in exhibition. The power supply to the heating elements 3 of the channel body 1 is interrupted.

An Stelle der Schmelzmembran 10 kann auch ein Kunststoffröhrchen treten, das mittels einer Quetschverschraubung an der öffnung 4 in der Kanalwandung des Kanalkörpers 1 in unmittelbarer Nähe des Heizelementes 3 befestigt wird. Das Kunststoffröhrchen ist im Befestigungsbereich verschweißt und schmilzt bei erhöhter Temperatur der Heizelemente durch und gibt den Weg für den Leitungsdruck zur Membran 52 frei, die dann über den Schaltstößel 13 die Schaltkontakte 15 des Unterbrecherkontaktes 14 in Ausstellung bringt.Instead of the melt membrane 10, a plastic tube can also be used, which is fastened by means of a compression screw connection to the opening 4 in the channel wall of the channel body 1 in the immediate vicinity of the heating element 3. The plastic tube is welded in the fastening area and melts when the temperature of the heating elements is increased and releases the path for the line pressure to the membrane 52, which then brings the switch contacts 15 of the interrupter contact 14 into display via the switch plunger 13.

Es ist auch möglich, den Unterbrecherschall er 14 und das Membrar. gehäuse 11 unmittelbar auf den Kanalkör per 1 anzuordnen, wodurch auf die Rohrleitung 9 zum Teil oder auch vollständig verzichtet werden kann.It is also possible to use the interrupter sound 14 and the membrane. housing 11 directly on the Kanalkör to be arranged by 1, whereby the pipeline 9 to Can be partially or completely dispensed with.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patentanspruch:Claim:

Sicherheitsschalteinrichtung für einen elektrisch beheizten Durchlauferhitzer mit einem blockartigen S Kanalkörper aus isolierendem Werkstoff, in dessen Heizkanäle unisolierte Heizelemente eingesetzt sind, die im normalen Betrieb mittels eines auf Differenzdruck ansprechenden Wasserschaiters und im Katastrophenfall mittels eines auf Oberdruck ansprechenden Sicherheitsdruckschalters geschaltet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsöffnung (4) der zum Sicherheitsdruckschalter (14,15) führenden Leitung (9) mittels einer aus schmelzbarem Werkstoff bestehenden Mem- is bran (10) verschlossen ist, weiche in einer an der Verbindungsöffnung (4) angeformten Einschrauböffnung (5) angeordnet ist, in der ein Nippel (6) eingeschraubt ist, der eine der Verbindungsöffnung (4) in der Kanalwandung entsprechende Kanalaussparung (7) aufweist, der sich eine Kanalbohrung (8) wesentlich kleineren Querschnitts anschließtSafety switching device for an electrically heated instantaneous water heater with a block-like S. Channel body made of insulating material, in whose heating channels uninsulated heating elements are used are that in normal operation by means of a water switch responding to differential pressure and in the event of a disaster, switched by means of a safety pressure switch that responds to overpressure are, characterized in that the connection opening (4) to the safety pressure switch (14,15) leading line (9) by means of a made of fusible material membrane (10) is closed, soft in one to the Connection opening (4) molded screw-in opening (5) is arranged in which a nipple (6) is screwed in, which has a channel recess (7) corresponding to the connection opening (4) in the channel wall, which has a channel bore (8) much smaller cross-section connects