DE2735006A1 - Momentan liefernder niederspannungswarmwasserbereiter - Google Patents

Momentan liefernder niederspannungswarmwasserbereiter

Info

Publication number
DE2735006A1
DE2735006A1 DE19772735006 DE2735006A DE2735006A1 DE 2735006 A1 DE2735006 A1 DE 2735006A1 DE 19772735006 DE19772735006 DE 19772735006 DE 2735006 A DE2735006 A DE 2735006A DE 2735006 A1 DE2735006 A1 DE 2735006A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
line
water
water heater
low
currently delivering
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19772735006
Other languages
English (en)
Inventor
Masahiro Kambara
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of DE2735006A1 publication Critical patent/DE2735006A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/40Heating elements having the shape of rods or tubes
    • H05B3/42Heating elements having the shape of rods or tubes non-flexible
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H1/00Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
    • F24H1/10Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium
    • F24H1/101Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium using electric energy supply
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/40Heating elements having the shape of rods or tubes
    • H05B3/54Heating elements having the shape of rods or tubes flexible
    • H05B3/58Heating hoses; Heating collars

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Instantaneous Water Boilers, Portable Hot-Water Supply Apparatuses, And Control Of Portable Hot-Water Supply Apparatuses (AREA)
  • Resistance Heating (AREA)

