DE324740C

DE324740C - Electric immersion heater for heating liquids which themselves form the heating resistance

Info

Publication number: DE324740C
Application number: DE1919324740D
Authority: DE
Original assignee: WILHELM WECKEN DR ING
Current assignee: WILHELM WECKEN DR ING
Priority date: 1919-05-13
Filing date: 1919-05-13
Publication date: 1920-09-02

Description

Zur Erwärmung von Flüssigkeiten auf ' elektrischem Wege sind Heizvorrichtungen ^; bekannt geworden, bei denen die Flüssigkeit | selbst den Heizwiderstand bildet. Da metal- ; lische Elektroden durch die elektrolytische j Wirkung des Stromes eine Zersetzung erfah- ^] ren, wodurch die zu erwärmende Flüssigkeit . verunreinigt würde, so ist man im allgemei- j nen gezwungen, bei diesen Heizvorrichtungen _; To heat liquids by electrical means are heating devices ^; became known in which the liquid | itself forms the heating resistor. Since metal-; metallic electrodes ren decomposition ^experienced] j by the electrolytic action of the current, whereby the liquid to be heated. would be contaminated, one is generally compelled to use these heating devices _;

ίο Kohleelektroden zu verwenden. iίο to use carbon electrodes. i

Um zu verhüten, daß Metallteile, vermittels jTo prevent metal parts, by means of j

derer die Stromzuleitungen an die Kohleelek- , troden angeschlossen sind, mit der zu erwär- jwhose power supply lines are connected to the carbon electrodes, with the j

menden Flüssigkeit in Berührung kommen, jcome into contact with the liquid, j

hat man die Anordnung häufig so getroffen, : daß die Elektroden an dem Gefäß deckel be- | festigt, von oben in die Flüssigkeit hinein- \ hängen, die Metallteile der Zuleitungen aber ι sich oberhalb der höchsten Lage des Flüssig- ;the arrangement has often been made in such a way that: the electrodes are placed on the vessel lid cements, hanging from above into the liquid screwing in \, the metal parts of the leads but ι above the highest position of the liquid;

ao keitsspiegels Befinden. Diese bekannte Anordnung hat jedoch den großen Nachteil, daß ; die Eintauchtiefe der Elektroden und ebenso j die Stromstärke mit der Höhe der Gefäß- ; füllung abnimmt. Dies hat zur Folge, daßao keitsspiegel's condition. However, this known arrangement has the major disadvantage that; the immersion depth of the electrodes and also j the current intensity with the height of the vessel; filling decreases. This has the consequence that

die Erwärmungsdauer für kleine Gefäßfüllun- ' gen wegen der Abnahme der Stromstärke un- i verhältnismäßig groß wird. Außerdem hat j die geschilderte bekannte Anordnung den weiteren Nachteil, daß die Elektroden, wenn '. the heating time for small vessel fillings becomes disproportionately long because of the decrease in the current intensity. In addition, the known arrangement described has the further disadvantage that the electrodes, if '.

große und aus praktischen Gründen unzweck- ; mäßige Stromstärken vermieden werden sol- 1 len, sehr kurz ausfallen und infolgedessen nur auf kleine Länge in die Flüssigkeit eintauchen, was zur Folge hat, daß die Flüssigkeit hauptsächlich nur an der Oberfläche erwärmt wird, in der Nähe des Gefäßbodens aber kalt bleibt.large and inexpedient for practical reasons; moderate currents should be avoided 1 len, turn out to be very short and consequently only immerse into the liquid for a short length, As a result, the liquid mainly only heats on the surface becomes cold near the bottom of the vessel remain.

