DE2757109A1

DE2757109A1 - Flow heater for coffee making machine - has heat transfer to water pipe reduced at hot water end

Info

Publication number: DE2757109A1
Application number: DE19772757109
Authority: DE
Inventors: Guenther Traunspurger
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-12-21
Filing date: 1977-12-21
Publication date: 1979-06-28

Abstract

The flow heater for a coffee making machine has the water pipe supplied with different amounts of heat at different points along its length so that heating is matched to the temp. of the water. This reduces any tendency t produce steam. The variation in heat transfer may be achieved by increasing the distance between water pipe and heating filament towards the hot water end of the pipe. Other methods of attaining this variation are described.

Description

Durchlauferhitzer für eine elektrische KaffeemaschineInstantaneous water heater for an electric coffee machine

Die Erfindung betrifft eine elektrische Kaffeemaschine mit einer elektrisch beheizten Wasserrohr.The invention relates to an electric coffee machine with an electric heated water pipe.

Im Unterschied zu fest in den Haushaltungen instaBierten Durchlauferhitzern, die über ihre gesamte Länge mit dem Druck im Wasserleitungsnetz beaufschlaet sind, weisen die Durchlauferhitzer elektrischer Kaffeetiasehinen in ihren Wasserrohren nur einen geringen Ueberdruck auf, der dadurch bedingt ist, daß der Frischwasserbehälter einer Kaffeemaschine nicht beliebig hoch über dem Durchlauferhitzer angeordnet sein kan.n. Vor allem sind die Druekverhältnisse zu Beginn des Brühvorganges bei vollem Frischwasserbehälter und die Druckerheltnisse bei fast leerem Frischwasserbehälter sehr unterschiedlich und die Überdrücke im letzten Fall sind sehr gering. Dies bedingt, daß das Wasser bei der Erwärmung im Durchlauferhitzer leicht zum Verdc'ipfen gebracht wird. So tritt vor allem an der linienförmigen Verbindungsstelle, zwischen einem Wasserrohr und einen Rohrheizkörper eine starke, lokale Beheizung entlang einer Linie im Inneren des Wasserrohres auf, die leicht zur Bildung von Dampfblasen führen kann. Eine zu starke Dampfbildung behindert aber eine gleichmäßige Wasserförderung. Aus diesen Gründen sind der dem Wasserrohr pro Längeneinheit zuführbaren Wärmemenge Grenzen gesetzt, die bei der Auslegung einer neuen Kaffeemaschine beachtet werden müssen und die Geschwindigkeit des Brithvorganges beeinflug;en.In contrast to instantaneous water heaters permanently installed in households, which are subjected to the pressure in the water pipe network over their entire length, The water heaters have electric coffee bars in their water pipes only a slight overpressure, which is due to the fact that the fresh water tank a coffee machine cannot be arranged arbitrarily high above the water heater can. Above all, the pressure conditions are at full at the beginning of the brewing process Fresh water tank and the pressure conditions when the fresh water tank is almost empty very different and the overpressures in the latter case are very low. This requires that the water is easily caused to evaporate when heated in the flow heater will. So occurs especially at the linear junction between one Water pipe and a tubular heater provide strong, local heating along one Line inside the water pipe, which easily lead to the formation of steam bubbles can. Too much steam builds up, however, preventing even water pumping. For these reasons, the amount of heat that can be supplied to the water pipe per unit length Limits are set that must be taken into account when designing a new coffee machine and affect the speed of the Brith process.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Durchlauferhitzer der gattungsgemäßen Art zu schaffen, bei dem die Neigung zur Dampferzeugung herabgestzt ist.The invention is based on the object of creating a water heater of the generic type in which the inclination is reduced for steam generation.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die dem Wasserrohr entlang seiner Länge pro Längeneinheit zugeführte Heizleistung in Anpassung an die Belastbarkeit des Wassers unterschiedlich ist.This object is achieved according to the invention in that the water pipe heating power supplied along its length per unit length in adaptation to the Resilience of the water is different.

