DE3433051A1

DE3433051A1 - Elektrischer heisswasserbereiter

Info

Publication number: DE3433051A1
Application number: DE19843433051
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-09-08
Filing date: 1984-09-08
Publication date: 1986-03-20
Also published as: GB2166528A; GB8427603D0; DE8426533U1; FR2570808A1; AU3466984A; US4633066A; ZA846724B

Description

Tien-Song Chang

2 Ground Floor, Lane 221

Jin-Ping Rd., Chung Ho City

Taipei Hsien

Taiwan (R.0.C.)

Elektrischer Heißwasserbereiter

Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf einen Heißwasserbereiter, der Wasser als dielektrisches Medium benutzt, und auf eine zugeordnete Sicherheits-Steuerschaltung.

Soweit die Aufheizung von Wasser betroffen ist, wird in herkömmlicher Weise ein Aufheizen durch Elektrizität dadurch erreicht, daß Strom durch Wendel oder Schlangen aus Nickel geleitet wird. Demgegenüber wird jedoch gemäß der Erfindung Wasser direkt als das Leitungsdielektrikum verwendet.

Es hat sich durch Experimentieren gezeigt, daß unter Verwendung von Wasser als leitendes Medium in einem elektrischen Schaltkreis, wobei das Wasser dicht in einem flaschenartigen Behälter abgeschlossen ist, in welchem der im Wasser durchlaufene Weg und die Querschnittsfläche des Wassers .

an dieser Technik Anteil haben, erzeugte Wärmeenergie eine Leistung wiedergibt, die bemerkenswert höher ist als in den Fällen, in denen Nickel-Chrom-Wendel in einem Netz oder System, das zur Erzeugung von thermischen Leistungen ausgelegt ist, verwendet werden. In der Erkenntnis dessen wurden der elektrische Heißwasserbereiter und die diesem zugeordneten Steuerschaltungen gemäß der Erfindung konzipiert.

Die der Erfindung zu Grunde liegende Weiterentwicklung und Ausbildung umfassen mehrere charakteristische Merkmale. So wird es beispielsweise ermöglicht, den Strom abzuschalten, wann immer der flaschenartige Behälter ohne Wasserinhalt ist, und ferner wird ermöglicht, den Strom im Verhältnis zu einer Abnahme im Wasserinhalt dieses Behälters zu vermindern. Nicht weniger von Bedeutung ist der Gesichtspunkt der Sicherheit, wenn man bedenkt, daß Unfälle jederzeit eintreten können, sollte der Wasserinhalt in einer Lage sein, in dem er zu einem leitenden Körper, z.B. dem Körper eines Menschen, aus welchem Grund auch immer, Verbindung hat, was tödlich sein kann.

Die Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden, auf die Zeichnungen Bezug nehmenden Beschreibung erkennbar. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische, umfassende Darstellung eines Heißwasserbereiters gemäß der Erfindung;

Fig. 2 einen Querschnitt durch den Heißwasserbereiter von Fig. 1;

Fig. 3 eine schematische Teilansicht eines Erhitzers in einer anderen Ausführungsform gemäß der Erfindung;

Fig. 4 eine Seitenansicht des in Fig. 3 dargestellten Erhitzers .

Der Heizteil des in Fig. 1 gezeigten Heißwasserbereiters umfaßt ein Kathoden-Schutzrohr 1, ein Haupt-Heizrohr 2, ein Teraperaturhalterohr 3 sowie keramische Isolatoren 4, die in der Lage sind, den zwischen dem Kathoden-Schutzrohr 1, Haupt-Heizrohr 2 und Temperatur- oder Wärmehalterohr 3 auftretenden hohen Temperaturen standzuhalten. Mittig im Gesamtaufbau ist ein abwärts gerichteter Isolierblock oder -stab 5 vorgesehen, in dem ein Wasserspiegel-Richtkontakt 6 angeordnet ist, der an einen darunter befindlichen Widerstand 7 sowie ein Anzeigelement 8 angeschlossen ist, so daß das Anzeigelement 8 ausgeschaltet wird, wenn der Wasserinhalt unzureichend bzw. die Schaltung offen ist, wobei dem Benutzer ein Hinweis gegeben wird, ausreichend Wasser aufzufüllen, während bei Wassermangel der Schaltkreis offenbleibt, selbst wenn der Stecker an das Netz angeschlossen ist, so daß der Heißwasserbereiter nicht arbeitet und keinerlei Verbrauch möglich ist. Dieses besondere Merkmal unterscheidet den Erfindungsgegenstand drastisch von herkömmlichen Systemen zur Heißwasserbereitung, bei denen für die diesen eingegliederte Nickel-Chrom-Wendel in gleichen Situationen, d.h. beispielsweise Wassermangel oder kein Verbrauch, viel zu leicht die Möglichkeit besteht, daß sie bei einem Mangel oder Fehler durch- bzw. ausgebrannt wird.

