DE2844713B1

DE2844713B1 - Tubular heater arrangement

Info

Publication number: DE2844713B1
Application number: DE19782844713
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Adam; Ingo Dipl-Ing Dr Mon Bleckmann
Original assignee: ELPAG AG CHUR
Current assignee: ELPAG AG CHUR
Priority date: 1978-10-13
Filing date: 1978-10-13
Publication date: 1979-12-20
Also published as: EP0013295A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Rohrheizkörperanordnung, insbesondere einen Einschraubheizkörper, für emaillierte Warmwasserboiler oder ähnliche Geräte mit Schutzanode, bei der die Anschlußenden des Rohrheizkörpers durch einen Schraubflansch oder eine ähnliche Halterung hindurchgeführt sind.The invention relates to a tubular heater assembly, in particular a screw-in heater, for enamelled hot water boiler or similar devices with a protective anode, in which the connecting ends of the tubular heater are passed through a screw flange or a similar bracket.

Es werden in großen Stückzahlen Heißwasserkessel zur Anwendung in Wohnungen oder dgl. hergestellt, welche auf der Innenseite emaillierte Stahlbehälter besitzen. Zum kathodischen Korrosionsschutz des Behälters und des Mantels des Rohrheizkörpers werden Opferanoden, vorzugsweise aus Magnesium, vorgesehen. Die bei derartigen emaillierten Stahlbehältern und Opferanoden auftretenden Probleme sind beispielsweise in der DE-OS 20 27 314 erläutertThere are hot water boilers for use in apartments or the like. Manufactured in large numbers, which have enamelled steel containers on the inside. For cathodic corrosion protection of the The container and the jacket of the tubular heater are sacrificial anodes, preferably made of magnesium, are provided. The problems encountered with such enameled steel containers and sacrificial anodes are for example in DE-OS 20 27 314 explained

Auch bei den besten Emaillierungsverfahren läßt sich nicht ausschließen, daß Mikroporen im Email auftretea Solange durch die Schutzanode ein Metallabtrag von dem Grundmetall des Behälters vermieden wird, sind auch derartige Mikroporen unschädlich. Da die Schutzanode jedoch bestimmungsgemäß als Opferanode wirkt, d.h. verbraucht wird, müßte sie nach einer bestimmten Anzahl von Betriebsjahren ausgewechselt werden, wobei die Betriebsdauer von dem Zustand des zu erhitzenden Wassers abhängig ist. Nun ist es schwierig, von Seiten des Herstellerwerkes eine entsprechende Empfehlung festzulegen, da ja die Wasserverhältnisse unterschiedlich sind. Wird eineEven with the best enamelling processes, it cannot be ruled out that micropores will occur in the enamel As long as the protective anode prevents metal removal from the base metal of the container even such micropores are harmless. However, since the protective anode is intended as a sacrificial anode works, i.e. is used up, it would have to be replaced after a certain number of years of operation The operating time depends on the condition of the water to be heated. Now it is difficult to make a corresponding recommendation on the part of the manufacturer, since the Water conditions are different. Will be a

is Auswechslung nach einer relativ kurzen Betriebszeit empfohlen, um auch relativ aggressivem Wasser Rechnung zu tragen, so wird dies von Seiten des Kundendienstes und des Kunden als Zumutung empfunden, da leicht festgestellt werden kann, daß die Schutzanode bei Betrieb in normalem Wasser noch fast nicht angegriffen ist. Wird ein längerer Zeitraum empfohlen, kann es jedoch vorkommen, daß der Behälter bereits beschädigt ist, zumal bei Ausfall der Opferanode — ausgehend von den Mikroporen — die Korrosion in verhältnismäßig sehr kurzer Zeit zu einer Undichtheit des Behälters führt. Unabhängig von den Empfehlungen zeigt sich jedoch, daß diese von den Kunden meistens ignoriert werden und daß das Gerät so lange in Betrieb gehalten wird, bis entweder der Behälter undicht wird oder der Rohrheizkörper ausfällt Der Rohrheizkörpermantel, welcher im allgemeinenis replacement after a relatively short period of operation recommended in order to take account of relatively aggressive water, this is the responsibility of the Customer service and the customer perceived as unreasonable, since it can easily be determined that the Protective anode is almost not attacked when operated in normal water. Will be a longer period of time recommended, but it can happen that the container is already damaged, especially if the Sacrificial anode - starting from the micropores - the corrosion in a relatively very short time to one Leakage of the container leads. Regardless of the recommendations, however, it has been shown that they are affected by the Customers are mostly ignored and that the device is kept in operation until either the Container is leaking or the tubular heating element fails The tubular heating element jacket, which in general

