DE3437347A1

DE3437347A1 - Rohrkoerper-heizeinheit

Info

Publication number: DE3437347A1
Application number: DE19843437347
Authority: DE
Inventors: Hermann 7519 Oberderdingen Knauß
Original assignee: EGO Elektro Gerate Blanc und Fischer GmbH
Current assignee: EGO Elektro Geratebau GmbH
Priority date: 1984-10-11
Filing date: 1984-10-11
Publication date: 1986-04-24
Also published as: EP0179317A1

Description

Rohrkörper-Heizeinheit

Die Erfindung betrifft eine Rohrkörper-Heizeinheit für Flüssigkeits-Erhitzer, wie Kochgeräte, Wasserkocher oder dgl., mit einem gekrümmt verlaufenden Rohrheizkörper, der auf einer Seite einer Tragplatte durch Lötung oder dgl. mit einer Wärmeleit-Befestigung angebracht ist, wobei die Tragplatte mit ihrer anderen Seite auf eine Boden-Wand oder dgl. des Kochgerätes aufgelötet ist.

Derartige Tragplatten dienen dazu, an Flüssigkeits-Erhitzern, die die Hitze über eine Behälterwandung an die Flüssigkeit abgeben, die Wärmeleitquerschnitte so zu vergrößern, daß trotz der nur örtlich begrenzt unmittelbar die Wandungsfläche abdeckenden Rohrheizkörper keine örtliche überhitzung zu befürchten ist. Dies ist in der Regel insbesondere erforderlich, wenn der Behälter seibst,beziehungsweise die mit den Rohrheizkörpern versehene Wand aus schlecht wärmeleitfähigem Werkstoff, beispielsweise rostfreiem Stahl, wie Chromstahl besteht und

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wenn die dem Rohrheizkörper zugeordnete Wand aus herstellungstechnischen Gründen, beispielsweise beim Herstellen durch Tiefziehen, nicht beliebig dick gestaltet werden kann. Es hat sich gezeigt, daß beim Befestigen der Tragplatte an der zugehörigen Wand des Behälters zwischen der Wand und der Tragplatte Luft- und/oder Feuchtigkeitseinschlüsse auftreten können, die später unter den auftretenden Betriebsbedingungen zu einem Lösen der Tragplatte führen können, was bis hin zu einer explosionsartigen Absprengung der Tragplatte führen kann. Auch führen die Einschlüsse zu einem schlechten Wärmeübergang zwischen der Tragplatte und der zugehörigen Wand des Behälters.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,eine Rohrkörper-Heizeinheil: der beschriebenen Art zu schaffen, welche es auf einfache Weise ermöglicht, einschlußfrei eine über die ganze Fläche der Tragplatte gleichmäßige Befestigung an der zugehörigen Behälter-Wand zu erzielen.

Diese Aufgabe wird bei einer Rohrkörper-Heizeinheit der eingangs genannten Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Tragplatte wenigstens annähernd bis zu ihrem Umfang und im wesentlichen über ihre gesamte Fläche verteilt schlitzförmige Entlüftungs-öffnungen aufweist. Im Gegensatz zu etwa zentrisch symmetrischen öffnungen gewährleisten diese schlitzförmigen Entlüftungs-Öffnungen ein sehr sicheres Abziehen von Luft- und/oder Feuchtigkeitseinschlüssen zu den Schlitz-Längskanten hin, wodurch eine vollständig einschlußfreie Befestigung auf einfache Weise erzielt werden kann. Je nach Anzahl und Verteilung.der Schlitze kann es zusätzlich auch vorteilhaft sein, noch fensterartige, insbesondere rechteckig

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beziehungsweise quadratisch begrenzte Entlüftungsöffnungen vorzusehen.

Eine besonders vorteilhafte Ausbildung des Erfindungsgegenstandes besteht darin, daß die Tragplatte in mindestens zwei gesonderte Plattenstücke unterteilt ist, die über Entl lif tungs-Schl i tze aneinanderschließen und auf der Seite des Rohrheizkörpers vorzugsweise im wesentlichen ausschließlich durch diesen miteinander verbunden sind. Dadurch kann auf einfache Weise erreicht werden, daß die einzelnen Plattenstücke vor der Befestigung an der zugehörigen Behälter-Wand ausreichend gegeneinander beweglich sind und somit jedes, durch ein Plattenstück gebildete Feld der Tragplatte unabhängig ..von den beanchbarten Feldern sicher und fest gegen die Behälter-Wand gepresst werden kann, bis die Lötverbindung hergestellt ist. Des weiteren ergeben sich durch diese Ausbildung sehr lange und auch an den Enden nicht begrenzte schlitzförmige Entlüftungs-Offnungen.

