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Elektrischer Durchlauferhitzer
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Die Erfindung betrifft einen elektrischen Durchlauferhitzer mit einem
Kanalblock, welcher im Durchlaufweg liegende Heizkanäle aufweist, in denen unmittelbar
vom Wasser umspülte Heizwendeln angeordnet sind, und mit Wasserwiderstandskanälen,
die im Durchlaufweg den Heizkanälen vor- und nachgeschaltet sind.
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Solche Durchlauferhitzer sind bekannt, beispielsweise durch die DT-AS
1 238 591. Bei dieser Art von Durchlauferhitzern werden die Heizwendeln von dem
durchströmenden Wasser intensiv gekühlt. Sie können daher mit einer hohen elektrischen
Heizleistung belastet werden, ohne durchzubrennen. Es kann so mit einem relativ
kleinen Gerät die Erwärmung von viel Wasser mit hoher Heizleistung von beispielsweise
24 Kilowatt erfolgen. Ein weiterer Vorteil der unisoliert im Wasserweg liegenden
Heizwendel besteht darin, daß nach dem Abschalten des Wasserdurchflusses und der
elektrischen Heizleistung infolge der geringen Wärmekapazität der Heizwendel nur
eine geringe Nachwärme auftritt und somit eine Überhitzung
des dann
stehenden Wassers vermieden wird. Der ohmsche Widerstand der Heizwendel ist wesentlich
kleiner als der -dazu elektrisch parallelliegende- Widerstand der sie umgebenden
Wassersäule in dem Heizkanal, so daß die fehlende Isolation zwischen Wasser und
Heizwendel insoweit keine Probleme bringt. Es ist aber erforderlich, Einlauf und
Auslauf des Gerätes zu erden. Aus diesem Grunde sind zwischen den auf einem Potential
gegen Erde liegenden Heizkanälen und dem Einlauf und dem Auslauf des Gerätes den
Widerstandskanälen vor- bzw. nachgeschaltete Wasserwiderstandskanäle vorgesehen.
Die Wassersäulen in diesen Wasserwiderstandskanälen bilden elektrische Widerstände,
welche die Heizkanäle von den geerdeten Anschlüssen trennen. Diese elektrischen
Widerstände dürfen nach Sicherheitsvorschriften einen besti-ten Wert nicht unterschreiten.
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Un ein Einschalten der elektrischen Heizleistung nur bei hinreichendem
Wasserdurchfluß zu ermöglichen, ist eine Wassernangelsicherung vorgesehen, d.h.
ein Schalter, der von eine durch den Wasserdurchfluß hervorgerufenen Differenzdruck
über eine Membran betätigt wird. Dieser Differenzdruck wird bei bekannten Geräten
an eine Teil des Durchlaufweges, üblicherweise zwischen Eingang und Ausgang der
Heizkanäle abgegriffen.
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Bei bekannten Geräten sind die Wasserwiderstandskanäle zusanden nit
den Heizkanälen in de Kanalblock vorgesehen.
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Dadurch wird der Kanalblock verhältniäßig kompliziert und groß. Das
führt zu Spannungen in Kanalblock und bringt Schwierigkeiten mit sich, wenn der
Kanalblock als gunst-Jtoff-Spritzgußteil hergestellt werden soll. Es sind weiterhin
der Länge der Wasserwiderstandskanäle, die in eine solchen Kanalblock untergebracht
werden kann, Grenzen
gesetzt. Um den erforderlichen Widerstandswert
der Wasserwiderstandskanäle zu erreichen, ist es daher erforderlich, den Querschnitt
der Wasserwiderstandskanäle zu verringern.
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Eine Verringerung dieses Querschnitts vergrößert jedoch auch den Strömungswiderstand
der Wasserwiderstandskanäle.
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In dem gleichen Sinne wirken die bei der Unterbringung der Wasserwiderstandskanäle
im Kanalblock praktisch unvermeidbaren scharfen Ecken, um welche die Kanäle geführt
sind. Die Erhöhung des Strömungswiderstandes der Wasserwiderstandskanäle vergrößert
wiederum den Ansprechdruck des Gerätes, d.h. den Leitungsdruck, der gerade noch
ausreicht, um die Wassermangelsicherung bei vollem Öffnen des Zapfventils zum Ansprechen
zu bringen und die elektrische Heizleistung einzuschalten.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektrischen Durchlauferhitzer
der eingangs definierten Art zu schaffen, bei welchem der Kanalblock als einfacher
Spritzgußteil hergestellt werden kann.
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Der Erfindung liegt weiter die Aufgabe zugrunde, einen elektrischen
Durchlauferhitzer der eingangs definierten Art zu schaffen, der einen geringen Ansprechdruck
besitzt.