Description

Dr. F. Zumstein sen. - Dr. E. Assmann - D.\ R. Koonic sberger Dipl.-Phys. R. Holzbauer - Dipl.-Ing. F. Klingseisen - Dr. F. Zumstein jun.
PATENTANWÄLTE
TELEFON: (089) 225341
TELEX 529979 TELEGRAMME: 2UMPAT
POSTSCHECKKONTO: MÜNCHEN 911 39 809. BLZ 700100 ΘΟ JANKKONTO: BANKHAUS H. AUFHÄUSER KTO.NR. 397997. BLZ 7OO306OO
β MÜNCHEN 2.
BRAUHAUSSTRASSE 4
Case G/798
Masahiro EAMBARA., Nakagun, Kanagawa-ken / Japan Momentan liefernder Niederspannungswannwasserbereiter
Die Erfindung betrifft einen momentan liefernden Niederspannungswarmwasserbereiter bzw. Heißwasserbereiter oder Boiler.
Die im Haushalt verwendeten Warmwasserversorgungseinrichtungen für Einzelhaushalte oder auch für ein Wohnhaus für mehrere Parteien oder dergleichen sind meist momentan liefernde Gas-Warmwasserbereiter .
Diese momentan liefernden Gas-Warmwasserbereiter werden überwiegend deshalb verwendet, da man wunschgemäß Warmwasser bzw. Heißwasser in jeder gewünschten Menge zu jedem Zeitpunkt ohne längere Wartezeiten erhalten kann. Der momentan liefernde Gas-Warmwasserbereiter jedoch bringt Gefahren mit sich, welche direkt das menschliche Leben bedrohen, wie zum Beispiel die Luftverschmutzung innerhalb eines Baumes, Vergiftungen durch das Gas infolge unvollständiger Verbrennung und Gasundichtigkeit, Feuergefahr beim Betrieb ohne Wasser, Gasexplosionen und der-
709886/0908 .
gleichen· Ein derartiger Warmwasserbereiter muß stets und ständig mit großer Vorsicht bedient werden.
Trotz des Betreibens eines momentan liefernden Gas-Warmwasserbereiters mit großer Vorsicht, ergeben sich häufig in Wirklichkeit Vergiftungen durch das Gas und Gasexplosionen, und es wird ständig mit Ausdruck auf die daraus resultierende große Gefährlichkeit hingewiesen, wobei es erschreckend ist, mit welcher Sicherheit viele Leute in einer derartigen Gefahr leben.
Die mit einem momentan liefernden Gas-Warmwasserbereiter unvermeidbar verknüpfte ungeheure Gefahr ist so fatal, daß die Entwicklung eines Warmwasserbereiters, welcher elektrisch arbeitet und somit wesentlich sicherer als momentan liefernde Gas-Warmwasserbereiter ist, ein schon lang bestehendes Bedürfnis befriedigt, Ersatz für einen momentan liefernden Gas-Warmwasserbereiter su finden.
Bisher ist es jedoch absolut unmöglich, die elektrisch arbeitenden Warmwasserbereiter als sogenannt momentan liefernde Warmwasserbereiter zu bezeichnen, da die bisher bekannten Warmwasserbereiter sehr langsam aufheizen, viel elektrische Energie verbrauchen und da es insbesondere bisher unmöglich war, ohne Schwierigkeiten Heißwasser in jeder gewünschten Menge zu jeder beliebigen Zeit zu erhalten.
Bei einem elektrischen Warmwasserbereiter der oben beschriebenen und bekannten Art wird das in einen wärmespeichernden Behälter eingeleitete Wasser mit Hilfe eines in dem-Behälter angeordneten umhüllten Heizelementes aufgeheizt. Das Wasser wird hierbei ständig durch das umhüllte Heizelement aufgeheizt, um das Wasser in dem Behälter auf eine bestimmte Temperatur aufzuwärmen und das auf die gewünschte Temperatur erwärmte Heißwasser kann dann verwendet werden. Bei einem derartigen elektrischen Heißwasserbereiter jedoch wird viel Zeit benötigt, um das in den Behälter eingeleitete Wasser auf die gewünschte Temperatur zu erwärmen und
709 8 86/0 90 8 .
demzufolge wird ebenfalls viel Zeit benötigt, um die Temperatur des gesamten Heißwassers innerhalb des Behälters zu erhohen, wenn die Temperatur durch Frischwasserzufuhr in dem Behälter abgesunken ist, was dann auftritt, wenn die Menge an Heißwasser in dem Bebälter nach dem Verbrauch abnimmt. Folglich ist es bisher unmöglich, hierbei Heißwasser beliebiger Menge und zu jedem beliebigen Zeitpunkt zu erhalten und zu entnehmen.
Ferner dient ein derartiger elektrischer Heißwasserbereiter zum Sieden des Wassers im Behälter und bekanntlich bleibt nur das Heißwasser mit hoher Temperatur an dem Oberteil des Behälters, während das Heißwasser mit niedriger Temperatur an dem Unterteil infolge des spezifischen Gewichtes und der Konvektion aufgrund der Erwärmung des Wassers beharrt. Um dieses Phänomen zu überwinden, muß eine entsprechende Aufrühreinrichtung vorgesehen sein, um das Heißwasser innerhalb des Behälters umzuwälzen und das Vorhandensein einer derartigen Umwälzeinrichtung führt zu einem unnötigen Verbrauch an elektrischer Energie.
Zusammengefaßt ist bisher kein momentan liefernder elektrischer Warmwasserbereiter bekannt, welcher einen momentan liefernden Gas-Warmwasserbereiter ersetzen könnte, der bis heute trotz seiner Gefährlichkeit weit verbreitet im Einsatz ist.
Das Aufheizen von Wasser mit Hilfe elektrischer Energie war bis heute sehr ineffektiv, da die Methode des Aufheizens des Wassers nur auf eine Methode beschränkt war, bei welcher ein wärmelieferndes Element, wie zum Beispiel ein Heizdraht, sicher innerhalb eines elektrisch isolierenden wärmeundurchlässigen Materials angeordnet und in einem entsprechenden Mantel bzw. einer entsprechenden Umhüllung untergebracht war, wobei dieser ummantelte Körper in Berührung mit dem Wasser zum Aufheizen gebracht wurde. Da bekanntlich Wasser nicht notwendigerweise ein guter Leiter bezüglich des Stromes ist, sondern das Wasser selbst den Leiter für Strom bildet, tritt bei dem Versuch zur Erwärmung des Wassers das wärmeliefernde Element, welches Wärme infolge des Stroman-
70988670908 .
Schlusses liefert, direkt mit dem Wasser in Berührung zu bringen, die Gefahr auf, daß der Strom über das zu erwärmende Wasser zum Verbraucher strömt.
Die Erfindung zielt darauf ab, eine Vorrichtung zu schaffen, aus welcher man Heißwasser in jeder gewünschten Menge zu jedem beliebigen Zeitpunkt unter Verwendung von elektrischer Energie entsprechend wie bei einem momentan liefernden Gas-Warmwasserbereiter erhält.
Insbesondere soll eine Leitung bzw. ein Leiter geschaffen werden, welcher eine effektivere direkte Aufheizung des Wassers ermöglicht.
Vorzugsweise soll erfindungsgemäß der Leiter bzw. die Leitung in einem engen «Baum platzsparend untergebracht sein, um das Wasser wirksamer und effektiver aufwärmen zu können.
Ferner soll bei der Vorrichtung gemäß der Erfindung eine Wärmeverteilung vorgesehen sein, welche eine wesentlich effektivere Aufwärmung des Wassers gestattet.
Erfindungsgemäß zeichnet sich ein momentan liefernder Niederspannungewarmwasserbereiter dadurch aus, daß ein Strom mit grosser Stromstärke direkt in eine wasserführende Leitung strömt, um die Leitung zu erwärmen und um das durch die Leitung strömende Wasser direkt durch die aufgeheizte Leitung zu erwärmen und daß eine elektrische Leistung von Tausenden von Ampere bei Niederspannung anliegt.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung.
Figur 1 zeigt in einer schematischen Ansicht den Grundaufbau
eines momentan liefernden elektrischen Warmwasserberei-
709886/0908 .
ters gemäß der Erfindung,
Figuren 2 bis 9 sind Ausführungsbeispiele der Konstruktion einer Leitung für die vorliegende Erfindung, wobei Figur 2 eine Leitung zeigt, die aus einem Rohr mit Kreisquerschnitt durch Pressen und Verformen unter Bildung eines elliptischen oder ovalen Querschnitts abgeflacht ist, wie. in Figur 3 gezeigt, während Figur 4 einen Leitungsaufbau bestehend aus einem Doppelrohr mit einem Querschnitt nach Figur 5 zeigt, welcher ein Außenrohr und ein Innenrohr umfaßt, zwischen denen das Wasser durchgeht. Figur 6 zeigt eine Leitung mit einem Doppelrohraufbau, welcher abgeflacht ist und diese Leitung stellt eine Kombination der Ausführungsformen nach den Figuren 2 und 4· dar, wobei man im Querschnitt eine Ausbildungsform nach Figur 7 erhalt. Figur 8 zeigt einen Leitungskörper, welcher im Querschnitt eine rohrförmige Wandung und eine Anzahl von Vorsprüngen bzw. Zacken in Längsrichtung des Wasserdurchlaufs aufweist, wobei man die in Figur 9 gezeigte Querschnittsgestalt erhält,
Figur 10 ist eine perspektivische Ansicht der gesamten Leitungsanordnung bei Verwendung einer Leitung nach den Figuren 2 und 3,
Figur 11 ist eine perspektivische Ansicht als Ausführungebeispiel eines Aufbaus eines elektrisch isolierenden, wärmeundurchlässigen Teiles, welches zwischen die Leitungskörper zum Festlegen der Leitungekörper eingesetzt ist, um den Teil zwischen den Leitungsgliedern zu isolieren, einen unnötigen Wärmeverlust zu vermeiden und eine Verformung der Leitungen infolge des Wasserdruckes zu verhindern,