Ferner sind elektrische Flüssigkeitserhitzer zur Ausführung gebracht worden, bei denen die Elektroden m röhrenförmige Isolierkörper eingebettet sind, welche von der zu erwärmenden Flüssigkeit durchströmt oder in diese eingetaucht werden. Die röhrenförmigen Isolierkörper dieser Heizvorrichtungen haben den Nachteil, daß sie beim Hantieren leicht zerbrechen und insbesondere auch dann leicht schadhaft werden, wenn der Austritt des beim Sieden sich innerhalb des Isolierkörpers entwickelnden Dampfes aus irgendwelchen Gründen (z. B. durch Kesselsteinablagerungen) behindert ist. Auch wird die Auswechselung und Reinigung der Elektroden durch den die letzteren umschließenden röhrenförmigen Isolierkörper sehr erschwert, da hierzu der ganze Apparat auseinandergenommen werden muß. Ferner sind bei diesen Flüssigkeitserhitzern mit röhrenförmigem einzutauchenden Isolierkörper keine Vorkehrungen getroffen, welche an den Berührungsstellen zwischen Elektroden und Isolierkörper den Zutritt der Flüssigkeit zu den metallischen Stromzuleitungsteilen wirksamFurther, electric liquid heaters have been put into practice in which the electrodes are embedded in tubular insulating bodies, which are to be heated by the Liquid flows through or immersed in it. The tubular insulators of these heating devices have the disadvantage that they break easily when handled and especially then easily damaged if the escape of the boiling occurs within the insulating body developing steam for any reason (e.g. due to scale deposits) is disabled. Also replacing and cleaning the electrodes made very difficult by the tubular insulating body surrounding the latter, since the whole apparatus has to be dismantled for this. Furthermore, with these Liquid heaters with tubular insulators do not take precautions taken, which at the points of contact between electrodes and insulator the access of the liquid to the metallic power supply line parts is effective

verhüten; infolgedessen haben diese Vorrichtungen den insbesondere bei Flüssigkeiten zum menschlichen Genuß sehr ins Gewicht fallenden Nachteil, daß bei ihnen eine Veruiireinigung der Flüssigkeit durch eldctrolytische Zersetzung der metallischen Stromzuleitungsteile nicht verhindert ist. Schließlich haben die in Rede stehenden Flüssigkeitserhitzer mit röhrenförmigem Isolierkörper, soweit sie eine vertikale Anordnung der Elektroden zeigen, auch den bereits erwähnten Nachteil einer von der Eintauchtiefe abhängigen Stromstärke.prevent; as a result, these devices are particularly effective with liquids very serious disadvantage for human enjoyment that with them a purification of the liquid by electrolytic decomposition of the metallic power supply line parts is not prevented. Finally, the liquid heaters in question have with tubular insulating body, provided that they have a vertical arrangement of the electrodes show also the already mentioned disadvantage of one that depends on the immersion depth Amperage.

Alle 'diese Nachteile der bisher bekannten Heizvorrichtungen mit Flüssigkeitswiderstand werden bei dem Tauchsieder nach der vorliegenden Anordnung vollkommen vermieden. Derselbe gestattet die Erwärmung von Flüssigkeiten in jedem gewöhnlichen Kochgefäß. Gegen eine Verunreinigung der Flüssigkeit durch elektrolytische Zersetzung von Metallteilen, sind bei ihm im Gegensatz zu den bisher bekannt gewordenen Heizvorrichtungen mit Flüssigkeitswiderstand wirksame Vorkehrungen getroffen.. Auch .sind bei dem neuen Tauchsieder die Elektroden leicht auswechselbar und vollkommen freiliegend angeordnet, so daß sie, ohne ausgebaut werden zu müssen, gereinigt werden können. Ferner ist bei ihm die Stromstärke bei kleinen Gefäßfüllungen: ebenso groß wie bei voller Gefäßfüllung, woraus sich der Vorteil ergibt, daß die Erwärmungsdauer um so kürzer ist, · je kleiner die Gefäßfüllung ist. Außerdem ! bietet der Erfindungsgegenstand gegenüber bekannten Einrichtungen den Vorteil der selbsttätigen Stromunterbrechung bzw. j Stromverminderung beim Sieden, wodurch im praktischen Betriebe eine·große Strom- _4o ersparnis erzielt wird.All of these disadvantages of the previously known liquid resistance heaters are completely avoided in the immersion heater according to the present arrangement. It allows liquids to be heated in any ordinary cooking vessel. Against a contamination of the liquid by electrolytic decomposition of metal parts, are with him in opposition to the previously known heating devices with liquid resistance effective Precautions taken .. Also .are with that new immersion heater the electrodes are easily exchangeable and completely exposed, so that they can be cleaned without having to be removed. Furthermore, the current strength for small vessel fillings is: just as large as when the vessel is full, which has the advantage that the heating time is shorter, the smaller the vessel filling is. Aside from that ! offers the subject of the invention over known devices the advantage of automatic current interruption or j current reduction during boiling, whereby in practical operation a large amount of electricity _4o savings are achieved.