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Der Erfindung liegt speziell die Aufgabe zugrunde, einen elektrischen
Durchlauferhitzer der eingangs definierten Art zu schaffen, bei welchem die Wasserwiderstandskanäle
bei ausreichendem elektrischen Widerstand einen geringeren Strömungswiderstand besitzen
als bei vorbekannten Geräten.
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Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Montage eines
Durchlauferhitzers zu erleichtern.
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Erfindungsgemäß sind die Wasserwiderstandskanäle von an den Kanalkörper
angeschlossenen, zu wenigstens einer Windung geformten Rohren
aus
warmverformbarem Kunststoff gebildet.
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Bei dieser Ausbildung enthält der Kanalblock nur die Heizkanäle, die
als gerade Kanäle von relativ großem Durchmesser ausgebildet sein können. Der Kanalblock
wird dabei in seinen Abmessungen kleiner und in seiner Struktur einfacher, so daß
er ohne Schwierigkeiten als Spritzgußteil hergestellt werden kann. Die Wasserwiderstandskanäle
brauchen nicht in dem Kanalblock untergebracht zu werden sondern sind von getrennten
Rohren gebildet. Sie können daher länger als bei vorbekannten Geräten ausgebildet
sein und damit bei einem vorgegebenen elektrischen Widerstand der Wassersäule einen
größeren Querschnitt besitzen. Scharfe Ecken können vermieden werden. Der Strömungswiderstand
dieser Wasserwiderstandskanäle wird daher geringer. Dieser geringere Strömungswiderstand
der Wasserwiderstandskanäle bewirkt wiederum, daß ein größerer Anteil des Wasserleitungsdrucks
bei voll geöffnetem Zapfventil als Differenzdruck an der Wassermangel sicherung
wirksam wird. Die Wassermangelsicherung kann daher bei einem geringeren Wasserleitungsdruck
zum Ansprechen gebracht werden, d.h. der Ansprechdruck wird vermindert. Die Herstellung
wird recht einfach: Nach Erwärmung werden die Rohre aus warmverformbaren Kunststoff
flexibel wie Schläuche. Sie können in diesem Zustand in die gewünschte Form gelegt
werden und bilden in dieser Form nach dem Erkalten ein im wesentlichen starres Gebilde.
Da jeder der Wasserwiderstandskanäle von wenigstens einer Windung dieses Rohrmaterials
gebildet ist, wird nicht nur auf klein Raum eine hinreichende Länge untergebracht
sondern die Enden der Rohre sind infolge der Elastizität des Materials bis zu einem
gewissen Grade elastisch beweglich, so daß Toleranzen der Anschlüsse ausgeglichen
werden können und damit die Montage erleichtert wird.
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Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Die Erfindung ist nachstehend an einem Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme
auf die zugehörigen Zeichnungen näher erläutert: Fig. 1 zeigt eine Vorderansicht
des Kanalblocks und der Wasserwiderstandskanäle bei einem Durchlauferhitzer nach
der Erfindung.
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Fig. 2 zeigt im Schnitt die Befestigung der die Wasserwiderstandskanäle
bildenden Rohre an einem Kopfstück, daß die Verbindung zu dem Kanalkörper herstellt.
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Fig. 3 zeigt einen Teil der Rückwand mit Gewindehülsen zur Verbindung
des Gerätes mit den in der Aufhängewand verlegten Anschlußleitungen.
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Fig. 4 ist eine zugehörige Oberansicht.
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In Fig. 1 ist mit 10 der eigentliche Kanalblock bezeichnet, der in
wesentlichen quaderförmig ausgebildet ist und die (nicht dargestellten) Heizkanäle
mit den Heizwendeln enthält.
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Der Kanalblock 10 ist als Kunstoff-Spritzgußteil hergestellt.
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An den Kanalblock 10 ist an seiner in der Figur oberen Stirnseite
ein Kopfstück 12 angesetzt, welches die Verbindungskanäle zwischen den Heizkanälen
enthält und weiterhin eingangs- bzw. ausgangsseitige Anschlüsse 14 und 16 für die
Rohre 18 bzw. 20, welche die Wasserwiderstandskanäle bilden.
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Das Kopfstück 12 ragt zu diesem Zweck zu beiden Seiten über den Kanalkörper
10 hinaus, und die Anschlüsse 14, 16 erstrecken sich parallel zu den Seitenflächen
nach unten.
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Jede der Rohre 18 und 20 weist einen ersten Rohrabschnitt 22 bzw.
24 auf, der von dem Anschluß an den Kopfstück 12 längs einer Längskante 26 bzw.
28 des Kanalblocks 10 verläuft, einen sich daran anschließenden zweiten Rohrabschnitt
30 bzw. 32, der senkrecht zu den ersten Rohrabschnitt 22 bzw. 24 längs der dem Kopfstück
12 gegenüberliegenden Kante 34 des Kanalblocks 10 verläuft, einen sich daran anschließenden
dritten Rohrabschnitt 36 bzw. 38, der parallel zu dem ersten Rohrabschnitt 22 bzw.