aus Kupfer oder Chrom-Nickel-Stahl besteht, hat gegenüber dem nur aus Stahl bestehenden Behälter ein wesentlich edleres Potential. Bei den üblichen Anordnungen ist jedoch zwangsläufig der Rohrheizkörpermantel elektrisch mit dem Behälter verbunden, d. h. die Anschlußenden des Rohrheizkörpermantels sind im allgemeinen in einen Schraubflansch eingelötet, welcher in eine Mutter eingeschraubt wird, die zwangsläufig elektrischen Kontakt mit der Behälterwand hat. Eingehende Untersuchungen ergaben nun, daß der Hauptverbrauch der Opferanode auf den Rohrheizkörper zurückzuführen ist und daß sich eine mehr als doppelt so große Lebensdauer der Opferanode ergibt, wenn der Stromfluß vom Behälter auf die Opferanode und von dort auf den Rohrheizkörpermantel in geeigneter Weise unterbrochen wird.consists of copper or chrome-nickel steel, has a container that is made of steel only much more noble potential. In the usual arrangements, however, the tubular heating element jacket is inevitable electrically connected to the container, d. H. the connection ends of the tubular heater jacket are in generally soldered into a screw flange, which is screwed into a nut, which inevitably electrical contact with the container wall. In-depth investigations have now shown that the Main consumption of the sacrificial anode is due to the tubular heater and that a more than twice as long life of the sacrificial anode results when the current flow from the container to the sacrificial anode and is interrupted from there on the tubular heater jacket in a suitable manner.

Der Erfindung liegt dementsprechend die Aufgabe zugrunde, die Funktionsfähigkeit und die LebensdauerThe invention is accordingly based on the object of the functionality and the service life

so des Opferanodensystems erheblich zu steigern.so to increase the sacrificial anode system considerably.

Diese Aufgabe wird durch die im Hauptanspruch beschriebenen kennzeichnenden Merkmale gelöst.This object is achieved by the characterizing features described in the main claim.

In den Ansprüchen 4 bis 6 sind bevorzugte Verfahren zur Herstellung der Rohrheizkörperanordnung gemäß der Erfindung beschrieben.In claims 4 to 6 are preferred methods for producing the tubular heater assembly according to of the invention described.

Die heiligenden Zeichnungen dienen der weiteren Erläuterung des Gegenstandes der Erfindung; es zeigtThe sanctifying drawings serve to further explain the subject matter of the invention; it shows

F i g. 1 eine Rohrheizkörperanordnung teilweise geschnitten undF i g. 1 a tubular heater assembly partially cut and

Fig.2 ähnlich wie in Fig. 1 einen Schnitt einer weiteren Rohrheizkörperanordnung.2, similar to FIG. 1, a section of a further tubular heating element arrangement.

Gemäß dem in F i g. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Rohrheizkörper 1 im Bereich seiner beiden Enden parallel geführt. Unmittelbar vor dem Ende des Außenrohrmantels sind jeweils die beiden Enden des Rohrheizkörpers in eine Platte 4 eingelötet, wodurch der Rohrheizkörper 1 für sich eine gewisse Stabilität erhält. Der zur Befestigung des Rohrheizkörpers 1 anAccording to the in FIG. 1 shown embodiment is the tubular heater 1 in the region of both of them Ends parallel. Immediately before the end of the outer pipe jacket are the two ends of the Tubular heater soldered into a plate 4, whereby the tubular heater 1 for itself a certain stability receives. The one to attach the tubular heater 1 to