Diese Vorteile werden bei dem Tauchsieder nach der vorliegenden Anmeldung auf folgende Weise erreicht: der Isolierkörper, welcher die Elektroden trägt und der bis auf den Gefäßboden herabgesenkt wird, ist so ausgebildet, daß er die wirksamen Elektrodenflächen nicht umschließt. Letztere befinden sich vielmehr außerhalb des Isolierkörpers. Die metallischen Stromzuführungs- und Befestigungsteile der Elektroden sind dagegen in den Isolierkörper eingeschlossen. An den Berührungsstellen zwischen Elektroden und Isolierkörper sind besondere zweckentsprechende Dichtungsorgane eingefügt. Durch diese Anordnung wird eine Berührung der metallischen Stromzuführungs- und Befestigungsteile der Elektroden mit der Flüssigkeit wirksam verhütet und gleichzeitig eine leichte und unbehinderte Auswechselung und Reinigung der Elektroden ermöglicht.These advantages are found in the immersion heater according to the present application achieved in the following way: the insulating body, which carries the electrodes and which up to the bottom of the vessel is lowered, is designed so that it has the effective electrode surfaces not encloses. Rather, the latter are located outside the insulating body. The metallic power supply and fastening parts the electrodes, however, are enclosed in the insulating body. At the contact points between electrodes and Insulating bodies are inserted into special, appropriate sealing organs. By this arrangement becomes a contact of the metallic power supply and fastening parts of the electrodes with the liquid effectively prevented and at the same time an easy and unhindered replacement and Allows cleaning of the electrodes.

Des weiteren ist die Anordnung der Elektroden so getroffen, daß sie seitlich aus dem Isolierkörper, z. B. in Form von Scheiben oder Stäben, herausrageni, und daß infolgedessen ihre Abmessungen in vertikaler Riehtung sehr klein ausfallen. Letzteres hat zur Folge, daß auch bei kleinen Eintauchtiefen (d. h. also auch bei kleinen Gefäßfüllungen) die gesamten Elektrodenflächen mit der Flüssigkeit in Berührung kommen und der Höchstwert der Stromstärke erreicht wird.Furthermore, the arrangement of the electrodes is made so that they are laterally out of the Insulating body, e.g. B. in the form of discs or rods, protruding, and that as a result their dimensions in the vertical direction turn out to be very small. The latter has to The result is that even with small immersion depths (i.e. also with small vessel fillings) the entire electrode surfaces come into contact with the liquid and the maximum value of the current intensity is reached.

Zur Erzielung einer selbsttätigen Stromunterbrechung bzw. Stromverminderung beim Sieden wird der neue Tauchsieder mit einer an sich bekannten \^rorrichtung kombiniert, bei der durch den Druck des sich beim Sieden entwickelnden Dampfes die Flüssigkeit von den Elektroden verdrängt wird. Diese Vorrichtung wird hier in einfachster Weise durch ein zweckentsprechend ausgeführtes glockenartiges Schutzgehäuse gebildet, welches die Elektroden umgibt.In order to achieve an automatic current interruption or current reduction during boiling of the new immersion heater is combined with a known \ ^r orrichtung, wherein the liquid is displaced from the electrodes by the pressure of the evolving during boiling vapor. This device is formed here in the simplest way by an appropriately designed bell-like protective housing which surrounds the electrodes.

Der Erfindungsgegenstand ist in der beiliegenden Zeichnung¹ in zwei Ausführungsbeispielen, und zwar in Fig. 1 mit scheibenförmigen und in Fig. 2 mit stabförmigen Elektroden, in senkrechtem Schnitt und Grundriß dargestellt. Die Elektroden können auch jede beliebige andere Form· und Anordnung, durch welche die gleiche Wirkung erzielt wird, haben.The subject of the invention is shown in the accompanying drawing ¹ in two exemplary embodiments, namely in Fig. 1 with disk-shaped electrodes and in Fig. 2 with rod-shaped electrodes, in vertical section and in plan. The electrodes can also have any other desired shape and arrangement by means of which the same effect is achieved.

