DE3006511A1 - Vorrichtung zum erwaermen von fluiden - Google Patents

Vorrichtung zum erwaermen von fluiden

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DE3006511A1
DE3006511A1 DE19803006511 DE3006511A DE3006511A1 DE 3006511 A1 DE3006511 A1 DE 3006511A1 DE 19803006511 DE19803006511 DE 19803006511 DE 3006511 A DE3006511 A DE 3006511A DE 3006511 A1 DE3006511 A1 DE 3006511A1
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heating
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shell
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Aldo Gava
Graziano Roman
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    • A47L15/42Details
    • A47L15/4285Water-heater arrangements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Description

PATENTANWÄLTE MEINKE UND DABRINGHAUS
VERTRETER BEIM EUROPÄISCHEN PATENTAMT· REPRESENTATIVES BEFORE EPO- MANDATAIRES AGREES PRES L'OEB
-3-
DIPL-ING. J. MEINKE DIPL.-ING. W. DABRINGHAUS
4600 DORTMUND 1, on c h «non WESTENHELLWEG 67 * U. ΓΘΟ. J3ÖU
TELEFON (02 31) 14 5810 TELEGRAMM DOPAT Dortmund TELEX 823 7328 pat d
AKTEN-NR,: 5/3529
Anmelder : I.R.C.A. S.p.A., Viale Venezia -
31020 S. Vendemiano (Treviso) / I (Industria Resistenze Corazzate ed Affini)
Bezeichnung : "Vorrichtung zum Erwärmen von Pluiden"
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Die Erfindung richtet sich auf eine Vorrichtung zum Aufheizen und Erwärmen von Fluiden wie Flüssigkeiten oder Gasen, insbesondere auf solche Vorrichtungen, die zur Wasser- oder Lufterwärmung in elektrischen Haushaltsmaschinen gebraucht werden können oder anderen Vorrichtungen im allgemeinen.
In der nachfolgenden Beschreibung der Erfindung werden lediglich als Beispiel entsprechende Ausführungen zu einer Geschirrspülmaschine gemacht, aber es ist selbstverständlich, daß das Anwendungsgebiet der Erfindung nicht auf eine solche Maschine beschränkt ist.
Bei bisher benutzten, bekannten Geschirrspülmaschinen sind diese mit ummantelten Widerständen zum Heizen des Arbeitsfluides, d.h. des Wassers und, wenn entsprechende Einrichtungen vorhanden sind, der Luft im Trockenzyklus ausgerüstet. Die Widerstände werden im allgemeinen sichtbar im Inneren der entsprechenden Maschinen montiert. Die Geschirrspülmaschinen mit einer solchen Gestaltung haben gewisse Nachteile, u.a. einen nicht besonders hohen thermischen Wirkungsgrad und entsprechend relativ lange Heizperioden und dadurch einen relativ langen Spülgang.
Ein Hauptziel der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zur Erwärmung oder zum Aufheizen eines Fluides zu schaffen, insbesondere zum Aufheizen des Arbeitsmediums in
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einer Geschirrspülmaschine, die erlaubt, ganz substantiell den thermischen Wirkungsgrad der Maschine zu erhöhen und folglich insbesondere die Heizperiode zu vermindern und damit auch den Waschzyklus zu verkürzen.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, die entsprechende Heizvorrichtung der vorgenannten Art einfach auszugestalten, d.h. die einfach in ihrer Art ist und leicht montiert werden kann, wobei sie wirtschaftlich vorteilhaft ist und darüber hinaus eine verbesserte Erscheinung in der Weise aufweist, als es keine ummantelten Widerstände im Inneren mehr gibt.
Die vorgenannte Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art, die ein Heizelement aufweist, dadurch gelöst, daß sie zusätzlich eine rohrförmige Hülle, die das Heizelement einschließt, umfaßt, wobei die Hülle an ihren Enden offen ist und im Inneren einen Raum zum Durchgang des Fluides in thermischer Kommunikation mit dem Heizelement begrenzt.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Vorrichtung gemäß der Erfindung, die nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert ist. Diese zeigt in
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Pig. 1 eine Ansicht, teilweise aufgebrochen, einer Heizgruppe gemäß der Erfindung,
Fig. 2-4 eine Anzahl von unterschiedlichen Ausführungsformen der Hülle nach der Erfindung und in
Fig. 5 eine Heizungsgruppe nach der Erfindung aus Metall.