An einer weit höheren Stelle ist ein Wasserspiegel-Richtkontankt 12 mit einem Isolierblock oder -stab 11 vorgesehen, der über einen Widerstand 10 an ein Hoch- oder Vollpegelanzeigeelement 9 angeschlossen ist, so daß dieses Anzeigeelement 9 aufleuchtet, wenn das eingefüllte Wasser einen Pegel erreicht, der durch den Isolierblock 11 wiedergegeben ist. Dieses Aufleuchten bedeutet, daß nunmehr der Wasserinhalt ausreichend und ein weiteres Nachfüllen unnötig ist, so daß der Füllvorgang beendet werden kann.

Das Kathoden-Schutzrohr 1, das Haupt-Heizrohr 2, das Temperaturhalterohr 3 und der Isolierblock 5 werden durch leitende Schrauben 13, 14, 15 und 16 aus rostfreiem Stahl sowie über einen Isoliermagnet 30 und eine Isolierkappe 31 nach außen geführt. Der Magnet 30 und die Kappe 31 schließen zwischen sich einen Gummiring 32 abgedichtet ein, um einen Wasseraustritt zu unterbinden. Die Stahlschrauben 13 - 16 sind in einen Schaltkreis eingegliedert, der im wesentlichen aus einem Hauptschalter 17, einer Anoden-Anzeigeleuchte 18 sowie einem Wasser-Wa'rmeregelschalter 21 besteht. Der Netzstecker 22, der bei dem Erfindungsgegenstand zur Anwendung kommt, soll ein solcher mit festgesetzter Phase sein. Es kann jedoch auch ein üblicher Stecker unter der Voraussetzung, daß eine Festphasenanordnung aus einer Phasenbestimmungsschaltung hinter diesem Stecker vorgesehen ist, zur Anwendung kommen.

Wenn nun der Hauptschalter 17 geschlossen wird, was für den Betrieb leicht ausgeführt werden kann, und der Stecker 22 die korrekte Arbeitsweise (die Phasenlage) gewährleistet, dann leuchtet sofort die Anoden-Anzeigelampe 18 auf, das Wasser wird als Leiter arbeiten, und das Haupt-Heizrohr 2 sowie das Temperaturhalterohr 3 werden dementsprechend ebenfalls tätig, so daß das Wasser bald eine kritische Temperatur erreichen wird. Hier schaltet der Wasser-Wärmeregel schal ter 21 ab, und das Haupt-Heizrohr 2 beendet sein Arbeiten, da der Wärmeregelschalter 21 in dem dem Haupt-Heizrohr 2 zugeordneten Schaltkreis liegt. Das hat zur Folge, daß allein das Temperaturhalterohr 3 arbeitet, um das Wasser auf einer hohen Temperatur zu halten. Wenn dann eine bestimmte niedrige Temperatur erreicht wird, so wird der Wärmeregelschalter 21 wieder geschlossen, womit das Haupt-Heizrohr 2 erneut tätig wird.

Das Absperrorgan, über das das erhitzte Wasser -Heiß- oder Warmwasser- zum Verbrauch abgezogen wird, in typischer Weise für ein Duschbad, kann von üblicher Ausbildung sein, vorzugsweise ist es in seinem Inneren jedoch so ausgestaltet, daß es bei Abzug des erhitzten Wassers die Stromzufuhr absperrt.

Wie die Fig. 2 zeigt, können die keramischen Isolatoren 4 in das Kathoden-Schutzrohr 1 oder über das Haupt-Heizrohr 2 sowie das Temperaturhalterohr 3 gelegt werden.

Es ist ratsam, den Heißwasserbereiter gemäß der Erfindung mit gewöhnlichem Leitungswasser, wie es von der örtlichen Wasserversorgung geliefert wird, zu füllen. Eine Füllung mit anderem Wasser, als allgemein übliches Leitungswasser, z.B. salzigem Wasser, oder mit einer anderen Art einer Flüssigkeit, hat ausnahmslos eine Änderung im Stromfluß zum Ergebnis, und wenn die Verwendung von Wasser, das gegenüber normalem Wasser Verunreinigungen oder Fremdsubstanzen enthält, überwiegt oder vorherrscht, dann wird es notwendig, den Abstand zwischen dem Kathoden-Schutzrohr 1 und dem Haupt-Heizsowie Temperaturhalterohr 2 bzw. 3 zu verändern, um für den Verbrauch denselben Wasser- oder Fluid-Heizzweck zu erhalten. Für solche Abänderungen oder Abwandlungen ist es auch zwingend, eine Schutz-Schmelzsicherung im Schaltkreis zu verwenden, die der Beurteilung des Praktikers entsprechen muß.

Im Kathoden-Schutzrohr 1, dem Haupt-Heizrohr 2 und dem Temperaturhalterohr 3 sind jeweils Durchgangsöffnungen vorgesehen, um einen Um- bzw. Durchlauf des Wasserinhalts zu erleichtern.