Figur 12 zeigt den gesamten Aufbau einer Leitungsanordnung sowie eine dazugehörige elektrische Schaltung, wobei die Lei-709886/0908 .
tungsten.le elektrisch in Serie geschaltet sind, und
Figur 13 zeigt eine andere Schaltungsart, bei welcher drei Leitungsabschnitte elektrisch parallel geschaltet sind, und wobei die drei elektrisch parallel geschalteten leitungsteile in Serie geschaltet sind.
Aufgrund einer Vielzahl von Versuchen und Erprobungen hat sich ergeben, daß ein mit dem leitenden Element verbundener Stromkreis ohne Wasser geschlossen wird, selbst wenn ein elektrisch leitendes Element direkt in Berührung mit dem Wasser kommt und bleibt und daß kein Strom in das Wasser bei Berührung mit dem leitenden Element geht, wenn eine Spannung an dem leitenden Element anliegt, welche entsprechend niedrig ist, und daß selbst dann, wenn ein Strom durch das Wasser gehen sollte, dieser so gering und niedrig ist, daß der menschliche Körper hiervon unbeeinflußt bleibt.
Auf diesen Versuchen basiert die Auslegung eines momentan liefernden Heißwasserbereiters mit Hilfe der elektrischen Energie, welcher wenigstens das gleiche oder ein größeres Heizvermögen als andere momentan liefernde Heißwasserbereiter hat, welche mit Stadtgas oder anderen gasförmigen Brennstoffen betrieben werden. Bei dem erfindungsgemäßen momentan liefernden Warmwasserbereiter wird zur Erwärmung das Wasser durch Metalleitungen geleitet, welche einen erforderlichen spezifischen Widerstand besitzen und Tausende Amperes bei geringer Spannung liegen an den Leitungen an, um die Leitungen und folglich das Wasser direkt zu erwärmen und aufzuheizen.
Figur 1 zeigt den Grundaufbau eines Warmwasserbereiters gemäß der Erfindung, wobei mit der Bezugsziffer 1 eine Metalleitung bezeichnet ist, deren spezifischer Widerstand innerhalb eines Bereiches von 50 bis 12O/U«/L-cm liegt. Die Länge, Wanddicke, lichte öffnungsweite, Querschnittsgestalt des Durchlasses und dergleichen der Leitung sind entsprechend auf den spezifischen Wi-
709886/0908 ·
derstand des Metalles, aus welchem die Leitung besteht, die aufzubringende Leistung, die erforderliche Wärmeleistung und ähnlichem abgestimmt.
Diese Leitung 1 ist unbeweglich innerhalb eines Außengehäuses 4-derart angeordnet, daß sie nicht in Berührung mit dem Gehäuse kommt. Das Gehäuse ist mit elektrisch isolierendem, wärmeundurchlässigem Material 5» wie zum Beispiel Asbest oder Glimmerpulver, aufgefüllt. Die innerhalb des Außengehäuses 4 angeordnete Leitung 1 weist ein Ende (Basisende) 2 auf, welches an der Wasserzufuhrseite mit einer Wasserleitung verbunden ist, welche beispielsweise ein Wasserventil oder dergleichen zur Wasserversorgung enthält, während das andere Ende (das untere Ende) 3 als Warmwasserauslaß dient.
Die Leitung 1 besitzt an den beiden gegenüber liegenden Enden verbundene Anschlüsse für eine Energiequelle 6, welche Tausende von Amperes bei geringer Spannung liefert, so daß eine Leistung von Tausenden von Amperes bei geringer Spannung von der Energiequelle bzw. Stromquelle 6 zu der Leitung 1 geliefert wird. Da die Leitung 1 aus einem Metall mit einem entsprechend gewählten spezifischen Widerstand besteht, wird diese durch die Leistungsversorgung von der Energiequelle 6 erwärmt und erzeugt Wärme, durch welche das durch die Leitung 1 gehende Wasser direkt erwärmt wird.
Wie zuvor angegeben, sind der spezifische Widerstand, die Länge, die Wanddicke, die lichte öffnungsweite, die Querschnittsgestalt des Durchlasses und ähnliche Kenngrößen der Leitung 1 entsprechend gewählt und auf den Bedarf des momentan liefernden Warmwasserbereiters sowie dessen Versorgungsieistung abgestimmt. Bei der gleichen anliegenden Leistung bzw. Energie ergibt sich bei einem größeren spezifischen Widerstand und größeren Länge bei kleiner lichter Weite des Durchlasses und klein bemessener Querschnittsgestalt des Durchlasses der Leitung 1 unerwarteterweise das Ergebnis, daß man Heißwasser mit hoher Temperatur erhält. In
709886/0908 .
ΛΑ
umgekehrter Relation jedoch zu dem erhaltenen heißen Wasser mit hoher Temperatur nimmt die Menge an erhaltenem Heißwasser proZeiteinheit ab.
Aus diesem Grunde ist es erforderlich, die zuvor angegebenen Kenngrößen betreffend die Leitung 1 unter Berücksichtigung der Kapazität der Bestimmung, der Anwendungsbedingungen oder dergleichen für einen momentan liefernden Warmwasserbereiter abzustimmen.
Mit 8 in Figur 1 ist eine Schmelzsicherung und mit 9 ein Schalter bezeichnet. Da Tausende von Amperes bei dem momentan liefernden Warmwasserbereiter gemäß der Erfindung anliegen, führt das Anordnen von Kontakten, wie ein Schalter an der Sekundärseite eines Transformators T, welcher als Energiequelle 6 dient, zu Bauteilen, deren Belastungsgrenze extrem hoch sein muß, so daß zur Erfüllung dieser Bedingungen teure Kontakte notwendig sind, und eine längere Betriebszeit nicht zu erwarten ist. Aus diesem Grunde ist es von Vorteil, den Schalter an der Primärseite des Transformators T anzuordnen.
Vie zuvor angegeben, geht bei dem erfindungsgemäßen momentan liefernden Warmwasserbereiter ein Strom durch die wasserführende Leitung 1 und erzeugt in der Leitung 1 unmittelbar Wärme, welche zur Aufheizung des durch die Leitung 1 gehenden Wassers dient, so daß folglich die Leitung 1 zur Lieferung einer derartig ausreichenden Wärmemenge über eine Energiequelle versorgt werden nuß.
Die Leitung 1 sollte demzufolge einen Widerstand besitzen, welcher eine effektive Umwandlung der anliegenden Energie in Wärme gestattet, und um eine große erzeugte Wärmemenge zu liefern, ist es von Vorteil, einen hohen spezifischen Widerstand zu haben. Material mit einem hohen spezifischen Widerstand bringt jedoch im allgemeinen die Schwierigkeit mit sich, daß es eich extrem schwer bearbeiten läßt, so daß ein spezifischer Widerstand von
709886/0908 -
Metall zur Herstellung der Leitung 1 innerhalb eines Bereiches von 50 bis 120/UtI^f- cm ausreicht.
Ferner muß der Metallwerkstoff, welcher zur Herstellung der Leitung 1 bestimmt ist, auch die Bedingungen erfüllen, daß der Werkstoff durch Wasser nicht korrodierbar und insbesondere chemisch widerstandsfähig ist. Ferner sollte der Werkstoff leicht zu bearbeiten und mechanisch starr sein. Der spezifische Widerstand des Werkstoffes sollte innerhalb des Bereiches von ungefähr 50 bis 120/uJZ/- cm liegen und hitze- bzw. wärmebeständig sein.
Ein metallischer Werkstoff, der diese Erfordernisse weitgehendst erfüllt und kostengünstig im Handel erhältlich ist, ist rostfreier Stahl.
Wenn die Leitung 1 aus rostfreiem Stahl durch entsprechende Abstimmung der Legierung gegossen wird, da nämlich rostfreier Stahl mehrere Legierungen umfaßt, ergeben sich mehrere Vorteile^ welche beispielsweise darin zu sehen sind, daß man den spezifischen Widerstand innerhalb eines relativ großen Bereiches wählen kann, das Material chemisch extrem widerstandsfähig ist, das Material bzw. der Werkstoff sehr leicht zu bearbeiten ist, der Werkstoff mechanisch starr und steif ist, etc.
Im folgenden werden mehrere Ausführungsbeispiele unter Verwendung einer Leitung 1 beschrieben, welche aus rostfreiem Stahl gegossen ist, der einen spezifischen Widerstand von 57/uJfr- cm auf-
weist.
Da die Leitung 1 als wärmelieferndes Element ausgebildet ist, wird der Aufheizgrad des Wassers stark durch die Gestalt und Form der Leitung 1, oder die Querschnittsgestalt des Waeeerdurchlasses, die Länge, die lichte öffnungsweite des Durchlasses, die Wanddicke der Leitung und dergleichen beeinflußt.
709886/0908 .
Unter Bezugnahme auf die Figuren 2 bis 9 werden Ausführungsformen von Durchlässen der Leitung mit entsprechender Querschnittsgestalt beschrieben.
Bekanntlich besitzt Wasser keine hohe Wärmeleitfähigkeit und bei einem momentan liefernden Warmwasserbereiter, bei welchem eine begrenzte Zeit zur gleichmäßigen Aufheizung des gesamten Wassers mit Hilfe der Konvektion zur Erwärmung zur Verfügung steht, ist es von Vorteil, daß das gesamte, durch die Leitung 1 gehende Wasser direkt in Berührung mit der Leitung 1 kommt. Es ist Jedoch tatsächlich unmöglich, das gesamte Wasser in direkte Berührung mit der Leitung 1 zu bringen und demzufolge ist es erforderlich, die Querschnittsgestalt der Leitung 1 derart zu wählen, daß die Berührungsfläche zwischen der Leitung 1 und dem Wasser so groß wie möglich ist, und daß das mit der Leitung 1 nicht unmittelbar in Berührung kommende Wasser so nahe wie möglich an der Oberfläche der Leitung 1 liegt.
