DE2364975A1

DE2364975A1 - Elektrischer durchlauferhitzer

Info

Publication number: DE2364975A1
Application number: DE2364975A
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: ECKERFELD GEB REIP ELISABETH; ECKERFELD GEB REIP ELISABETH 4300 ESSEN
Current assignee: ECKERFELD ERIKA 5628 HEILIGENHAUS DE
Priority date: 1973-12-28
Filing date: 1973-12-28
Publication date: 1975-07-03
Also published as: DE2364975C2

Description

PATENTANWÄLTE
Dipl.-Phys. JÜRGEN WEISSE . Dipl.-Chem. Dr. RUDOLF WOLGAST

D 5602 LANGENBERG · BÖKENBUSCH 41 Postfach 86 · Telefon: (02127) 4019 · Telex: 8516895

Patentanmeldung

Elisabeth Eckerfeld, 43 Essen-Bredeney, Wolfsbachweg 14

Elektrischer Durchlauferhitzer

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Durchlauferhitzer mit einem einen Durchlaufkanal bildenden Heizkörper, der von einer Abdeckhaube abgedeckt ist, und mit unisoliert in diesem Durchlaufkanal liegenden und so von dem Durchlaufwasser gekühlten Heizwendeln und mit einem elektrischen Sicherheitsschalter, durch welchen die Heizwendeln bei Gefahr einer Überlastung abschaltbar sind»

Eine örtliche Überhitzung der Heizwendel kann beispielsweise durch Dampfbildung im Durchlaufkanal entstehen, weil die Heizwendel im Bereich der Dampfblasen nicht mehr durch Wasser gekühlt wird. Die Heizwendel glüht dann auf und brennt durch. Man hat schon einen elektrischen Sicherheitsschalter vorgesehen, welcher bei Auftreten eines Druckstoßes im Durchlaufkanal ausgelöst wird und die Heizwendel oder Heizwendeln abschaltet. Diese Art der Sicherung beruht auf der Erkenntnis, daß bei Dampfbildung im Durchlaufkanal ein Druckanstieg stattfindet, der bei geeigneter Anordnung eines Membranschalters an diesem wirksam wird und zum Öffnen des Sicherheitsschalters ausgenutzt werden kann (DT-PS 1 062 845).

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Dabei ist aber keine Sicherheit gegen eine Überhitzung der Heizwendel gegeben die Z₀B. durch luftblasen im Durchlaufwasser hervorgerufen wird.

Es ist .weiterhin bekannt, einen Sicherheitsschalter vorzusehen, der bei Wassermangel eine Abschaltung des Gerätes bewirkt. Der Sicherheitsschalter ist dabei üblicherweise von einer Membran betätigbar, an welcher bei Durchfluß des Wassers durch eine Drosselstelle oder eine Venturidüse eine dynamische Druckdifferenz auftritto Eine solche "Wassermangelsicherung" vermag aber keine Sicherheit gegen örtliche Überhitzungen durch Luftblasen oder Dampfbildung zu bieten, während andererseits der auf vorerwähnte Druckstöße ansprechende Sicherheitsschalter nicht reagiert, wenn das Gerät z.B. trocken, ohne Wasser eingeschaltet wird. Es müssen daher beide Arten von Sicherheitsschaltern vorgesehen werden, ohne daß sich diese in ihren Funktionen überlappen und somit eine doppelte Sicherheit geben würden_e

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sicherheitsvorrichtung für einen elektrischen Durchlauferhitzer der eingangs erwähnten Art zu schaffen, welche zuverlässig auf eine Überhitzung der Heizwendel unabhängig von deren Ursache anspricht»

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß an dem Heizkörper ein die Heizwendeln beobachtender photoelektrischer Empfänger angeordnet ist, der auf die beim Aufglühen der Heizwendeln im Überlastungsfall ausgesandte sichtbare Strahlung anspricht, und daß der elektrische Sicherheitsschalter von dem photoelektrischen Empfänger gesteuert,ist»

Die erfindungsgemäße Sicherheitsvorrichtung spricht unmittelbar auf eine Überhitzung der Heizwendel, nämlich auf das infolge dieser Überhitzung auftretende und dem Durchbrennen vorhergehende

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Aufglühen derselben an, und zwar unabhängig davon, wo die Überhi-tzung stattfindet und welche Ursache sie hat. Sie ist nicht abhängig davon, daß ein Druckstoß entsteht und einen Sicherheitsschalter zum Ansprechen bringt, und sie spricht auch auf Viassermangel an, so daß sieh eine wünschenswerte Redundanz zu der Wassermangelsicherung ergibt.

Ein weiterer Vorteil ergibt sich, wenn die Abdeckhaube im wesentlichen lichtdicht ist und der photoelektrische Empfänger so angeordnet ist, daß er bei'Öffnen oder Abnehmen der Abdeckhaube von Licht beaufschlagt wird und den Sicherheitsschalter zum Ansprechen bringt. Es kann dann dafür gesorgt werden, daß beim Öffnen oder Abnehmen der Abdeckhaube automatisch das Gerät abgeschaltet wird und alle dann freiliegenden und zugänglichen Teile stromlos werden. Eine solche Sicherheitsvorrichtung gegen Freiliegen stromführender Teile bei Öffnen einer Abdeckhaube o.dgl. könnte auch bei anderen elektrischen Geräten mit Vorteil angewandt werden.