Die scheiben- und stabförmigen Elektroden sind in der Zeichnung mit α bezeichnet. Sie werden von dem Isolierkörper b, welcher bei der Anordnung nach Fig. 1 aus drei durch eine Schraube c zusammengehaltenen Teilen besteht, getragen. Zwischen den Elektroden a und dem Isolierkörper b sind zweckentsprechende Dichtungen d eingefügt, welche den Zutritt der Flüssigkeit zu den im Innern des Isolierkörpers b angebrachten metallischen Zuleitungs- und Befestigungsteilen wirksam verhüten. Ferner schließt an den Isolierkörper b ein bis über den Rand des Gefäßes k reichendes Rohr e an, welches die Zuleitungsdrahte aufnimmt und vor Berührung mit der Flüssigkeit schützt. Zwischen die Elektroden α werden segment- oder ringförmige Isolierstücke i in größerer oder kleinerer Anzahl geschoben, um die Stromstärke auf den jeweils gewünschten Höchstwert einzuregulieren. Bei der Anordnung nach Fig. 1 können die Scheibenelektroden durch Auseinanderschrauben des Isolierkörpers b. auf einfache und schnelle Weise ausgewechselt werden. Bei der Anordnung nach Fig. 2 erfolgt die Auswechselung der mit Gewindestiften 1 versehenen Stabelektroden ohne weiteres durch Herausschrauben aus den in den .Isolierkörper b eingeschlossenen Schraubenmuttern n. The disk-shaped and rod-shaped electrodes are denoted by α in the drawing. They are carried by the insulating body b, which in the arrangement according to FIG. 1 consists of three parts held together by a screw c. Appropriate seals d are inserted between the electrodes a and the insulating body b , which effectively prevent the liquid from accessing the metallic supply and fastening parts attached to the interior of the insulating body b. Furthermore, the insulating body b is adjoined by a tube e which extends beyond the edge of the vessel k and which receives the lead wires and protects them from contact with the liquid. A larger or smaller number of segment or ring-shaped insulating pieces i are pushed between the electrodes α in order to regulate the current intensity to the maximum value desired in each case. In the arrangement according to FIG. 1, the disk electrodes can b . can be exchanged easily and quickly. In the arrangement according to FIG. 2, the rod electrodes provided with threaded pins 1 are exchanged easily by unscrewing them from the nuts n enclosed in the insulating body b.

Um zu verhüten, daß die Elektroden mit der Gefäßwand in Berührung kommen, sowie zum Schutz der Elektroden .beim Hantieren mit dem Tauchsieder sind dieselben in ein Schutzgehäuse f eingeschlossen, welches ganz oder teilweise mit einer isolierenden Auskleidung g versehen ist, um zu verhüten, daß Strom von den Elektroden auf das Schutzgehäuse übertritt.To prevent the electrodes from coming into contact with the vessel wall, as well as to protect the electrodes when handling the immersion heater, they are enclosed in a protective housing f , which is completely or partially provided with an insulating lining g to prevent that Current transfers from the electrodes to the protective housing.

ίο Das Schutzgehäuse f kann, falls auf eine selbsttätige Stromregelung verzichtet wird, allseitig siebartig .durchlocht sein, so daß es der Flüssigkeit auf allen Seiten Durchlaß gewährt. Soll jedoch eine selbsttätige Stromregelung bewirkt werden, so wird das Schutzgehäuse f auf seinem oberen Teile geschlossen und glockenar'tig ausgebildet und oben mit einer nötigenfalls durch ein Absperrorgan regel- und verschließbaren Öffnung h versehen. Das Absperrorgan dieser Öffnung h kann zweckmäßig auch so eingerichtet sein, daß es vom Dampfdruck beeinflußt wird.ίο The protective housing f can, if automatic flow control is dispensed with, perforated on all sides in a sieve-like manner, so that it allows the liquid to pass through on all sides. However, if an automatic current regulation is to be effected, the upper part of the protective housing f is closed and has a bell-shaped design and is provided at the top with an opening h that can be regulated and closed by a shut-off device if necessary. The shut-off element of this opening h can expediently also be set up in such a way that it is influenced by the steam pressure.

