DE2811867A1

DE2811867A1 - Elektrische heizvorrichtung zum erwaermen von fluessigkeiten

Info

Publication number: DE2811867A1
Application number: DE19782811867
Authority: DE
Inventors: John Leslie Craven
Original assignee: Liquifry Co Ltd
Current assignee: Liquifry Co Ltd
Priority date: 1977-03-18
Filing date: 1978-03-17
Publication date: 1978-09-21
Also published as: US4156128A; GB1598552A; AU3407778A; JPS59209295A; JPS5463441A; FR2384413A2

Description

BESCHREIBUNG

iäe Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Heizvorrichtung, bei der ein iieizelement mit einer tempereturempfindlicheii ISinrichtung zum siegeln der Betriebstemperatur des Heizelements in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur versehen ist.

In der j/f-Patentanmeldunp; P 26 57 08'·'.3 ist eine derartige Heizvorrichtung beschrieben, zu der ein Glasrohr gehört, in das mit abdichtender l.'irkung eine rohrförmige Umschließung eingeschlossen ist, die ein an einem -inde geschlossenes erstes Rohr und ein zv/eites "ohr aufweist, das wasserdicht mit dem anderen Ende des ersten Rohrs verbunden ist. In dem ersten Rohr befindet sich ein Heizelement, während ein dos Heizelement steuernder Thermostat in dem zweiten Rohr untergebracht ist. L/ss erste Rohr besteht aus Metall, während das zweite iiohr aus einem durchscheinenden oder durchsichtigen Kunststoff hergestellt ist; um den Forderungen der englischen Norm 345G zu entsprechen, ist das Heizelement von dem Metallrohr durch ein '!ohr aus Isoliermaterial getrennt. Jedoch hat es sich gezeigt, daß das Vorhandensein des ilohrs aus Isoliermaterial und von zwischen ihm und dem Metallrohr eingeschlossener Luft zu einer erheblichen Erschwerung der Abgabe von "arme durch das Heizelement führt.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den vorstehend geschilderten Nachteil bekannter Heizvorrichtungen zu vermeiden und die Wärmeübertragung zu verbessern.

Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe durch die Schaffung einer elektrischen Heizvorrichtung zum Erhitzen einer Flüssigkeit gelöst, die ein elektrisches Heizelement aufweist, ferner eine temperaturempfindliche Einrichtung zum Regeln der Betriebstemperatur des Heizelements in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur sowie eine rohrförmige Umschließung, die gegen das Eindringen von Feuchtigkeit abgedichtet ist und durch ein an einem Ende geschlossenes erstes Rohr sowie ein elektrisch isolierendes zweites Rohr gebildet ist, das wasserdicht mit dem anderen Ende des ersten Rohrs verbunden ist; hierbei ist das Heizelement in dem ersten Rohr angeordnet, während die temperaturempfindliche Einrichtung in dem zweiten Rohr untergebracht ist; das zweite Rohr besteht aus einem elektrisch isolierenden durchscheinenden Material, und das erste Rohr ist aus einem elektrisch isolierenden Material hergestellt, das wasserundurchlässig ist, das der Wärme standhält, die von dem Heizelement aus durch dieses Rohr hindurch übertragen wird, und das geeignet ist, Stöße mit einer Energie von 0,5 Nm aufzunehmen, die durch einen Hammer aufgebracht werden, dessen Schlagfläche einen Radius von 10 mm hat. Das erste Rohr kann aus einem keramischen Material bestehen, z.B. aus Porzellan und vorzugsweise aus Alaunporzellan, während das zweite Rohr aus einem Kunststoffmaterial hergestellt sein kann.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen Axialschnitt einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Heizvorrichtung; und

Fig. 2 das Schaltbild der Heizvorrichtung nach Fig. 1.

Die Teile der in Fig. 1 dargestellten Heizvorrichtung sind mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet vie in der DT-Patentanmeldung P 26 57 084.3. Zu der Heizvorrichtung gehört ein