In Bezug auf die oben genannten Zeichnungen umfaßt die Vorrichtung bzw. Heizgruppe 1 gemäß der Erfindung ein geeignetes Heizelement, im allgemeinen einen ummantelten Widerstand, wie er sich aus Fig. 1 ergibt und mit 5 bezeichnet ist und eine äußere rohrförmige Hülle 2, die zylindrisch oder in irgendeiner anderen Form ausgebildet sein kann, die den Widerstand 5 umfaßt. Die rohrförmige Hülle 2 kann aus einem thermisch nicht leitfähigen Material, vorzugsweise aus einem gegossenen Kunststoffmaterial sein, oder aus einem thermisch leitfähigen Material, beispielsweise Metall, das nachfolgend thermisch isoliert sein kann, wenn dieses erforderlich ist.
In den Fig. 2-4 sind unterschiedliche Ausführungsformen der rohrförmigen Hülle 2 dargestellt, wenn diese aus Kunststoffmaterial gefertigt ist. Die Formung der Hülle 2 und die Montage mit einem entsprechenden Widerstand kann auf verschiedene Art und Weise erfolgen.
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Die rohrförmige Hülle 2 kann aus zwei (oder mehreren) Halbschalen gebildet sein, in die der ummantelte Widerstand eingebaut werden kann und zwar bereits während des Gießvorganges, oder der Widerstand kann eingebaut werden in dem Stadium der Montage der beiden Halbschalen, Die letztere kann durch Kleben, Heißschweißen, Fusion oder Ultraschallschweißen erfolgen, und eine derartige Gruppe ist in Pig« 2 dargestellt, wobei die Nummer 6 speziell den Bereich bezeichnet, an dem die beiden entsprechenden Halbschalen verbunden sind.
Wenn die rohrförmige Hülle 2 durch die Verbindung zweier Halbschalen gebildet wird, können die letzteren asymmetrisch ausgebildet sein, d.h. eine von ihnen, z.B. die in Pig. 3 mit 2a bezeichnete Halbschale, kann beide Auslaßöffnungen 4 für Anschlüsse 5a eines entsprechenden Widerstandes 5 aufweisen, wohingegen die andere Halbschale keine solchen öffnungen hat.
Andererseits können zwei Halbschalen 2b in spiegelbildlich symmetrisch wechselseitiger Gestaltung ausgebildet sein, wie in Fig. 4 dargestellt, wobei jede von ihnen eine Hälfte der beiden Auslaßöffnungen 4 für die Anschlüsse 5a aufweist. Diese letztere Lösung ist vorteilhaft, weil sie lediglich eine Gießform zur Bildung der Halbschalen jeder Hülle 2 erfordert.
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Ein elektrischer Widerstand 5 wird daher in der Heizgruppe entsprechend der Erfindung nach den Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 1-4 direkt im Gießstadium oder nachfolgend im Zusammenbaustadium etwa im Zentrum des inneren Hohlraumes 3 der rohrförmigen Hülle 2 eingebaut, wobei die beiden Anschlüsse 5a nach außerhalb der Hülle 2 durch entsprechende öffnungen 4 ragen, die in den äußeren Wänden der letzteren gebildet sind. Die Auslaßöffnungen werden völlig dicht in Bezug auf den Fluiddurchtritt ausgebildet, entweder, wie bereits gesagt, durch Fusion des Kunststoffmateriales an den Durchgängen selbst oder an Flanschen von anderem Material angebracht und mit dem ent- -sprechenden Heizelement verbunden, oder durch den Gebrauch von herkömmlichen Dichtmitteln, wie beispielsweise tropfsicheren Dichtungen. Z.B. können die Dichtungen mit Hilfe von aufgeschraubten Muffen (nicht dargestellt) zusammengepreßt werden, die auf den Widerstand aufgeschraubt sind und mit entsprechenden Sperrköpfen zusammenwirken, mit denen die Außenseite der Vorrichtung ausgerüstet ist.
In Fig. 5 der Zeichnung ist eine vollständig aus Metall bestehende Heizvorrichtung gemäß der Erfindung dargestellt, die eine Hülle 2 umfaßt, die z.B. aus einem extrudierten Aluminiumkörper besteht, welcher zwei rohrförmige Kammern definiert, die entsprechend mit 7 und 8 bezeichnet sind. In der Kammer f ist ein spiralförmiger Widerstand 12 eingelegt, der von einem Isoliermaterial 11, z.B. zusammen-
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gepreßtes Magnesiumoxyd, umgeben ist, wobei die Kammer 7 und die Komponenten, die darin untergebracht sind, das Heizelement nach der Erfindung darstellen. Die Kammer 8 umgrenzt in ihrem Inneren einen Durchgang zum Durchtritt des Heizfluides. Das Heizelement 7 und der Durchgang 8 kommunizieren thermisch miteinander über eine Wärmeleitung durch eine Metallrippe 9, die die beiden Kammern miteinander verbinden.