Dies bedeutet in den meisten Fällen pralrtisch, daß die dem Wasserrohr pro Längeneinheit zugeführte Heizleistung gegen das Heißwasserende hin abnimmt. Das heißt, der Kaltwasserbereich des Wasserrohres wird stärker beheizt, als der Heißwasserbereich, was mehrere Vorteile hat. Im Kaltwasserbereich verträgt die Wasseroberfläche an der Rohrwandung eine wesentlich größere Wäremzufuhr ohne nennenswerte Dampfblasenbildung. Je heißer das Wasser wird, um so mehr neigt es bei Zufuhr der gleichen Wärme zurDampfblasenbildung, so daß eine ungleichmäßige Beheizung wohl einen längeren Durchlauferhitzer erfordert, jedoch zu einer gleichmäßigeren Förderung führt.In most cases this means that the water pipe per unit of length supplied heating power decreases towards the hot water end. This means that the cold water area of the water pipe is heated more than that Hot water area, which has several advantages. The water surface tolerates cold water on the pipe wall a much greater heat supply without significant vapor bubble formation. The hotter the water gets, the more it tends to form steam bubbles when the same heat is applied. so that uneven heating probably requires a longer flow heater, but leads to a more even promotion.

Durch die langsamere Beheizung des Wassers gegen das Heißwasserende hin ergibt sich auch ein längerer Weg im Wasserrohr, entlang dem der ausfallende Kalk sich besonders stark absetzt. Durch geschickte Wahl der heizung in diesem Bereich kann die Zeitdauer, zwischen den Entkalkungen wesentlich länger sein als bei den jetzt verwendeten Durchlauferhitzern. Auch wird die Geräuschbildung beim Brühen wesentlich herabgesetzt.Due to the slower heating of the water towards the end of the hot water there is also a longer path in the water pipe along which the falling one Lime deposits particularly heavily. By cleverly choosing the heating in this area the time between decalcifications can be considerably longer than with water heaters now used. There is also no noise when brewing substantially reduced.

Gemäß einer bevorzuttén Ausführungsform kann an dem Wasserrohr zu dessen Beheizung ein, eine Heizwendel aufweisender Rohrheizkörper entlang geführt sein, wobei die Heizwendel zur Verringerung der pro Längeneinheit abgegebenen Wärmemengo weiter auseinander gezogen ist. Diese Ausführungsform bringt eine hohe Zuverlässigkeit bzw. Lebensdauer des Rohrheizkörpers mit sich. Gemäß einer abgewandelten Ausführungsform kann der Durchlauferhitzer mit einem, am Wasserrohr entlang geführten Rohrheizkörper und einer damit in Verbindung stehenden Warmhalteplatte ausgebildet sein, wobei der Wärmeübergang zwischen dem Rohrheizkörper und dem Wasserrohr und/oder der Warmhalteplatte über die Länge des Wasserrohres verändert ist. Der Wärmeübergang kann durch Kontakt der entsprechenden Elemente erfolgen, wobei der Kontakt mehr oder weniger aufgehoben sein kann. Ferner kann der Wärmeübergang durch eine Xaterialbrucke hergestellt werden, die mehr oder weniger dick ist und mehr oder weniger z. B. durch Löcher geschwächt sein kann oder mindestens teilweise entfernt sein kann; auch eine Verlängerung des Steges und die damit verbundene Wärmeabstrahlung vom Steg, kann den Wärmeübergang schwächen.According to a preferred embodiment, the water pipe can be closed whose heating is guided along a tubular heating element having a heating coil be, the heating coil to reduce the amount of heat emitted per unit length is pulled further apart. This embodiment brings high reliability or service life of the tubular heater with it. According to a modified embodiment the water heater can be done with a tubular heating element that is guided along the water pipe and a hot plate connected therewith, wherein the heat transfer between the tubular heater and the water pipe and / or the hot plate is changed over the length of the water pipe. Of the Heat transfer can take place through contact of the corresponding elements, the Contact can be more or less canceled. Furthermore, the heat transfer can through a material bridge can be produced that is more or less thick and more or less z. B. can be weakened by holes or at least partially removed can be; also an extension of the web and the associated heat radiation from the bridge, can weaken the heat transfer.