Um insbesondere im mittleren Bereich der Tragplatte eine besonders sichere Entlüftung zu erzielen, geht mindestens eine Öffnung wenigstens annähernd durch das Zentrum der Tragplatte. Sehr gleichmäßige Entlüftungs-Verhältnisse ergeben sicTi vor allem, wenn von einer Stelle der Tragplatte, insbesondere von deren Zentrum, mehrere wenigstens annähernd bis zum Umfang der Tragplatte durchgehende öffnungen ausgehen, so daß also radial strahlartige Entlüftungs-Schlitze gebildet sind.

Zur Vereinfachung der Herstellung, sowie zur Erzielung gleichmäßiger Entlüftungs- und Spannungs-Verhältnisse sind im wesentlichen alle Plattenstücke gleich ausgebildet.

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Sehr kurze "Ent! üftungswege können in einfacher Weise "dadurch erzielt werden, daß die öffnung im wesentlichen geradlinig ist,wobei vorzugsweise mehrere öffnungen unter etwa gleichen Winkeln zueinander versetzt sind, so daß die Entlüftungswege im zentralen Bereich der Tragplatte kleiner als im Bereich von deren Umfang sind.

Zur Vereinfachung der Befestigung der Tragplatte an der zugehörigen Behälter-Wand greifen benachbarte Plattenstücke mit Justiergliedern, insbesondere an ihren benachbarten Kanten vorgesehenen, schneidenlagerartigen Vorsprüngen und komplementären Vertiefungen ineinander, wobei vorzugsweise die Justierglieder parallel zu den zugehörigen Kanten formschlüssig ineinandergreifen, so daß die einzelnen Plattenstücke auf einfache Weise in der vorbestimmten Anordnung gegeneinander ausgerichtet werden können.

Nach einem weiteren Vorschlag gemäß der Erfindung ist zusätzlich zur Wärmeleit-Befestigung mindestens eine Heftverbindung zwischen dem Rohrheizkörper und jedem Plattenstück vorgesehen, so daß bereits vor der Befestigung an der zugehörigen Behälter-Wand der Rohrheizkörper mit der durch die Plattenstücke gebildeten Tragplatte eine in sich geschlossene, vormontierte Baueinheit bildet, in welcher die Plattenstücke in ihrer zueinander .ausgerichteten Justierstellung durch den Rohrheizkörper gehalten sind.

Die Heftverbind'üng kann in einfacher Weise unmittelbar durch einen Teil des jeweiligen Plattenstückes und/oder ein den Rohrheizkörper an der vom Plattenstück abgekehrten Seite umfassendes Heftglied gebildet sein, so daß eine geringe Beweglichkeit des jeweiligen Plattenstückes gegenüber dem Rohrheizkörper aufrecht erhalten

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werden kann, was dem Anpressen des jeweiligen Plattenstückes an der zugehörigen Behälter-Wand bei der Befestigung durch Lötung entgegen kommt.

Die fensterartigen Entlüftungs-Öffnungen können in sehr einfacher Weise dadurch hergestellt werden, daß die Heftverbindung jeweils durch eine aus dem Plattenstück heraus gestanzte Heftlasche gebildet ist, durch die dann in dem Plattenstück eine fensterartige öffnung freigegeben wird.

Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, je Plattenstück mehrere, insbesondere an unterschiedlichen Windungen des Rohrheizkörpers angreifende, Heftverbindungen vorzusehen, um allenfalls eine sehr geringe Beweglichkeit des jeweiligen Plattenstückes gegenüber dem Rohrheizkörper zuzulassen.

Bei einer einfachen, insbesondere mit der Boden-Wand eines Kochgerätes oder dgl. verbundenen Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes ist der Rohrheizkörper, insbesondere im wesentlichen kreisrund, spiralförmig gekrümmt, wobei vorzugsweise im wesentlichen jede Spiralwindung an jedem Plattenstück mit einer Heftverbindung gehaltert ist und die radial gegeneinander versetzten Heftverbindungen auch in Umfangsrichtung gegeneinander versetzt sind.

Zur Erzielung kompakter Abmessungen folgt der Außenrand der Plattenstücke im wesentlichen der Außenbegrenzung des Rohrheizkörpers, wobei der Außenrand vorzugsweise über die Außenbegrenzung des Rohrheizkörpers vorsteht.

Insbesondere für kreisrunde Boden-Wandungen ist es zweckmäßig, wenn die Plattenstücke eine im wesentlichen kreis·

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runde Tragplatte bilden und vorzugsweise kreissegmejitförmig sind, so daß sich auch im Plattenzentrum auf einfache Weise eine sehr wirksame Entlüftung ergibt.