Bei der in den Fig. 3 und 4 gezeigten Ausführungsform sind irn wesentlichen zwei laminare Kathodenplatten 40 und 50 vor-

handen, zwischen die eine Haupt-Heizplatte 60 sowie eine Hi Ifs-Heizplatte 70 zur Aufrechterhaltung der Anodentemperatur eingefügt sind. Bei dieser Anordnung ist es erforderlich, daß die Kathodenplatten 40, 50 über die Hauptsowie Hi Ifs-Heizpl atte 60 bzw. 70 im Hinblick auf eine Abdeckung hinausragen, damit der Fluß bzw. die Ströme zu jeder Zeit beständig und stabil sind.

Zu den Vorteilen, die der Erfindungsgegenstand bietet, ist noch hervorzuheben, daß ersichtlicherweise bei einer Anordnung, wonach die Anode von der Kathode umschlossen ist, das die Kathode umgebende Wasser eine geringere Aussicht oder Möglichkeit hat, elektrische Ladungen mit sich zu führen, so daß die Anordnung in normalen Situationen eine zuverlässige Sicherheit bietet, was zum Teil auch auf anderen Sicherheitsvorkehrungen beruht; ferner steht außer Zweifel, daß der Heißwasserbereiter gemäß der Erfindung in jedem Fall vorteilhafter ist als ein herkömmlicher Erhitzer jeglicher bekannter Bauart, wenn man den Wirkungsgrad oder die Belastbarkeit bzw. Nennleistung in Vergleich setzt.

Die Erfindung offenbart somit einen Heißwasserbereiter, der Wasser direkt als dielektrisches Medium verwendet, und eine zugeordnete Sicherheits-Regelschaltung. Durch Versuche hat sich erwiesen, daß dieser Heißwasserbereiter höhere Leistungsraten bietet als herkömmliche Heißwasserbereiter. Der Heißwasserbereiter wird durch den Wasserspiegel- voll oder leer - kennzeichnende Anzeigeelemente komplettiert, die aufgrund des aktiven Zustands des Strom- oder Schaltkreises, ob durch den Wasserinhalt leitend oder nichtleitend gesetzt, arbeiten. Deshalb kann die Energiezufuhr durch einen Wasserhahnschalter abgesperrt werden, um bezüglich des Sicherheits merkmals der Erfindung einen besseren Schutz zu erhalten.

Claims

Tien-Song Chang

Ground Floor, Lane 221

Jin-Ping Rd., Chung Ho City

Taipei Hsien

Taiwan (R.0.C.)

Elektrischer Heißwasserbereiter

Patentansprüche

Elektrischer Heißwasserbereiter mit Verwendung von Wasser als dielektrisches Medium und mit einer zugeordneten Sicherheits-Steuerschaltung, dadurch gekennzeichnet, daß der Heißwasserbereiter ein Heizteil sowie einen Schaltkreis enthält, in dem Wasser als Dielektrikum für die Leitung dient, daß der Heizkreis im wesentlichen ein Kathoden-Schutzrohr (1), ein als Anode dienendes Haupt-Heizrohr (2) sowie Temperaturhalterohr (3) umfaßt, wobei ein den hohen, zwischen dem Kathoden-Schutzrohr und dem Hauptheiz- sowie TemperaLurhalterohr auftretenden Temperaturen widerstehendes Isolierelement (4) zwischen diesen Rohren (1; 2, 3) vorgesehen ist, und daß die Beheizung in bezug auf das Kathoden-Schutzrohr (1), das Haupt-Heizrohr (2) sowie das Temperaturhalterohr (3) durch Leitung erfolgt und das dadurch erhitzte Wasser

anschließend auf einer geeignet hohen Temperatur gehalten wird.
2. Heißwasserbereiter nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch je einen Wasserspiegel-Richtkontakt (6, 12) in der Steuerschaltung, von denen der eine (6) einem tiefen Pegel, der andere (12) einem hohen Pegel zugeordnet ist, und durch je ein zugeordnetes Anzeigeelement (8, 9), das den tatsächlichen Zustand des Wasserinhalts durch Leiten oder Nichtleiten anzeigt.
3. Heißwasserbereiter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steperschaltung einen Hauptschalter (17), ein Anodenanzeigeelement (18), einen eine Phase festlegenden Stecker (22), einen Druckknopfschalter sowie einen Wärmeregelschalter (21) umfaßt.
4. Heißwasserbereiter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Umstellung auf andere Fluide als Wasser für das dielektrische Medium unter Erzielung des gleichen Verbrauchszwecks der Abstand des Kathoden-Schutzrohres (1) zum Haupt-Heiz- sowie Temperaturhalterohr (2, 3) in Anpassung an die geänderte Betriebsbedingung mittels der keramischen Isolatoren

(4) veränderbar ist.
5. Heißwasserbereiter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Kathoden-Schutzrohr (1), das Haupt-Heizrohr (2) sowie das Temperaturhalterohr(3), die den Heizkreis bilden, mit den Durchfluß von Wasser ermöglichenden Durchtrittsöffnungen versehen sind.
6. Heißwasserbereiter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Anode an ihrem Außenumfang von der Kathode umschlossen ist.
7. Heißwasserbereiter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anode und die Kathode rohrförmig ausgebildet sind.
8. Heißwasserbereiter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichent, daß die Anode (60, 70) sowie Kathode (40, 50) plattenförmig ausgebildet sind.