Schließlich kann die Warmhalteplatte durch unterschiedliche Dicke an der jeweiligen Anlagestelle des Durchlauferhitzers oder besser gesagt Rohrheizkdrpers mehr oder weniger Wärme zur Warmhaltung des bereiteten Kaffees vom Rohrheizkörper abziehen.Finally, the hotplate can be of different thickness at the respective contact point of the instantaneous water heater or rather tubular heating element more or less heat to keep the prepared coffee warm from the tubular heating element pull off.

Im folgenden wird die Erfindung anhand schematischer Zeichnungen, an Ausführungsbeispielen näher erläutert.In the following the invention is based on schematic drawings, explained in more detail using exemplary embodiments.

Es zeigt: Fig. 1 stark schematisiert eine erfindungsgemäß ausgebildete elektrische Kaffeemaschine; Fig. 2 einen Schnitt im wesentlichen entlang der Linie II-II in Fig. 1; Fig. 3 eine abgewandelte Anordnung des Durchlauierhitzers in der Kaffeemaschine gemäß Fig. 1; Fig. 4 eine abgewandelte Kombination aus einem Wasserrohr, einem Rohrheizkörper und einer Warmhalteplatte; Fig. 5 einen Schnitt im wesentlichen entlang der Linie V-V in Fig. 4; Fig. 6 ausschnittsweise eine abgewandelte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Durchlauferhitzers; Fig. 7 eine weitere abgewandelte Ausführungsform mit Wasserroh;\eizkdrper und Warmhalteplatte und Fig. 8 noch eine abgewandelte Ausfthrungsform mit einem Wasserrohr einem Rohrheizkörper und einer Warmhalteplatte.It shows: FIG. 1, in a highly schematic manner, one designed according to the invention electric coffee maker; Fig. 2 is a section essentially along the line II-II in Fig. 1; Fig. 3 shows a modified arrangement of the continuous heater in the Coffee machine according to FIG. 1; 4 shows a modified combination of a water pipe, a tubular heater and a hot plate; Fig. 5 is a section substantially along the line V-V in Figure 4; 6 shows a section of a modified one Embodiment of a water heater according to the invention; 7 shows another modified embodiment with water pipe; \ eizkdrper and hot plate and Fig. 8 another modified embodiment with a water pipe and a tubular heating element and a hotplate.

Die in den Figuren 1 und 2 dargestellte elektrische Kaffeemaschine weist einen Frischwnsserbehälter 2 auf, von dem das Wasser über ein Rückschlagventil 4 eine Verbindungsleitung 6Jeinen Durchlauferhitzer 8, ein Steigrohr 10 und ein Überlaufrohr 12 in einen auf einer Kaffeekanne 14 sitzenden Kaffeefilter 16 fließt. Die Kaffeekanne 14 steht auf einer Warmhalteplatte 181 unter der ein elektrischer Rohrheizkörper 20 des Durchlauferhitzers 8 angeordnet ist. Das Wasserrohr 20 ist über einen Verbindungssteg 22 wärmeleitend mit einem darunter angeordneten Wasserrohr 24 verbunden, das seinerseits mit dem Verbindungsschlanch 6 und dem Steigrohr 10 in Verbindung steht. Im Verbindungssteg 22 sind Löcher 26 ausgostanztXdie die wärmeleitende Verbindung zwischen dem Rohrheizkörper 20 und dem Wasserrohr 24 schwächen. Dem-zufolge wird das Wasserrohr 24 gegen sein in Fig. 1 rechtes Heißwasserende hin schwächer beheizt und der Rohrheizkörper wird in diesem Bereich heißer und gibt mehr Wärme an die Warmhalteplatte und damit abzüglich eines gewissen Verlustes an die Kaffeekanne 14 ab.The electric coffee machine shown in Figures 1 and 2 has a fresh water container 2, from which the water passes through a non-return valve 4 a connecting line 6J a water heater 8, a riser pipe 10 and a Overflow pipe 12 flows into a coffee filter 16 seated on a coffee pot 14. The coffee pot 14 stands on a hot plate 181 under which an electric one Tubular heater 20 of the water heater 8 is arranged. The water pipe 20 is Via a connecting web 22 in a thermally conductive manner with a water pipe arranged underneath 24, which in turn is connected to the connecting tube 6 and the riser pipe 10 communicates. Holes 26 which conduct heat are punched out in the connecting web 22 Weaken the connection between the tubular heating element 20 and the water pipe 24. Accordingly the water pipe 24 becomes weaker towards its hot water end on the right in FIG. 1 heated and the tubular heater becomes hotter in this area and gives more heat to the hotplate and thus minus a certain loss to the coffee pot 14 from.