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Heizelement 25 mit einem Heizleiter 34, der auf einen Spulenkern ge\idckelt ist» An seinen Enden ist der Spulenkern jeweils mit mehreren Windungen eines Glasfaserbandes 30 versehen, durch die der Heizleiter 34 in einem Abstand von den ihn umgebenden Rohren gehalten wird« Das Heizelement 25 ist in eine dicht verschlossene Kammer eingeschlossen, die durch ein Rohr 40 aus Alaunporzellan mit einem Außendurchmesser von etwa 16,5 mm und einem Innendurchmesser von etwa 12,5 mm abgegrenzt wird; diese Kammer ist am einen Ende durch einen Stopfen 3a aus Synthesekautschuk und am anderen Ende durch einen Stopfen 41 aus einem halbSlexiblen Synthesekautschuk abgeschlossen. Bei dem Synthesekautschuk kann es sich um Silikon- oder Nitrilkautschuk handeln_e Die freien Räume in der Kammer können gegebenenfalls mit einem mineralischen Isoliermaterial 28 gefüllt sein, z.B. dem unter der gesetzlich geschützten Bezeichnung "Maglox" erhältlichen Material« Am inneren Ende des Stopfens 41 ist eine Dichtungsscheibe 44 befestigt, um das Entweichen des Isoliermaterials 28 zu verhindern. Das Rohr 40 aus keramischem Material ist auf einen einen kleineren Durchmesser aufweisenden Abschnitt 4 eines Rohrs 2 aus einem durchsichtigen oder halbdurchsichtigen bzwo durchscheinenden Kunststoff aufgeschoben, das zusammen mit dem Stopfen 41 und einem weiteren Stopfen 5 eine zweite Kammer abgrenzt, in die ein auf einer unterstützung 9 angeordneter Thermostat eingeschlossen ist. Das Rohr 2 kann aus einem Polycarbonatoder Acrylkunststoff hergestellt sein_o Die Rohre 40 und 2 sind in ein Glasrohr 1 eingeschlossen, das die eigentliche Heizeinrichtung enthält und durch einen Deckel bzw» eine Kappe 6 abgeschlossen ist, die einen Ansatz aufweist, der es ermöglicht, ein Element 15 des Thermostaten mit der Hand zu drehen. Zwischen dem Rohr 1 einerseits und den Rohren 40 und 2 andererseits ist ein Luftspalt von geringer Breite vorhanden.

uie in Fig. 1 dargestellte Heizvorrichtung ist so aufgebaut, daß sie den Anforderungen der englischen iiorm 3456 entspricht, eic für Wassererhitzer für 'iaushaltszv/ecke, Z₀J₀ Heizvorrich-

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tungen für Aquarien, gilt. Insbesondere gewährleistet die Konstruktion die erforderliche Festigkeit, und es ist eine sogenannte doppelte elektrische Isolierung vorhanden. Die Heizvorrichtung hält der Schlagprüfung stand, v/enn ein Hammer verwendet wird, dessen Schlagfläche einen Radius von 10 ram hat, v/enn ein Stoß mit einer Energie von 0,5 Nm aufgebracht wird. Hierbei zerbricht zwar das Glasrohr 1, doch tritt keine bemerkbare Beschädigung der Rohre 40 und 2 ein.

Die Rohre 40 und 2 sind durch einen Stift 45 aus Kunststoff aneinander verankert, wobei dieser Stift mit Preßsitz in zugehörige Öffnungen der beiden Rohre eingebaut ist. Der Stift 45 kann ausgebohrt werden, wenn es erforderlich ist, die Heizvorrichtung zu zerlegen, doch entspricht er den gegenwärtig geltenden Sicherheitsvorschriften, die verlangen, daß sich die Heizvorrichtung nicht ohne Benutzung eines Werkzeugs zerlegen lassen darf. Diese Vorschrift gilt auch für eine Schelle 8, die dazu dient, die Kappe 6 an dem Glasrohr 1 zu befestigen; die Schelle 8 ist z.B. mittels einer Schraube oder einer der Lockerung der Schelle entgegenwirkenden Ratscheneinrichtung befestigt.

Der Raum zwischen dem Ende des Glasrohrs 1 und dem Stopfen 3a kann einen Pfropfen 43 aus Schlackenwolle oder einen halbkugelförmigen Gummistopfen enthalten. Wird' ein Gummistopfen verwendet, kann dieser einen in den Stopfen 3a eingreifenden Ansatz aufweisen. Jeder Versuch, den Stopfen 3a durch Abziehen des halbkugelförmigen Stopfens zu entfernen, würde dann dazu führen, daß die beiden Stopfen voneinander getrennt werden, ohne daß der Stopfen 3a aus dem Rohr 40 herausgezogen wird.

Bei der Heizvorrichtung nach Fig. 1 ist es möglich, das Rohr aus keramischem Material durch ein Rohr aus Glimmer zu ersetzen, das auf seiner Außenseite mit Glasfasermaterial verstärkt ist. Ein solches Rohr kann auf der Innenseite mit einer Bewicklung aus dem mit einem Epoxyharz gebundenen Material versehen sein, das unter der gesetzlich geschützten Bezeichnung "Filamie"

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erhältlich ist, und es kann eine äußere Bewicklung aus einem ebenfalls mit einem Epoxyharz gebundenen Glasfasergewebe vorhanden sein. Bei dem Material mit der Bezeichnung Filamic handelt es sich um ein mit einem Kunstharz gebundenes Glimmermaterial, das gegen Wärme ziemlich widerstandsfähig ist,und das Glasfasermaterial, welches das Glimmermaterial umschließt, wird in einer solchen Dicke verwendet, daß die mechanische Festigkeit des Rohrs der englischen Norm 3456 entspricht.