Ist die Öffnung h des Schutzgehäuses gänzlich geschlossen, so wird durch den sich beim Sieden unter dem Schutzgehäuse entwickeln- . den Dampf die Flüssigkeit nach unten durch die unterhalb der Elektroden angeordneten öffnungenw aus dem Schutzgehäuse f herausgedrückt und hierdurch der Strom selbsttätig unterbrochen. Sobald bei sinkender Temperatur der Dampf unter dem Schutzgehäuse f wieder kondensiert, steigt der Flüssigkeitsspiegel allmählich wieder bis zur Berührung mit den Elektroden, und die Flüssigkeit wird von neuem zum Sieden gebracht. Wird die öffnung h nicht gänzlich geschlossen, sondern ihr Durchgangsquerschnitt so gewählt, daß der durch sie austretende Dampf eine gewisse Drosselung erfährt, so wird der Flüssigkeitsspiegel unter dem Schutzgehäuse ebenfalls um ein gewisses Maß herabgedrückt und hierdurch ein Teil der Elektrodenoberfläche der Berührung mit der Flüssigkeit entzogen und somit die Stromstärke selbsttätig um einen der jeweiligen Dampfdrosselung entsprechenden Betrag verkleinert.If the opening h of the protective housing is completely closed, it will develop under the protective housing during boiling. the vapor is pressed out of the protective housing f through the openings w arranged below the electrodes and the current is thereby automatically interrupted. As soon as the vapor under the protective housing f condenses again as the temperature drops, the liquid level gradually rises again until it touches the electrodes, and the liquid is brought to the boil again. If the opening h is not completely closed, but rather its passage cross-section is chosen so that the vapor escaping through it experiences a certain throttling, the liquid level under the protective housing is also depressed by a certain amount and this removes part of the electrode surface from contact with the liquid and thus the current intensity is automatically reduced by an amount corresponding to the respective steam throttling.

Durch die geschilderte Wirkungsweise des glockenartigen Schutzgehäuses wird also die Flüssigkeit selbsttätig und dauernd auf Siedetemperatur gehalten, wobei der Stromverbrauch infolge der zeitweiligen Unterbrechung des Stromkreises bzw. infolge Verringerung der Eintauchtiefe der Elektroden selbsttätig auf das kleinste Maß herabgemindert wird.The described mode of action of the bell-like protective housing is therefore the Liquid kept automatically and continuously at boiling temperature, whereby the power consumption as a result of the temporary interruption of the circuit or as a result of reduction the immersion depth of the electrodes is automatically reduced to the smallest possible level will.

Claims

P ATENT claims:

i. Electric immersion heater for heating liquids Form a heating resistance and through which the current means at one in the liquid immersed insulator attached electrodes is passed through, thereby characterized in that the surface of the electrodes in contact with the liquid is outside, the metallic power supply and fastening parts of the electrodes but within one of the effective electrode surfaces non-enclosing insulating body, whereby the contact points between the electrodes and the Insulating body are provided with seals for the purpose of on the one hand the Access of the liquid to the metallic power supply and fastening parts of the electrodes to prevent these parts from participating in the transmission of current into the liquid and - effectively to their thereby caused electrolytic decomposition and on the other hand a light one that is not hindered by the insulating body. To enable replacement and cleaning of the electrodes.

2. Immersion heater according to claim 1, characterized in that the electrodes are arranged protruding laterally from the insulating body, for the purpose of in order to achieve a current intensity independent of the immersion depth, small vertical dimensions of the electrodes and as a result, even with small immersion depths, the entire effective electrode surfaces come into contact with the liquid obtain.

3. Immersion heater according to claim 1 and 2 with disc-shaped electrodes, characterized characterized in that the insulating body consists of several held together by screws or the like There is parts between which the disc electrodes are clamped with the insertion of seals (Fig. I).

4. immersion heater according to claim 1 and 2 with rod-shaped electrodes, characterized in that that the stick electrodes, provided with threaded pins, are inserted of seals in nuts enclosed by the insulator, to which the power supply lines are connected, are screwed in (Fig. 2).

5. Combination of an immersion heater according to claim 1 to 4 with a device, in which the pressure of the developing vapor displaces the liquid from the electrodes, thereby characterized in that the electrodes of the immersion heater are made of a bell-shaped

are enclosed in protective housing, in which there is a steam-throttling opening, this is the liquid below the electrodes. for the purpose of achieving · of liquid can enter and exit, and how much electricity is saved when boiling the liquid

ches above with an (if necessary rule- 'ke'it an automatic interruption or and closable) the emerging reduction. of the current.

For this purpose ι sheet of drawings.

BERLIN. GEDRUCKT [N OBB BEICHSORUCKEREI.BERLIN. PRINTED [N OBB BEICHSORUCKEREI.