Eine hierzu bevorzugt geeignete Querschnittsgestalt des Wasserdurchlasses umfaßt ein flaches bzw. abgeflachtes Element und ein Element bestehend aus einer Anzahl von Bohrstücken kleinen Durchmessers. Bei Versuchen hat sich jedoch bestätigt, daß Elemente, bestehend aus einer Anzahl von Rohrstücken mit kleinem Durchmesser, bezüglich der Wärmeleistung bzw. des Heizwirkungsgrades wesentlich ungünstiger als abgeflachte Elemente sind.
Ein Grund hierfür liegt darin, daß bei der Auslegung eines abgeflachten Elementes und eines Elementes bestehend aus einer Anzahl von Rohrstücken mit kleinem Durchmesser bei gleicher Berührungsfläche zwischen dem Wasser und der Leitung 1 der Oberflächenbereich der Leitung 1, welcher nicht in Berührung mit dem Wasser ist, bei einem Element, bestehend aus einer Anzahl von Rohrstükken kleinen Durchmessers wesentlich größer als bei einem abgeflachten Element ist, so daß bei einem Element, bestehend aus einer Anzahl von Rohrstücken kleinen Durchmessers ein größerer Wärmeverlust bei der Leitung 1 auftritt.
709886/0908 .
Ein weiterer Grund ist darin zu sehen, daß bei der Verwendung von Rohrstücken kleinen Durchmessers mit Kreisquerschnitt infolge der strömungsgünstigen Auslegung des Kreisquerschnittes das Wasser die Leitung 1 schneller passiert, so daß Wasser pro Längeneinheit der Leitung 1 nur kürzere Zeit bei einem Element, bestehend aus einer Anzahl von Rohrstücken kleinen Durchmessers als bei der Verwendung eines abgeflachten Elementes strömt t was zur Folge hat, daß das Wasser austreten kann, bevor es ausreichend aufgeheizt worden ist.
Ferner hat sich bei Versuchen bestätigt, daß selbst bei wesentlich vergrößertem Kontaktbereich zwischen der Leitung 1 und dem Wasser das Wasser nicht bei günstigem Wirkungsgrad erwärmt werden kann.
Diese Ausführungen treffen beispielsweise bei einer Ausführungsform zu, welche eine Leitung 1 umfaßt, die an der Innenseite mehrere Rippen aufweist, bei welchem das durch die Leitung 1 gehende Wasser nicht ausreichend aufgeheizt und erwärmt werden kann.
Als Begründung kann man hierfür angeben, daß zur Erwärmung des Wassers mit Hilfe der Leitung 1 die Leitung 1 selbst vor der Erwärmung des Wassers erwärmt werden muß, um eine ausreichende Wärmemenge freizusetzen, die zur Erwärmung des mit der Leitung in Berührung kommenden Wassers dient und daß hierzu eine derart hohe Temperatur eingehalten werden muß, während bei einer Leitung 1 mit an der Innenseite ausgeformten Rippen den Kontaktbereich zwischen Wasser und Leitung 1 vergrößert, so daß der Wärmeübertragungsvorgang von der Leitung 1 zum Wasser so günstig ist, daß die Temperatur der Leitung 1 nicht auf einen zur Erwärmung des Wassers ausreichenden Wert ansteigen kann.
Bei dem momentan liefernden Warmwasserbereiter gemäß der Erfindung dient die direkt in Berührung mit dem Wasser stehenden Leitung nicht nur als Wärmeübertragungsmedium, wie beim momentan
709886/0908
liefernden Gas-Warmwasserbereitern, sondern die Leitung 1 selbst dient als Wärmeerzeugungsquelle, welche direkt in Berührung mit dem zu erwärmenden Wasser kommt und die Aufgabe hat, die erzeugte Wärme an das Wasser abzugeben, so daß man die Leitung 1 selbst nicht ausreichend erwärmen kann.
Aue diesem Grunde kommt insbesondere der Auslegung der Querschnittsgestalt des Wasserdurchlasses der Leitung 1 eine große Bedeutung zu, und bei der Auslegung ist insbesondere zu berücksichtigen, daß die Berührungsfläche zwischen der Leitung 1 und dem Wasser möglichst groß ist, das gesamte Wasser möglichst nahe der Innenseite der Leitung 1 liegt, und daß die Leitung 1 selbst durch entsprechende Energieversorgung auf eine zur Erwärmung des Wassers ausreichende Temperatur erhitzbar ist.
Eine Möglichkeit zur Erhöhung der Temperatur auf einen zur ausreichenden Erwärmung des Wassers erforderlichen Wert der Leitung selbst, und zur Einhaltung und Aufrechterhaltung dieses Temperaturwertes, welche sehr einfach ist,- liegt darin, die Wanddicke der Leitung 1 innerhalb eines bestimmten Bereiches möglichst groß zu machen.
Jedoch kann bei dieser Möglichkeit die Wanddicke der Leitung 1 nicht beliebig groß gemacht werden, sondern muß derart beschränkt sein, daß man eine zum Wärmen des Wassers ausreichende hohe Temperatur aufrechterhalten kann.
Bekanntlich strömt der elektrische Strom längs der Oberfläche des Leiters (Skin Effekt), so daß die wesentlichen wärmeerzeugenden Abschnitte der Leitung 1 an der Innen- und Außenfläche der Leitung Λ liegen, während das Wasser zur Erwärmung nur direkt in Berührung mit der Innenfläche der Leitung 1 kommt.
Ud das Wasser kontinuierlich bei günstigem Wirkungsgrad aufheizen zu können, kann nan eine derartige Auslegung wählen, daß die Innenfläche, an welcher zur Erwärmung des Wassers Wärme abgeführt
709886/0908
wird, unmittelbar und kontinuierlich durch die Außenfläche der Leitung aufgeheizt wird.
Dies bedeutet, daß Wärme von der Außenfläche zu der Innenfläche übertragen wird.
Diese Wärmeübertragung hat jedoch unabdingbar eine Temperaturdifferenz bzw. einen Temperaturgradienten zur Folge. Je größer die Wanddicke der Leitung 1, desto größer wird die Temperaturdifferenz zwischen der Außenfläche und der Innenfläche nach Maßgabe des Temperaturgradienten, was zur Folge hat, daß die Innenfläche, deren Temperatur sich aufgrund der Abfuhr an Wärme an das Wasser abnimmt, nicht wirkungsvoll durch die Außenfläche erwärmbar ist.
An der Innenfläche kann natürlicherweise eine zum Erwärmen des Wassers ausreichende Temperatur aufrechterhalten werden, wenn die Außenfläche eine ausreichend hohe Temperatur besitzt, selbst wenn ein Temperaturgradient vorhanden ist. Hierzu wird jedoch eine extrem große Menge an Energie zur Aufrechterhaltung der Temperatur an der Außenfläche der Leitung 1 benötigt, um diesen Zustand beizubehalten und selbst wenn die Leitung 1 von wärmeundurchlässigem Material 5 vollständig und ausreichend umgeben ist, wird Wärme nach außen in gesteigertem Maße und schneller abgegeben, wodurch der Wärmewirkungsgrad zur Erwärmung des Wassers beträchtlich abnimmt.
Es hat sich nunmehr aufgrund von Versuchen bestätigt, daß die Wanddicke der Leitung 1 zur günstigen Erwärmung des Waseers sehr eng mit dem lichten Durchlaßquerschnitt der Leitung 1 und der Querschnittsgestalt des Durchlasses zusammenhängt. Die Versuche haben bei einer Leitung 1, welche nach den Figuren 2 und 3 ausgebildet ist, ergeben, daß die Wanddicke vorzugsweise 0,3 bis 0,8 mm relativ zum Außendurchmesser einer tatsächlichen Leitung mit Kreisquerschnitt von 10 bis 11 mm beträgt, und äußerst günstige Wärmeverhältnisse erhält man bei einer Wanddicke von 0,5
709886/0908
relativ zum Außendurchmesser von 10 mm.
Unter Bezugnahme auf die Figuren 2 bis 9 werden bevorzugte Ausführung sfοrmen der Leitung 1 beschrieben.
Die anhand der Figuren 2 und 3 angegebenen Ausführungsbeispiele stellen die einfach ausgebildetsten dar und weisen einen abgeflachten Durchlaßquerschnitt auf. Eine derartige Leitung erhält man indem man ein längs gestrecktes zylindrisches, rostfreies Stahlrohrstück durch Pressen abflacht, so daß man eine elliptische oder ovale Querschnittsgestalt erhält.
Die anhand den Figuren 2 und 3 dargestellte bevorzugte Ausführungsform gemäß der Erfindung stellt eine sehr einfach ausgebildete Leitung 1 dar, mit welcher man bei äußerst günstigem Wirkungsgrad eine Aufheizung des Wassers erzielt. Bei dieser Ausführungsform sind jedoch die Breite des Wasserdurchlasses im Mittelabschnitt bezüglich der längsseitigen Teile zu, welcher durch den nach außen wirkenden Innendruck stark beansprucht ist, wobei der Innendruck relativ hoch ist, so daß man bei einer derartig ausgebildeten Leitung 1 einen Aufbau wählen muß, wie er in Figur 11 erläutert ist. Hierbei sind die Leitungsabschnitte 1 bündig in Bauteilen aus Asbest in Festform als wärmeundurchlässiges Material 5 aufgenommen, um eine Verformung der Leitung 1 infolge des Wasserdruckes zu verhindern.