Fig. 3 zeigt eine andere Anordnung eines Durchlauferhitzers 108 unter einer Warmhalteplatte, wobei ein Rohrheizkörper 120 neben einem Wasserrohr 124 liegt und einmal über einen Verbindu>igssteg 122 und zum andern über die Warmhalteplatte mit diesem verbunden ist. Auch hier werden Je nach Erfordernis Löcher im Steg ausgebildet.Fig. 3 shows another arrangement of a flow heater 108 below a hotplate, with a tubular heating element 120 lying next to a water pipe 124 and on the one hand via a connecting bar 122 and on the other hand via the hotplate connected to this is. Again, depending on the requirement Holes formed in the web.

Der in Fig. 4 dargestellte Durchlauferhltzer weist eine Warmhalteplatte 4181ein Wasserrohr 424 und einen elektrischen Rohrheizkörper 420 auf. Der Rohrheizkörper und das Wasserrohr sind an der Warmhalteplatte angelötet und sind in dem in Fig. 4 unteren Kaltwasserbereich auch miteinander verlötet. Die über einen Teil ihrer Länge miteinander verlöteten Rohre 420 und 424 sind über den übrigen Teil ihrer Länge mit einem zunehmenden Abstand von einander aui der Wapmhalteplatte angelötet, so daß sie durch einen mehr oder weniger breiten Steg, der von der Warmhalteplatte 418 gebildet wIrd1 miteinander verbunden sind. Da dieser Verbindungssteg jedoch Wärme an eine darauf stehende Kaffeekanne abgibt erreicht das Wasserrohr trotz konstanter Wärmeabgabe pro Längeneinheit des Rohrheizkörpers gegen das Heißwasserende hin weniger Wärme pro Längeneinheit.The flow heater shown in Fig. 4 has a hot plate 4181 a water pipe 424 and an electric tubular heater 420. The tubular heater and the water pipe are soldered to the hotplate and are in the one shown in Fig. 4 lower cold water area also soldered together. The over part of their Tubes 420 and 424 soldered together are over the remainder of their length Length with an increasing distance from each other soldered on the bracket plate, so that they are supported by a more or less wide ridge that extends from the hotplate 418 are connected to each other. Since this connecting web, however Gives off heat to a coffee pot standing on it, but reaches the water pipe despite constant Less heat dissipation per unit length of the tubular heating element towards the hot water end Heat per unit length.

Der in Fig. 6 ausschnittsweise dargestellte Durchlauferhitzer mit einem nicht geschnittenen Wasserrohr 624 und einem daran entlang geführten und damit verlötetem, hier im Schnitt dargestellten Rohrheizkörper 620 ist ohne Warmhalteplatte dargestellt, kann aber natürlich an einer Warmhalteplatte anliegen. In diesem Fall ist die Heizwendel 621 im Inneren des Rohrheizkörpers 620 gegen das durch den Pfeil angedeutete rechte Heißwasserende hin, länger auseinander gezogen, so daß der Rohrheizkörper pro Längeneinheit weniger Wärme erzeugt. Ee ist möglich, Rohrheizkörper mit einem gewünschten Leistungsabgabeprofil über ihre Länge gesteuert herzastellen.The water heater shown in detail in Fig. 6 with a non-cut water pipe 624 and a guided along it and thus soldered tubular heating element 620, shown here in section, is without a hotplate shown, but can of course rest on a hotplate. In this case is the heating coil 621 inside the tubular heater 620 against that indicated by the arrow indicated right hot water end, pulled apart longer so that the tubular heating element generates less heat per unit length. Ee is possible to use tubular heating elements with one desired power output profile controlled over their length.