24 längs der gegenüberliegenden Längskante 28 bzw. 26 des Kanalblocks 10 verläuft,
einen sich daran anschließenden vierten Rohrabschnitt 40 bzw. 42, der parallel zu
dem zweiten Rohrabschnitt 30 bzw. 32 längs des Kopfstückes 12 verläuft, und einen
sich daran anschließenden fünften Rohrabschnitt 44 bzw. 46, der längs des ersten
Rohrabschnitts 22 bzw. 24 geführt ist.
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Zwischen den geraden Rohrabschnitten sind abgerundete Ecken gebildet.
Die Rohre 18 und 20 sind aus warmverformbaren Kunststoff gebildet. Sie sind in wannen
Zustand schlauchartig in die beschriebene Form gelegt worden und dann in dieser
Form starr geworden. Die Rohre 18, 20 besitzen eine sehr glatte Innenfläche, was
zur Veringerung des Ströungswiderstandes beiträgt.
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Der Ansatz 16 des Kopfstuckes 12weist eine Ausnehmung 48 auf, in welche
eine Buchse 50 eingesetzt ist. Auf den Grunde der Ausnehmung 48 mündet ein in den
Kopfstück verlaufender Anschlußkanal 52. Die Buchse 50 bildet eine Schulter 54 und
eine Schulter 55 und weist ein Innengewinde 56 auf.
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Auf das Ende des Rohres 20 ist eine Gevindehdlse 58 aufgeschoben,
die an ihren inneren Ende eine sphärische Ringfläche 60 und daran anschließend ein
Außengewinde 62, das in das Innengewinde 56 der Buchse 50 eingeschraubt ist, trägt.
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Das Ende des Rohres 20 steht Uber die Gewindehülse 58 vor und liegt
alt seiner Stirnfläche an der Schulter 55 an. Beia Anziehen der Geviadehilse 58
wird das Ende des Rohres 20
etwas gestaucht und dicht in der Gewindehülse
58 und der Buchse 50 festgeklemmt.
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Der Kanalblock 10 ist an einer Geräterückwand 6 befestigt.
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Die Geräterückwand 64 weist nebeneinander ein Paar von Durchbrüchen
66 und 68 auf. Durch diese Durchbrüche 66 und 68 ragen mit Außengewinden 70 bzw.
72 versehene Gewindehülsen 74 bzw. 76 hindurch, welche mit ihren hinteren Enden
78 bzw. 80 in die in der Aufhängewand verlegten Rohrleitungen einschraubbar sind.
Einer der Durchbrüche, nämlich der Durchbruch 66, besitzt einen Durchmesser, der
wesentlich größer ist als der Außendurchmesser der Gewindehülse 74. Dieser letztere
Durchbruch 66 ist durch beiderseits an der Rückwand 64 anliegende und die Gewindehülse
74 dicht umschließende Ringscheiben 82 und 84 abgedeckt. Auf die Gewindehülsen 76
und 74 sind beiderseits der Rückwand 64 bzw. beiderseits der Ringscheiben 82 und
84 Muttern 86, 88 bzw. 90, 92 aufgeschraubt, so daß die Rückwand 64 an den Gewindehülsen
74 und 76 festgeklemmt und das Gerät so nach den Anschlüssen in der Aufhängewand
ausgerichtet ist. Die mit Anschlußstücken 94 bzw. 96 versehenen freien Enden der
Rohre 18 bzw. 20 sind über (nicht dargestellte) Winkelstücke mit je einer der Gewindehülsen
74 bzw. 76 verbunden.
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Durch die axiale Lage der Muttern 86, 88 bzw. 90, 92 kann der Durchlauferhitzer
in der Tiefe so zu den verlegten Anschlüssen ausgerichtet werdan, daß die Geräterückwand
64 vorzugsweise an der Aufhängewand anliegt. Es können damit Toleranzen der Anschlüsse
in axialer Richtung ausgeglichen werden. Durch den erweiterten Durchbruch 66 ist
es möglich, Toleranzen in den Abständen oder in der horizontalen Ausrichtung der
Anschlüsse auszugleichen. Damit kann zwar die Rückwand 64 ungeachtet eventueller
Ungenauigkeiten in der
Verlegung der Anschlüsse in der gewünschten
Weise ausgerichtet werden. Diese Ungenauigkeiten erscheinen aber dafür als relative
Verlagerungen der Gewindehülsen 74 und 76 und der daran angebrachten (nicht dargestellten)
Winkelstücke zu den Anschlußstücken 94 und 96 der Rohre 18 und 20 und zu dem an
der Rückwand 64 befestigten Kanalblock 10. Diese Toleranzen können aber bei ir beschriebenen
Anordnung durch die Elastizität der zu einer Art Wendel gebogenen Rohre 18 und 20
aufgenommen werden.
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L e e r s e i t e