Bei den Ausführungsbeispielen nach den Figuren 4 und 5 umfaßt die Leitung 1 ein Innenrohr 11 und ein Außenrohr 1W und es wird ein Wasserdurchlaß zwischen dem Innenrohr 1' und dem Außenrohr 1W gebildet.
Bei der in den Figuren 4 und 5 dargestellten bevorzugten Ausführungsform dient ein Baum innerhalb des Innenrohres 1' als Wärmespeicherraum, so daß man den besten Wärmewirkungsgrad zur Erwärmung des Wassers hierbei erzielen kann. Es ergeben sich jedoch umfangreiche Schwierigkeiten bei der Herstellung und Fertigung
709886/0908
einer derartigen Leitung, so daß sich diese Ausführungsform nur dann lohnt, wenn ein momentaner Warmwasserbereiter eine große Durchsatzleistung aufweisen soll.
Die in den Figuren 6 und 7 gezeigten Ausführungsformen haben zum Ziel, den Wärmewirkungsgrad zum Erwärmen des Wassers bei den in den Figuren 4 und 5 gezeigten Ausführungsformen weiter zu verbessern. Es ist jedoch sehr schwierig, Leitungen der in den Figuren 4· und 5 dargestellten Gestalt herzustellen, so daß die in den Figuren 6 und 7 gezeigten Ausführungsformen für momentan liefernde Warmwasserbereiter als Haushaltsgeräte ungeeignet sind.
Bei den bevorzugten Ausführungsformen nach den Figuren 8 und 9» welche ähnlich jenen nach den Figuren 2 und 3 sind, ist im Gegensatz hierzu vorgesehen, daß die Leitung 1 an den Wandungen eine Anzahl von Rippen als Ausformungen aufweist, die längs der Wasserdurchlaufrichtung verlaufen.
Wenn bei den Ausfuhrungsformen nach den Figuren 8 und 9 die Wanddicke der Leitung 1 ausreichend groß, zum Beispiel ungefähr 1 mm, ist, kann Wasser bei extrem günstigem Wirkungsgrad erwärmt werden. Andererseits ist es sehr schwierig, die Leitung 1 herzustellen und zu bearbeiten und es tritt eine nachteilige Abstrahlung nach der Außenseite auf, so daß es bei speziellen Anwendungsfällen von Vorteil ist, die Länge der Rippen an dem vordersten Ende der Leitung bei einer Ausführungsform gemäß Figur 2, beispielsweise kurz zu bemessen, und wenn man Warmwasser mit äusserst hoher Temperatur benötigt, kann die Leitung zusätzlich aufgeheizt werden.
Das bei einem momentan liefernden Warmwasserbereiter erforderliche Leistungsvermögen beläuft sich auf eine kontinuierliche Abgabe von Warmwasser bei einer Temperatur von ungefähr 6O°C bei einer Geschwindigkeit von 3 bis 5 Liter pro Minute. Die gesamte Länge der Leitung 1, welche den wärmeliefernden Teil bei der vorliegenden Erfindung bildet, beläuft sich auf ungefähr 20 bis 30 m,
709886/0908
2735009
um das oben angegebene Leistungsvermögen sicherzustellen und die hierfür benötigte elektrische Energie beläuft sich auf ungefähr 1 bis 2 kW.
Da bei der vorliegenden Erfindung eine extrem lange Leitung 1 erforderlich ist, muß beachtet werden, daß eine derartig lange Leitung 1 möglichst günstig und platzsparend in dem Außengehäuse 4 untergebracht ist, dessen Abmessung stark begrenzt ist.
Die langen Leitungen innerhalb des Außengehäuses 4 unterzubringen, gibt es verschiedene Möglichkeiten. In Figur 10 ist eine bevorzugte Ausbildungsform dargestellt, bei welcher Leitungsblöcke 1b mit einer entsprechenden Anzahl von Leitungselementen 1a schlangenförmig verbunden sind, welche in dicken Abmessungsrichtungen der Vorrichtung parallel angeordnet sind, bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel beispielsweise 5 Leitungsblöcke 1b (in der längeren Achsrichtung im Querschnitt des Leitungselementes 1a), die dann zur Bildung einer Gesamtleitung in Serie verbunden sind.
Während jeder Leitungsteilblock 1b bei der dargestellten Ausführungsform derart ausgelegt ist, daß das Leitungselement 1a schlangenlinienförmig verbunden ist, wobei die abgeflachten Oberflächen der Leitungselemente 1a einander gegenüberliegen, können natürlich die Leitungselemente 1a auch auf andere Art und Weise, wie in der Figur dargestellt, angeordnet und verbunden sein, wenn beispielsweise der momentan liefernde Warmwasserbereiter in der Breite größer ausgelegt werden kann und in der Dicke kleiner bemessen sein soll. Dann können die Leitungselemente 1a derart angeordnet und schlangenförmig miteinander verbunden sein, daß der längere Teil des abgeflachten Querschnitts des Leitungselementes 1a in einer einzigen Ebene zur Bildung des Leitungsteilblocks 1b angeordnet ist. Bei einem Aufbau, bei welchem eine erforderliche Anzahl von Leitungsteilblöcken 1b mit einer Anzahl von Leitungselementen 1a, die schlangenförmig verbunden sind, parallel angeordnet und in Serie zur Bildung der
709886/0908
mm
Leitung 1 verbunden sind, wie zuvor beschrieben, läßt sich die Anzahl der Leitungsteilblöcke 1b frei wählen und an die Kapazität der Heißwasserversorgung, für welche der momentan liefernde Heißwasserbereiter bestimmt ist, anpassen, so daß sich eine günstige Auslegung des momentan liefernden Heißwasserbereiters ermöglicht.
Die so angeordneten Leitungsteilblöcke, welche parallel angeordnet und in Serie verbunden sind, sind unbeweglich in dem Außengehäuse 4 untergebracht und festgelegt, ohne daß sie mit dem Gehäuse in Berührung kommen, in dem sie eine vorgegebene Lage zueinander einnehmen und diese beibehalten. Das in das Außengehäuse 4 eingefüllte wärmeundurchlässige Material 5 dient hierbei zum Festlegen der Leitungsteilblöcke 1b, wie zuvor angegeben.
Wie in Figur 11 gezeigt, wird Asbest als wärmeundurchlässiges Material 5 in Form einer dünnen Platte ausgebildet und die Asbestteile 5a in Form einer dünnen Platte weisen an beiden Oberflächen oder an einer Oberfläche Ausnehmungen 5b auf, deren Anzahl den Leitungselementen 1a entspricht, um die Leitungselemente 1a bündig aufzunehmen. Die Asbestteile können zwischen den Leitungselementen 1a angeordnet sein und bezüglich den Leitungselementen 1a an den Enden in Schichtstruktur fest verbunden sein.
Hierbei können die Asbestteile 5a in Form einer dünnen Platte zwischen den Leitungselementen 1a angeordnet sein, um die gesamte Leitung 1 gegenüber der Außenumgebung wärmeisolierend abzuschirmen, und die Leitungselemente 1a unbeweglich und fest eng aneinanderliegend unter Bildung eines schlangenförmigen Verlaufs anzubringen und zu halten, währenddem sie gleichzeitig vollständig isoliert zueinander sind.
Die Teile aus wärmeundurchlässigem Material 5 sind bezüglich ihrer Gestalt nicht auf Jene in Figur 11 dargestellte Form ausschließlich abgestellt, sondern es können auch andere Einrich-
709886/0908
tungen vorgesehen sein, mit Hilfe derer die Leitung Λ zeitweise in der vorgegebenen Lage und Anordnung in dem Außengehäuse 4-festgelegt ist, und das AÄBengehäuse 4 ist innen mit Glimmerpulver als wärmeundurchlässiges Material 5 aufgefüllt.
Im folgenden wird die elektrische Schaltung des erfindungsgemäßen momentan liefernden Warmwasserbereiters näher beschrieben.
Als Grundschaltung gemäß der Erfindung ist eine Energiequelle 6, welche bei niederer Spannung einen starken Strom liefert, mit den beiden Enden der Leitung 1 verbunden.
Vorzugsweise ist als Versorgungsquelle bzw. Energiequelle 6 ein Transformator T vorgesehen, um den zum Betreiben des momentan liefernden Warmwasserbereiters gemäß der Erfindung erforderlichen Strom und die erforderliche Spannung von zur Verfügung stehenden elektrischen Energiequellen zu erhalten.
Die für den momentan liefernden Warmwasserbereiter gemäß der Erfindung erforderliche elektrische Energie beträgt ungefähr 750 W bis 2 kW, die sich in Abhängigkeit der Betriebsbedingungen (Temperatur) des Heißwasserbereiters, die Menge des erforderlichen Ausstoßes an Warmwasser, Betriebszeit und dergleichen ändert.
Je großer die zugeführte elektrische Energiemenge ist, umso grosser ist der Ausstoß an Warmwasser. Bei mehreren Versuchen hat sich ergeben, daß die elektrische Schaltung zum effektiven Aufwärmen des Wassers entsprechend ausgelegt werden muß.
Wie in Figur 12 gezeigt, ist die Leitung 1 in einen Vorerwär- «ungsabschnitt 1A, der als Wasserzuführungsabschnitt dient, und ungefähr 3/5 der gesamten Länge der Leitung beträgt und in einen restlichen Erwärmungsabschnitt 1B unterteilt. Der Vorerwärmungsabschnitt 1A und der Erwärmungsabschnitt 1B sind mit der Versorgungsquelle 6 parallel geschaltet, um eine gute Heizwirkung zu erzielen.
709886/0908