Die Anwendung der Heizvorrichtung gemäß der Erfindung geht aus der vorangehenden Beschreibung hervor. Bei der Heizvorrichtung, die in den Fig. 1-4 dargestellt ist, durchläuft das Arbeitsfluid, beispielsweise Wasser oder Luft, die innere Kammer 3 der rohrförmigen Hülle 2 in thermischem Kontakt mit dem elektrischen Widerstand 5. Im Falle von Luft kann die Zirkulation mit Hilfe eines Gebläses, das zu diesem Zweck in einer der Einlaß- und/oder Auslaßleitungen 10 der rohrförmigen Hülle 2 vorgesehen sein kann, bewirkt werden. Vorzugsweise wird die Temperatur der rohrförmigen Hülle, wenn diese aus einem Kunststoffmaterial gefertigt ist, speziell im Falle von Luft als Arbeitsfluid, von einem Thermostaten, der den elektrischen Widerstand in der Weise beaufschlagt, um überhitzung und folglich die Zerstörung aufgrund des Schmelzens oder Verkohlens der Hülle selbst verhindert, überwacht.
Bei der Heizvorrichtung gemäß Fig. 5 durchfließt das Ar-
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beitsmedium die Kammer 8 und wird durch thermischen Austausch mit den Metallwänden derselben aufgeheizt. Aus dem ©bigen ergibt sich, daß die Erfindung die gestellte Aufgabe löst, indem sie einen effektiven Wärmeaustausch und damit das Aufheizen des Arbeitsmediums, wie Wasser oder Luft, erlaubt. Insbesondere hat sich herausgestellt, daß bei Geschirrspülmaschinen die thermischen Verluste vermindert werden, die bei herkömmlich umhüllten, sichtbaren Widerständen der Maschine bis zu 50 % betragen, wodurch eine entsprechende Verkürzung der Heizperioden und damit der gesamten Waschzyklen der entsprechenden Geschirrspülmaschinen erreicht wird. Dies wird durch den Gebrauch einer Heizvorrichtung erreicht, die eine einfache Gestaltung hat, gebräuchliche Technologien anwendet und einfach verfügbares Material gebraucht, welches die Heizvorrichtung gemäß der Erfindung besonders wirtschaftlich macht. Natürlich ist die Erfindung nicht auf die dargestellten Beispiele beschränkt, insbesondere nicht auf die dargestellten Querschnittsformen, so kann neben den dort gezeigten Querschnittsformen jede andere Form, je nach den praktischen Erfordernissen, gewählt werden.
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Claims (10)

1. ^Vorrichtung mit einem Heizelement zum Aufheizen oder Erwärmen von Fluiden, gekennzeichnet durch eine rohrförmige Hülle (2), die das Heizelement (5) einschließt, wobei die Hülle (2) an ihren Enden (10) offen ist und im Inneren einen Raum (3) zum Durchgang des Fluides in thermischer Kommunikation mit dem Heizelement (5) begrenzt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizelement (5) ein unmantelter elektrischer Widerstand ist.
3. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülle (2) öffnungen (4) in ihren äußeren Wänden zum Durchtritt von Anschlüssen (5a) des Heizelementes (5) aufweist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlüsse (5a) die öffnung (4) in auslaufsicherer Weise durchsetzen.
5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülle (2) aus zwei Halbschalen gebildet ist, die miteinander verbindbar sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Halbschalen (2b) spiegelsymmetrisch zueinander sind.
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7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Halbschalen (2a) spiegelbildlich unsymmetrisch ausgebildet sind, da nur eine der beiden Halbschalen die Durchgangsöffnungen (4) aufweist.
8. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülle (2) eine zylindrische Form aufweist.
9. Vorrichtung nach einem der beiden Ansprüche 1 oder 2, didurch gekennzeichnet, daß die Hülle (2) einen aus Aluminium extrudierten Körper mit zwei Kammern (7S8) aufweist, wobei die erste (7) der Kammern eine Widerstandsspirale (12) umschließt, welche von einem isolierenden Material (11) umgeben ist und das Heizelement bildet, und wobei die zweite (8) der Kammern einen Durchgangsraum für das Fluid umgrenzt, wobei die beiden Kammern (7j8) thermisch durch Leitung miteinander verbunden sind, wobei das Fluid die Wärme von den Wänden der zweiten Kammer (8) abnimmt.
10. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in Verbindung mit den anderen Elementen ein Thermostat zur Überwachung der Temperatur der Hülle (2) vorgesehen ist, wobei das Thermostat die Wärmeemission vom Heizelement (5S12) überwacht.
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