Die Erfindung kann in der Weise verwirklicht werden, daß der Heizkörper aus durchscheinendem oder durchsichtigem Material besteht und der photoelektrische Empfänger von Strahlung der Heizwendeln durch dieses Material hindurch beaufschlagt ist₀ Dabei kann der photoelektrische Empfänger vor dem schmaleren Ende eines trichterförmigen Lichtschutztubus angeordnet sein, der mit seinem breiteren Ende dicht vor der Außenseite des Heizkörpers liegt,,

Es ist zwar bekannt, der Heizkörper aus einem durchsichtigen oder durchscheinenden Kunststoff herzustellen. Bei den bekannten Durchlauferhitzern ist die Durchsichtigkeit des Heizkörpers jedoch nur eine zufällige, nicht irgendwie ausgenutzte Materialeigenschaft. Demgegenüber wird diese Eigenschaft bei der Erfindung bewußt ausgenutzt,

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Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß in einen aus undurchsichtigem Material bestehenden Heizkörper ein Lichtleiter eingesetzt ist, dessen eines Ende der Heizwendel zugewandt ist und Tor dessen anderem Ende der photoelektrische Empfänger sitzt.

Es hat sich gezeigt, daß eine nach der Erfindung aufgebaute Sicherheitsvorrichtung rechtzeitig anspricht, um ein Durchbrennen der Heizwendel zu verhindern«,

Die Erfindung ist nachstehend an einem Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen näher erläutert:

Mg«, 1 ist eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Durchlauferhitzers.

Fig« 2 zeigt vereinfacht eine zugehörige Schaltung«

In Pig. 1 ist mit 1 ein quaderförmiger Heizkörper aus durchsichtigem Kunststoff bezeichnet, der beispielsweise nach Art der DT-AS 1 258 591 aufgebaut sein kann und einen Durchlaufkanal für das zu erhitzende Wasser aufweist» Xn Teilen des Durchlaufkanals sind unisolierte Heizwendeln in unmittelbarem Kontakt mit dem Wasser angeordnete Ein photoelektrischer Empfänger, z.B. ein Phototransistor IT₁ (Pig* 2) ist vor dem schmaleren Ende eines trichterförmigen LichtschutzStutzens 3 angeordnet, der mit seinem breiten Ende dicht vor der Außenseite des Heizkörpers 1 liegte Der Phototransistor POL "beobachtet" durch das durchsichtige Material des Heizkörpers 1 hindurch die Heizwendeln und spricht auf die beim Aufglühen der Heizwendeln im Überlastungsfall ausgesandte sichtbare Strahlung an. Das Signal des Phototransistors PT₁ wird in

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einer Signalverarbeitungsschaltung 2 verarbeitet und öffnet einen Schalter 4 durch Erregung der Wicklung 5, wodurch die Heizwendeln von den drei Phasen R, S, T des Netzanschlusses 6 abgeschaltet werden.

Die Schaltung 2 ist in Fig. 2 schematisch dargestellte

An den Uetzphasen R, S liegt eine Diode D₁ in Reihe mit einem Widerstand R^. Dadurch wird die Netzspannung gleichgerichtet» Ein Kondensator C* glättet die erhaltene pulsierende Gleichspannung, und mittels eines Spannungsteilers bestehend aus einem Widerstand Rp und einer Zenerdiode Z₁ wird eine konstante G-leichspannung erzeugte ■

Die stabilisierte Gleichspannung versorgt einen Transistor T«, in dessen Kollektorkreis eine Serienschaltung zweier ohmscher Widerstände R₁ und R. liegt« Die Emitter-Kollektor-Strecke des Phototransistors FT₁ liegt zwischen Basis und Kollektor des Transistors T₂ο Wenn der Phototransistor FT₁ Licht von einer aufglühenden Heizwendel erhält, wird der Transistor Tp durchgesteuert. Das Potential zwischen den Widerständen R- und R, wird angehoben, und damit wird ein Triac T₁ gezündet, der in Reihe mit der Wicklung 5 (oder M in Mg. 2) zwischen den Phasen R und S liegt. Dadurch wird der Schalter 4 geöffnet, und. die Heizwendeln werden dreipolig abgeschaltet.

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Claims

Patentansprüche

1,/Elektrischer Durchlauferhitzer mit einem einen Durchlaufkanal "bildenden Heizkörper,, der von einer Abdeckhaube abgedeckt ist, und mit unisoliert in diesem Durchlaufkanal liegenden und so von dem Durchlaufwass.er gekühlten Heizwendeln und mit einem elektrischen Sicherheitsschalter, durch welchen die Heizwendeln bei Gefahr einer Überlastung abschaltbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Heizkörper (1) ein die Heizwendeln beobachtender photoelektrischer Empfänger (FT-j) angeordnet ist, der auf die beim Aufglühen der Heizwendeln im Überlastungsfall ausgesandte sichtbare Strahlung anspricht, und daß der elektrische Sicherheitsschalter (4) von dem photoelektrischen Empfänger (I¹T₁) gesteuert ist₀

Elektrischer Durchlauferhitzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizkörper (1) aus durchscheinendem- oder durchsichtigem Material besteht und der photoelektrische Empfänger (I¹T-) von Strahlung der Heizwendeln durch dieses Material hindurch beaufschlagt ist.

3ο Elektrischer Durchlauferhitzer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der phouo-elektrische Empfänger (FT-) vor dem schmaleren Ende eines trichterförmigen Lichtschutztubus (3) angeordnet ist, der mit seinem breiteren Ende dicht vor der Außenseite des Heizkörpers (1) liegt«

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4c Elektrischer Durchlauferhitzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einen aus undurchsichtigem Material bestehenden Heizkörper ein Lichtleiter eingesetzt ist, dessen eines Ende der Heizwendel zugewandt ist und vor dessen anderem Ende der phofcoelektrische Empfänger sitzt.

5ο Durchlauferhitzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckhaube im wesentlichen lichtdicht ist und der photoelektrische Empfänger so angeordnet ist, daß er bei Öffnen oder Abnehmen der Abdeckhaube von licht beaufschlagt wird und den Sicherheitsschalter zum Ansprechen bringte '

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