Bei der in Fig. 7 dargestellten Ausführungsform eines Durchlauferhitzers 708 aus einem Wasserrohr 724 und einem danit verlöteten elektrischen Rohrheizkörper 720 und einer Warmhalteplatte 718 wird dadurch auch über die Länge variierte Wärmezufuhr zum Wasserrohr eingestellt, daß der Rohrheizkörper 720 in einem, in Fig. 7 rechten Bereich an der Warmplatte 718 anliegt und damit verlötet ist, während er in einem in Fig. 7 mittleren Bereich an der Warmhalteplatte anliegt und mit dicser nicht verlötet ,st und dann durch eine Biegung in seinem in Fig. 7 linken Kaltwasserbereich in einem Abstand 719 von der Warmhalteplatte 718 geführt ist, so daß in diesem Bereich die volle Leistung des über seine Länge einheitlichen Rohrheizkörper zur Beheizung des Wasserrohres 724 zur Verfügung steht.In the embodiment of a flow heater shown in FIG 708 made of a water pipe 724 and a danit-soldered electric tubular heating element 720 and a hot plate 718 is thereby also varied over the length of the heat supply set to the water pipe that the tubular heater 720 in one, in Fig. 7 right Area on the hot plate 718 is applied and is soldered to it, while it rests against the hotplate in a central area in FIG. 7 and with it not soldered, st and then through a bend in its cold water area on the left in FIG. 7 is guided at a distance 719 from the hot plate 718, so that in this area the full power of the tubular heating element, which is uniform over its length, for heating of the water pipe 724 is available.

Fig. 8 schließlich zeigt eine gegen das Heißwasserende cines Durchlauferhitzers 808 mit einem Wasserrohr 824 und einem Rohrheizkörper 820 hin verdickten Warinhallq>latte 8i8, die dadurch im Hcißwasserbereich mehr Wärme vom Rohrheizkörper 820 abziehen und einer angedeuteten Kaffeekanne 814 zuführen kann.Finally, FIG. 8 shows a flow heater towards the hot water end 808 with a water pipe 824 and a tubular heater 820 thickened Warinhallq> latte 8i8, which thereby draw off more heat from the tubular heating element 820 in the hot water area and an indicated coffee pot 814 can feed.

10 Ansprüche 8 Figuren10 claims 8 figures

Claims

Claims 1. Instantaneous water heater for an electric coffee machine, with an electrically heated water pipe, d u r c h e k e n n n z e i c h n e t that the water pipe (24; 424; 624; 724; 824) along its length per unit length supplied heating power in adaptation to the resilience of the water different is.

2. Water heater according to claim l, with one on the water pipe to it Heating along guided electrical tubular heating elements with an Ileizwendel, characterized in that the heating coil (621) against the Ileißwasserende of the water pipe (624) is pulled further apart.

3. Water heater according to claim l and / or 2, with one on the water pipe along a tubular heating element and a related larm} 1altop] .attc5 characterized in that the heat transfer between the tubular heating element (20; 420; 620; 720; 820) and the water pipe (24ji24; 424; 624; 724; 824) changed over the length of the water pipe is.

4. Water heater according to one or more of claims 1 to 3, with a tubular heating element guided along the water pipe and one with it in Connected hot plate, characterized in that the heat transfer between the tubular heating element (720) and the hot plate (718) over the length of the Water pipe is designed differently.

5. Water heater according to one or more dor claims l to 4, characterized in that the heat transfer takes place through flerühflrng and this is partially deteriorated or abolished.

6. water heater according to one or more of claims i to 5, characterized in that the heat transfer via a material bridge (22; 122; 719) he follows.

7. water heater nuch claim 6, characterized in that the thermally conductive material bridge (22) is weakened.

8. instantaneous water heater according to claim 6 or 7, characterized in that that the material bridge (22) has weakening holes (26).

9. instantaneous water heater according to one of claims 6 to 8, characterized in that that the material bridge (418) is lengthened.

10. Water heater according to one or more of claims 1 to 9, characterized in that the warming plate (818) has different dimensions Thick more or less heat to keep the prepared coffee warm from the tubular heating element (820) subtracts.