Bei einer Weiterbildung des beschriebenen Ausführungsbeispiels kann das Rohr aus Glimmermaterial gleichachsig mit einem Metallrohr angeordnet sein und sich im wesentlichen über die ganze Länge des'Metallrohrs erstrecken, welch letzteres eben= falls teilweise an einem Ende auf das Kunststoffrohr 2 aufgeschoben und am anderen Ende z.B. durch den Stopfen 3a abgeschlossen ist.

Fig. 2 zeigt das Schaltbild der Heizvorrichtung nach Figo I₀ Der Heizleiter 34 ist mit dem Zuleitungskabel 22 durch einen Bimetallstreifen 10 verbunden, zu dem ein Kontakt 11 und ein Gegenkontakt 12 gehören. Der Bimetallstreifen 10 wird durch einen Magneten 32 vorgespannt„ Ferner ist eine Neonlampe 13 mit einem Vorschaltwiderstand 33 vorhanden, die anzeigt, ob der Heizleiter 34 unter Spannung steht» Ist die Neonlampe eingeschaltet, ist sie durch das Kunststoffrohr 2 hindurch sichtbar.

Der Patentanwalt;

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e e r s e i t e

Claims

ANSPRÜCHE

Elektrische Heizvorrichtung zum .Erwärmen einer ..1Ussigkeit mit einem elektrischen ileizelemont, einer temperaturempfindlichen Einrichtung zum Jiegeln der ;.;etriebs tempera tür des :ieizelements in Abhängigkeit von der ümgebungstempern tür sov/ie einer rohrförmigen Umschließung, die gegen das Eindringen von Feuchtigkeit abgedichtet ist und zu der ein an einem 3nde verschlossenes erstes tohr und ein elektrisch isolierendes durchscheinendes zweites Uohr gehören, wobei das zweite P.obr wasserdicht mit dem anderen Snde des ersten Rohrs verbunden ist und wobei das Heizelement in dem ersten Rohr und die temperaturempfindliche Einrichtung in dem zweiten Hohr angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet , daß das erste Rohr (40) aus einem elektrisch isolierenden Materiell besteht, das wasserundurchlässig ist, das der Värme standhält, die von dem Heizelement (34) aus durch das Hohr hindurch übertragen wird, und das einer üchlagenergie von 0,5 Nm standhält, die auf das erste Rohr mittels eines Hammers aufgebracht wird, dessen Schlagfläche einen 'ladius von 10 mm hat.

2. Heizvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Rohr (40) aus einem keramischen Material besteht.

3. Heizvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Rohr (40) aus Alaunporzellan (aluminous porcelain) besteht.

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ORIGINAL INSPECTED

-ι. Heizvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da;i das erste lohr (40) ans Glimmer besteht und ?n seiner Außenfläche .mit Glasfosermaterial verstärkt ist.

5. Heizvorrichtung nach einem eier Ansprüche 1 bis 1 mit in der Umschließung angeordnetem wärmeisolierendem Material, das zwei Zonen voneinander trennt, von denen die eine das Heizelement und die andere die terupersturempfindliche 2inrichtung enthält, wobei die a,ndere Zone vollständig innerhalb des zweiten Rohrs angeordnet ist und wobei der Raum zwischen dem Heizelement und dem ersten riohr im wesentlichen vollständig mit einem teilchenförmigen mineralischen Isoliermaterial gefüllt ist, dadurch gekennzeichnet, daß zu dem wärmeisolierenden Material ein Stopfen (41) gehört, durch den hindurch sich elektrische Leiter von der einen Zone zu der anderen Zone erstrecken, und daß in der ersten Zone eine Dichtungsscheibe (44) angeordnet ist, um das Hindurchdringen des mineralischen Isoliermateria.ls (28) durch den Stopfen zu verhindern.

6. Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der die rohrförmige Umschließung in einem Glasrohr angeordnet ist, das gegen das Eindringen von t/asser abgedichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Festigkeit des ersten Rohrs (40; ausreicht, um der genannten Stoßenergie standzuhalten, wenn diese durch das Glasrohr (1) übertragen wird.

7. Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der das erste Rohr und das zweite Rohr teilweise ineinandergeschoben sind, gekennzeichnet durch einen Stift (45), der im Bereich der sich überlappenden Teile der Rohre mit Preßsitz in Eingriff mit den Rohren (2, 40) steht.

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