TiUIHAL INSPECTED TiUIHAL INSPECTED

einer Wand eines Warmwasserboilers oder dgl. dienende Schraubflansch 3 weist eine zentrische Bohrung 8 auf, die etwa in Mitte des Bohrloches abgestuft ist. Der Durchmesser der Platte 4 ist dabei kleiner als der Innendurchmesser der Bohrung 8 des Schraubflansches 3. Auf den Außenumfang der Platte 4 ist ein ringförmiger Abstandsring 6 aufgeschoben, der die Außenkante der Platte 4 U-förmig umfaßt. Als Abstandsring kann dabei eine Gummitülle bzw. ein Isolierstoffdistanzring Verwendung finden. Nach dem Befestigen des Abstandsrings 6 an der Platte 4 entspricht der Außendurchmesser des an der Platte 4 befestigten Abstandsringes 6 etwa dem Innendurchmesser des Schraubflansches 3. Der Rohrheizkörper 1 wird anschließend mit der Platte 4 sowie dem daran befestigten Abstandsring in die Bohrung 8 des Schraubflansches 3 eingeführt, wobei der im Querschnitt U-förmige Abstandsring 6 mit seinem oberen Schenkel an der Abstufung 9 der Bohrung 8 anliegt. Auf diese Weise erhält der Rohrheizkörper 1 keinen elektrischen Kontakt mit dem Flansch 3. Die sowohl an der Unter- wie auch an der Oberseite der Flanschbohrung 8 verbleibenden Freiräume werden mit einem Gießharz ausgegossen, wodurch der Rohrheizkörper 1 einerseits gegenüber dem Schraubflansch 3 gesichert, andererseits weiterhin isoliert gehalten wird. Von der Oberfläche des Schraubflansches 3 stehen die von Gießharz ebenfalls eingebetteten Anschlußenden bzw. Bolzen 2 des Rohrheizkörpers 1 ab, die über Anschlußklemmen oder dgl. mit einer entsprechenden Spannungsquelle verbunden werden können.
Bei dem in Fig.2 dargestellten weiteren Ausführungsbeispiel ist der Rohrheizkörper 1 ebenfalls im Bereich seiner beiden Enden parallel geführt. Auf die beiden Anschlußenden 2 ist ein hutförmiges Isolierstück 7 aufgesteckt, das mit seiner Unterseite auf die beiden Rohrmantelabschlüsse des Rohrheizkörpers 1 aufsteht und an dessen Oberseite die beiden Anschlußbolzen 2 zu deren Verbindung mit einer Spannungsquelle herausragen. Der Außendurchmesser des Isolierstückes 7 entspricht dabei dem Innendurchmesser des Schraubflansches 15. Diese Anordnung wird anschließend in den Schraubflansch 15 eingeführt, bis die Krempenoberfläche des hutförmigen Isolierstückes 7 in einer Ebene mit der Oberfläche des Flanschteils 10 zu liegen kommt. Zum Befestigen des hutförmigen Isolierstückes 7 wird von dessen Oberseite her ein Flanschring 11 mit entsprechendem Durchmesser so weit aufgeschoben, bis dieser mit seinem Flanschteil 12 sowohl die Krempe 13 als auch einen Teil des in gleicher Ebene liegenden Flanschteils 10 abdeckt. Beide Flanschteile 10, 12 werden anschließend mit Hilfe einer geeigneten Methode gegeneinander gesichert. Der unter dem Isolierstück 7 verbleibende Freiraum wird anschließend mit einem Gießharz ausgegossen. Um das Eindrehen des Rohrheizkörpers 1 in die Gehäusewand eines Warmwasserboilers oder dgl. zu erleichtern, sind am Außenumfang des Flanschteiles 10 Fahnen bzw. Nasen 14 für den Werkzeugeingriff vorgesehen.a wall of a hot water boiler or the like. Serving screw flange 3 has a central bore 8 which is stepped approximately in the middle of the borehole. The diameter of the plate 4 is smaller than the inner diameter of the bore 8 of the screw flange 3. An annular spacer ring 6 is pushed onto the outer circumference of the plate 4 and encompasses the outer edge of the plate 4 in a U-shape. A rubber grommet or an insulating material spacer ring can be used as the spacer ring. After the spacer ring 6 has been attached to the plate 4, the outer diameter of the spacer ring 6 attached to the plate 4 corresponds approximately to the inner diameter of the screw flange 3. The tubular heater 1 is then inserted into the bore 8 of the screw flange 3 with the plate 4 and the spacer ring attached to it The spacer ring 6, which is U-shaped in cross section, rests with its upper leg on the step 9 of the bore 8. In this way, the tubular heater 1 does not get any electrical contact with the flange 3. The free spaces remaining on both the bottom and the top of the flange bore 8 are filled with a casting resin, whereby the tubular heater 1 on the one hand secured against the screw flange 3, on the other hand still is kept isolated. From the surface of the screw flange 3, the connection ends or bolts 2 of the tubular heating element 1, which are also embedded by cast resin and can be connected to a corresponding voltage source via connection terminals or the like, protrude.
In the further embodiment shown in Figure 2, the tubular heater 1 is also guided in parallel in the area of its two ends. On the two connection ends 2 a hat-shaped insulating piece 7 is plugged, the bottom of which rests on the two pipe jacket terminations of the tubular heater 1 and on the top of which the two connecting bolts 2 protrude to connect them to a voltage source. The outer diameter of the insulating piece 7 corresponds to the inner diameter of the screw flange 15. This arrangement is then inserted into the screw flange 15 until the rim surface of the hat-shaped insulating piece 7 comes to lie in a plane with the surface of the flange part 10. To fasten the hat-shaped insulating piece 7, a flange ring 11 with a corresponding diameter is pushed on from its top until it covers both the brim 13 and part of the flange part 10 lying in the same plane with its flange part 12. Both flange parts 10, 12 are then secured against one another with the aid of a suitable method. The free space remaining under the insulating piece 7 is then filled with a casting resin. In order to facilitate the screwing of the tubular heating element 1 into the housing wall of a hot water boiler or the like, lugs or lugs 14 for tool engagement are provided on the outer circumference of the flange part 10.