Im folgenden sollen einige Ausführungsbeispiele mit numerisch angegebenen Werten erläutert werden. Die vorgesehene Leitung 1 war ein rostfreies Stahlrohr, dessen spezifischer Widerstand 57/U^-Cm betrug und welches einen Außendurchmesser von 10 mm, eine Wanddicke von 0,2 nun und eine gesamte Länge von 20 m besaß. Pie Leitung 1 weist eine abgeflachte Querschnittsgestalt auf, wie in den Figuren 2 und 5 gezeigt.
Als Versorgungsquelle 6 wurde eine Wechselstromquelle von 20 V und 2 kW verwendet.
Wenn bei einer derartigen Ausführungsform die Versorgungsquelle 6 mit den beiden Anschlüssen der Leitung 1 zur Lieferung von Warmwasser in einer Menge von 5 l/Min, angeschlossen war, erhielt man Warmwasser mit einer Temperatur von ungefähr 450C. Wenn die Leitung 1 jedoch in einen Vorerwärmungsabschnitt 1A und einen Erwärmungsabschnitt 1B unterteilt war, belief sich die Temperatur des Warmwassers auf 600C.
Pas eingespeiste Wasser weist eine Temperatur bei diesen Ausführungsbeispielen von O0C auf.
In einer weiteren Ausführungsform, bei welcher für die Leitung dieselbe elektrische Schaltung, wie in Figur 12 gezeigt, vorgesehen war, besaß die Leitung einen Außendurchmesser von 11,0 mm, eine Wanddicke von 0,5 iwn und eine Gesamtlänge von 25 m. Ferner war ein Transformator T als Versorgungsquelle vorgesehen, welcher in eine Vorerwärmungsseite T,. und eine Erwärmungsse it e T2 unterteilt war, und an der Vorerwärmungsseite T. lag eine Spannung von 10 V und an der Erwärmuhgsseite Tp eine Spannung von 6 V an und die elektrische Energie der Transformatoren T. und Tg betrug 700 W, Hierbei erhielt man trotz der wesentlich niedrigen Energiezufuhr Warmwasser mit einer Temperatur von 600C.
Wenn ferner drei Leitungselemente 1a, wie in Figur 12 gezeigt, elektrisch parallel geschaltet und in Serie wie in Figur 13 ge-
709886/0908
zeigt, verbunden waren, mit demselben Passungsvermögen und derselben Leistung wie zuvor, erhielt man Warmwasser mit einer Temperatur von 600C bei einer Spannung von 1,5 bis 5 Volt und einer zugeführten Leistung von ungefähr 1 kW.
Bei dieser Ausführungsform war die Temperatur der Außenfläche der Leitung 1 konstant und stabil und lag bei ungefähr 800C.
Wenn der Leistungsschalter 9 eingeschaltet wird und der einlaßseitige Hahn zur Wasserversorgung geöffnet wird, bleibt das Wasser zu Beginn kalt und nach ungefähr 2 Sekunden, jedoch spätestens nach 3 Sekunden konnte Wasser von ungefähr 600C kontinuierlich entnommen werden.
Der Grund für diese Zeitverzögerung liegt in der Tatsache, daß man ungefähr 2 Sekunden benötigt, bis die Leitung 1 eine Temperatur erreicht, bei welcher das Wasser aufgewärmt werden kann, nachdem die Leitung zuvor selbst durch die elektrische Energieversorgung aufgewärmt worden ist. Die Außentemperatur der Leitung 1 überschritt nicht den Wert von 800C, da nach dem Zeitraum von 2 Sekunden die gesamte elektrische zugeführte Energie zum Aufwärmen des Wassers verbraucht wird.
Obgleich zwei Transformatoren Tx. und Tg bei den Ausführungsbeispielen gemäß den Figuren 12 und 13 verwendet worden sind, kann auch ein einziger Transformator vorgesehen sein.
Es ist bisher nicht erklärbar, daß bei der Verwendung eines einzigen Transformators zur Erwärmung des Vorerwärmungsabschnittes 1A und des Erwärmungsabschnittes 1B bei Parallelschaltung die Temperatur des erhaltenen Warmwassers um ungefähr 6 bis 90C tiefer lag als bei einer Ausbildungsform, bei welcher zwei Transformatoren vorgesehen sind, obgleich zum Aufheizen dieselbe Energie benötigt wurde.
709886/0908
Wenn demzufolge zwei Transformatoren T verwendet werden, und jedem Vorerwärmungsabschnitt 1A oder Erwärmungsabschnitt 1B der Leitung 1 der jeweilige Transformator Tx. oder Tp zugeordnet ist, wenn beispielsweise die Temperatur des zu erwärmenden Wassers wie im Sommer hoch ist, erhält man Wasser mit ausreichenden Temperaturen, wenn man nur den Erwärmungsabschnitt 1B mit Energie versorgt. Die Heizleistung läßt sich somit einfach dadurch umschalten, daß man den Transformator T., welcher mit dem Vorer- . wärmungsabschnitt 1A verbunden ist, abschaltet.
Die elektrische Umschaltung bei dem Warmwasserbereiter gemäß der Erfindung für die Heizleistung wird an der Primärseite des Transformators T ausgeführt, da ein starker Strom (ungefähr 100 bis 360 Amp.) bei geringer Spannung durch die Sekundärseite des Transformators T strömt, so daß die Kontakte der Schalter oder dergleichen schnell verschleißen und extrem teure Kontakte verwendet werden müssen. Wenn andererseits die Heizleistung an der Primärseite des Transformators T umgeschaltet wird, reichen an sich bekannte Kontakte auch bei längerer Standzeit und Betriebszeit aus.
Wenn eine Leitung 1, deren spezifischer Widerstand höher liegt, verwendet wird (wenn ein rostfreies Stahlrohr auf ähnliche Art und Weise verwendet wird) erhält man Heißwasser bei höherer Temperatur .
Aus diesem Grund ist es wünschenswert, die Leitung 1 aus Metall mit einem höheren spezifischen Widerstand auszuformen, wenn dies bezüglich der elektrischen Stromversorgungsquelle möglich ist. Wenn jedoch der spezifische Widerstand übermäßig hoch ist, ergeben sich Schwierigkeiten bezüglich der mechanischen Festigkeit der Leitung 1, Schwierigkeiten bezüglich der Bearbeitung und es ist eine Zunahme der Spannung erforderlich, um die vorgegebene Stromstärke für die Leitung 1 zu liefern und deshalb liegt der obere Grenzwert für den spezifischen Widerstand ungefähr bei 12O/Ui/2/-cm.
709886/0908
Wie in den vorstehenden Ausführungsbeispielen angegeben, ist der Wirkungsgrad des momentan liefernden Warmwasserbereiters gemäß der Erfindung extrem günstig (über 80 %) und bei Wasserleitungen für Wohnhäuser besitzt das zu erwärmende gelieferte Wasser eine Temperatur von ungefähr 2O0C, während die Temperatur des abzugebenden Warmwasser ungefähr 5O0C im Durchschnitt betragt. Hierfür benötigt man eine Leistung von ungefähr 1 kW von der Versorgungsquelle 6.
Bei dem momentan liefernden Warmwasserbereiter gemäß der Erfindung wird das Wasser direkt in Berührung mit der Leitung 1 gebracht, welche Wärme infolge des durchgeleiteten elektrischen Stromes liefert und das Wasser aufheizt, und wenn der menschliche Körper direkt in Berührung mit diesem gelieferten Heißwasser kommt, und gleichzeitig mit der Erde verbunden ist, beispielsweise beim Duschen, besteht unvermeidlich die Möglichkeit, daß man einen elektrischen Stromstoß erhält. Da jedoch die gelieferte Spannung sehr gering ist, und der Transformator T beim Betrieb zwangsweise als Energiequelle immer eingeschaltet ist, besteht keine Gefahr, daß man einen Stromstoß erhält, so daß das beim Warmwasserbereiter gemäß der Erfindung gelieferte Warmwasser unschädlich ist und elektrisch unbedenklich ist.
Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen gemäß der Erfindung wird vorzugsweise ein Manteltransformator T verwendet, welcher vollständig einen geschlossenen Stromkreis zwischen der Frimär- und Sekundärseite und der Masse mit der Primär- und Sekundärseite verhindert, und eine Potentialdifferenz an der Sekundärseite für diese spezifisch ist, wobei kein'Spannungsabfall an Masse auftritt, so daß der menschliche Körper gegen einen Elektroschock vollständig abgeschirmt ist.
Wie die vorstehenden Ausführungen zeigen, ist der erfindungsgemäße momentan liefernde Warmwasserbereiter sehr vorteilhaft und wirkungsvoll, und da eine elektrische Stromquelle verwendet wird, besteht keine Gefahr von Vergiftungen oder Explosionen wie bei
709886/0908
momentan liefernden Warmwasserbereitern, die mit Stadtgas oder anderen gasförmigen Brennstoffen arbeiten. Der erfindungsgemäße Warmwasserbereiter arbeitet schmutzlos und sicher und seine Betriebsweise ist sehr einfach, da lediglich das Zufuhrventil oder das Strömungsregelventil und beispielsweise ein Druckschalter oder dergleichen betätigt werden müssen, um automatisch die Verbindung zwischen der Leitung 1 und der Stromquelle ein- oder auszuschalten. Da die zugeführte elektrische Energie im Nieder- Spannungsbereich liegt, kann der Verbraucher keinen Stromstoß bekommen und der Warmwasserbereiter ist bezüglich seiner elektrischen Auslegung sicher. Da,die wärmeliefernden Teile direkt in Berührung mit dem Wasser stehen, kann das Wasser im Warmwasserbereiter effektiv und bei günstigem Wirkungsgrad aufgeheizt werden.
709886/0908
ι η·.
Leerseite

Claims (11)

  1. Patentansprüche
    Momentan liefernder Niederspannungs-Warmwasserbereiter, dadurch gekennzeichnet, daß eine Leitung aus Metall mit einem spezifischen Widerstand innerhalb eines Bereiches von 50 bis 120/uJV-cm mit einer vorgegebenen Länge, einer Wanddicke, einem lichten Öffnungsquerschnitt und einer bestimmten Querschnittsgestalt vorgesehen ist, daß die Leitung in einem äußeren Gehäuse (4) untergebracht ist, welche mit elektrisch isolierendem wärmeundurchlässigem Material derart aufgefüllt ist, daß die Leitung nicht in Berührung mit dem äußeren Gehäuse (4) kommt, daß ein Ende der Leitung mit einer Wasserspeisequelle und das andere Ende mit einem Warmwasserauslaß verbunden ist, und daß eine Energiequelle mit Niederspannung und starkem Strom zwischen den beiden Enden der Leitung geschaltet ist.
  2. 2. Momentan liefernder Niederspannungs-Warmwasserbereiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung (1) aus rostfreiem Stahl hergestellt ist.
  3. 3· Momentan liefernder Niederspannungs-Warmwasserbereiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erforderliche Anzahl von Leitungselementen (1a) zur Bildung eines Leitungsblockes (1b) schlangenförmig verbunden sind, und daß eine entsprechende Anzahl von Leitungsblöcken (1b) parallel angeordnet sind, wobei die Leitungsblöcke (1b) aufeinanderfolgend zur Bildung einer Leitung (1) in Serie geschaltet sind.
  4. 4« Momentan liefernder Niederspannungs-Warmwasserbereiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung (1) eine Querschnittsgestalt besitzt, in welche ein gerades Kreisrohrstück durch Pressen abgeflacht einbeschreibbar ist.
    709886/0908 ·
    ORIGINAL INSPECTED
  5. 5. Momentan liefernder Niederspannungs-Warmwasserbereiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung (1) einen Doppelrohraufbau besitzt, bestehend aus einem Innenrohr ("T) und einem Außenrohr (111)» wobei ein Durchlaß zwischen dem Innenrohr (V) und dem Außenrohr (1") freibleibt.
  6. 6. Momentan liefernder Niederspannungs-Warmwasserbereiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung (1) an der Innenwandfläche eine Anzahl von Vorwölbungen aufweist, welche in Wasserströmungsrichtung verlaufen.
  7. 7- Momentan liefernder Niederspannungs-Warmwasserbereiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Länge der Leitung (1) in zwei Abschnitte zur Bildung eines Vorerwärmungsabschnittes (1A) an der Wasserzufuhrseite und eines Erwärmungsabschnittes (1B) an der Warmwasseraustrittsseite unterteilt ist, und daß der Vorerwärmungsabschnitt (1A) und Erwärmungsabschnitt ("IB) einzeln mit einer Energieversorgungsquelle (6) verbunden sind.
  8. 8. Momentan liefernder Niederspannungs-Warmwasserbereiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Energieversorgungsquelle ein Transformator (T) ist.
  9. 9- Momentan liefernder Niederspannungs-Warmwasserbereiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine gerade Anzahl von Leitungsteilen (la) schlangenförmig in Serie als Wasserdurchlaß verbunden sind und elektrisch parallel geschaltet sind, und daß eine gerade Anzahl von parallel verbundenden Leitungselementen elektrisch in Serie geschaltet sind.
    709886/0908
  10. 10. Momentan liefernder Niederspannungs-Warmwasserbereiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Energieversorgungsquelle (6) einen Transformator (T-) und (Tp) umfaßt, daß der Vorerwärmungsabschnitt (1A) der Leitung (1) mit dem Transformator (T.) und der Erwärmungsabschnitt (1B) der Leitung (1) mit dem Transformator (T^) verbunden ist.
  11. 11. Momentan liefernder Niederspannungs-Warmwasserbereiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als wärmeundurchlässiges Material (5) Asbestteile (5a) vorgesehen sind, welche in dünnen Platten ausgeformt sind, die wiederum an ihrer Oberfläche wenigstens eine Ausnehmung (5a) zur bündigen Aufnahme eines Leitungselementes (1a) aufweisen.
    709886/0 908
DE19772735006 1976-08-03 1977-08-03 Momentan liefernder niederspannungswarmwasserbereiter Pending DE2735006A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9201076A JPS5319265A (en) 1976-08-03 1976-08-03 Low voltage instantaneous kettle