Weiterhin ist es möglich, den gesamten Schraubkopf aus elektrisch nichtleitendem Material herzustellen, das auf den Rohrheizkörper 1 aufgespritzt wird. Als geeignetes Material bietet sich beispielsweise ein Polyamid oder Polycarbonat an.Furthermore, it is possible to manufacture the entire screw head from electrically non-conductive material that is sprayed onto the tubular heater 1. A suitable material is, for example Polyamide or polycarbonate.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Tubular heating element arrangement, in particular screw-in heating element, for enamelled hot water boilers or similar devices with protective anode, in which the connecting ends of the tubular heater through a screw flange or a similar bracket are passed through, characterized in that, that the ends of the tubular heater (1) embedded in a body (5) made of insulating material on the one hand the mechanical holder of the tubular heater (1) in the screw flange (3) ensures, on the other hand, an electrical insulation of the tubular heater (t) to the screw flange (3) guaranteed

2. tubular heater assembly according to claim 1, characterized in that the body (5) from Insulating material consists of a cast resin.

3. tubular heater assembly according to claim 1, characterized in that the body (5) and the screw flange (3) in one piece made of insulating material, for example a polyamide or polycarbonate, are made.

4. A method for producing a tubular heater assembly according to claims 1 and 2, characterized characterized in that the tubular heater ends are soldered into a plate (4) which is smaller than the inner diameter of the screw flange (3) that the plate (4) by means of a spacer ring (6) Insulating material is held in the screw flange (3) and that the free spaces in the screw flange (3) above and / or below the plate (4) are poured with a casting resin.

5. A method for producing a tubular heater assembly according to claims 1 and 2, characterized characterized in that an insulating piece (7), preferably on the connecting ends (2) of the tubular heater (1) made of a polycarbonate, the outer diameter of which corresponds to the inner diameter of the Screw flange (3) corresponds to the fact that this arrangement is inserted into the screw flange and is optionally secured accordingly and that the interior of the located under the insulating piece Screw flange is poured by means of a casting resin.

6. A method for producing a tubular heating element according to claim 3, characterized in that that the insulating material is sprayed onto the tubular heating element (1) in the form of a screw head will.