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2735006A1 true DE2735006A1 (de) 1978-02-09

Family

ID=14042500

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19772735006 Pending DE2735006A1 (de) 1976-08-03 1977-08-03 Momentan liefernder niederspannungswarmwasserbereiter

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JPS5319265A (de)
DE (1) DE2735006A1 (de)
FR (1) FR2360836A1 (de)
SE (1) SE7708863L (de)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2722359B1 (fr) * 1994-07-08 1996-09-27 Electricite De France Dispositif de chauffage par effet joule a densite de flux variable d'un fluide dans un tube a passage de courant
JP5839327B2 (ja) * 2009-05-14 2016-01-06 コスモス ソーラー ピーティーワイ エルティーディー 流体を加熱する改善された方法
KR20160143710A (ko) 2014-04-01 2016-12-14 가부시키가이샤 타이키 인조 속눈썹
CN111526611A (zh) * 2020-05-12 2020-08-11 北京宏宇航天技术有限公司 航天器用薄膜电加热器及其制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
FR2360836A1 (fr) 1978-03-03
JPS5319265A (en) 1978-02-22
SE7708863L (sv) 1978-02-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69811352T2 (de) Integraler schnelldampferzeuger
EP0017057B1 (de) Vorrichtung zum Vorwärmen von Heizöl
DE3885694T2 (de) Kochendwarmwassergerät.
DE3782559T2 (de) Elektrischer fluessigkeitserhitzer.
DE1565888A1 (de) Selbstregulierender Heizkoerper und Verfahren zu seiner Herstellung
DE19707240C2 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Erwärmen von Räumen mit einem elektrisch geheizten Heißwasserrohr
DE6901693U (de) Waermeaustauscher
DE69010458T2 (de) Heizbänder.
DE2735006A1 (de) Momentan liefernder niederspannungswarmwasserbereiter
DE1903529A1 (de) Elektrischer Heizkoerper zur Erwaermung von Rohrabschnitten,insbesondere solchen von waermebetriebenen Kaelteapparaten
DE2340489A1 (de) Elektrischer durchflusserhitzer
DE3334334A1 (de) Heizvorrichtung fuer das aufheizen eines in einem elektrisch betriebenen durchstroemelement enthaltenen waermetraegers
DE440145C (de) Elektrischer Heisswasserspender
DE60118378T2 (de) Rohrförmiges heizelement
DE10059885C1 (de) Elektrischer Durchlauferhitzer
DE1540246B2 (de) Stromzufuehrungsvorrichtung fuer eine bei tiefer temperatur arbeitende anlage
CH618005A5 (en) Method for charging a thermal treatment device with a medium, and ductwork for carrying it out
DE2912000C2 (de) Vorrichtung zum Vorwärmen von Heizöl vor der Düse eines Brenners
DE19823506B4 (de) Heizmanschette für Rohre
DE586820C (de) Wandheizplatte mit Heizkanaelen, die mit der Platte ein Stueck bilden
DE1765352C2 (de) Druckfester Durchlauf-Flüssigkeitserhitzer
EP1082876B1 (de) Vorrichtung zum erwärmen von medien
DE102019108193A1 (de) Erwärmungsanordnung zum Erwärmen einer Wand und Raumanordnung mit einer Wand mit einer solchen Erwärmungsanordnung
DE2914747A1 (de) Umhuellter widerstand fuer konvektionsheizer
DE1297251B (de) Elektrisches Heizelement in Stabform

Legal Events

Date Code Title Description
OHJ Non-payment of the annual fee