Erfindungsgemäß wird die Tragplatte beziehungsweise werden die Plattenstücke mit dem Rohrzeizkörper durch mechanische Verbindung vormontiert, wobei zwischen Rohrheizkörper iind zugehöriger Seite der Tragplatte beziehungsweise der Plattenstücke ein geeignetes, beispielsweise ,pastenförmiges Lötmittel beigegeben wird. Danach wird die Tragplatte an die zugehörige Seite der Behälter-Wand unter Zwischengabe eines geeigneten, vorzugsweise desselben Lötmittels wie für den Rohrheizkörper, angelegt und die so aneinander!iegenden Teile werden dann, beispielsweise in einem Lötofen, unter gegenseitiger mechanischer Verspannung einer Hitze ausgesetzt, die an die Verarbeitungstemperatur des Lötmittels angepasst ist. Hierbei werden dann alle Lötverbindungen, nämlich die Lötverbindung des Rohrheizkörpers mit der Tragplatte und diejenige der Tragplatte mit der zugehörigen Behälter-Wand in einer einzigen Wärme simultan hergestellt. Während des Lötvorganges entweichen Luft- und Feuchtigkeitseinschlüsse durch die schlitzförmigen und/oder durch die fensterartigen Entlüftungs-Öffnungen.

Die Erfindung wird im folgenden mit weiteren Einzelheiten anhand des in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es sind dargestellt in-

Fig. 1 die Tragplatte einer erfindungsgemäßen Rohrkörper-Heizeinheit in Ansicht auf den Rohrkörper,

Fig. 2 ein Ausschnitt der Heizeinheit im Querschnitt und in vergrößerter Darstellung.

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In den Figuren 1 und 2 ist eine erfindungsgemäße Rohrkörper-Heizeinheit 1 dargestellt, welche der Boden-Wand 4 des aus Chromstahl tiefgezogenen Behälters 3 eines Wasserkochers 2 zugeordnet ist. Die Heizeinheit umfasst die ..gegenüber dem Behä'l termantel dickere, ebene und beispielsweise kreisrunde Boden-Wand 4, eine an deren Unterseite unter Zwischenlage einer möglichst dünnen Lotschicht 7 im wesentlichen flächendeckend befestigte Tragplatte 5 aus einem gut warmeleitfähigem Stahl, beispielsweise Baustahl, und einem spiralförmig in einer Ebene gekrümmten Rohrheizkörper 6, der an der von der Boden-Wand 4 abgekehrten Seite der Tragplatte 5 mit einer ebenfalls sehr dünnen, jeweils über die ganze Breite seiner Querschnitte reichenden Lotschicht 8 befestigt ist. Der Rohrheizkörper 6 weist im dargestellten Ausführungsbeispiel dreieckförmige Querschnitte auf, und ist mit der Basisfläche der Dreiecksform großflächig an der zugehörigen Seite 9 der Tragplatte 5 befestigt. Die Tragplatte 5 kann, wie dargestellt, dünner oder aber auch dicker oder gleich dick wie die Boden-Wand sein, je nach dem, wie große Wärme!eit-Querschnitte gefordert sind. Der Rohrheizkörper 6 ist zusätzlich zur durch die Lotschicht gebildeten Wärmeleit-Befestigung 8 noch durch eine Vielzahl von Heftverbindungen 10 mit der Tragplatte 5 formschlüssig verbunden, wobei jede Heftverbindung 10 durch eine aus der Tragplatte 5 herausgestanzte, streifenförmige H'eftlasche 11 gebildet ist, welche so um die zugehörige Windung 12 des Rohrheizkörpers ganzflächig anliegend herumgebogen ist, daß sie den Rohrheizkörper an der von der Anlage-Seite 9 abgekehrten Seite umfasst und beispielsweise nahezu vollständig auf dem freiliegenden Umfang umgibt.

Wie Figur 1 zeigt, besteht die Tragplatte 5 aus einer Mehrzahl beziehungsweise aus einer Vielzahl, im darge-

stellten Ausführungsbeispiel aus acht gleichen, kreissegmentförmigen Plattenstücken 13, die ac-hssymmetrisch um eine durch das Zentrum der Tragplatte 5 gehende Mittelachse angeordnet sind, derart, daß die Außenränder 14 der Plattenstücke 13 den nahezu geschlossenen Umfang 15 der Trageplatte 5 bilden, der im dargestellten AusfUhrungsbeispiel kreisrund ist. Die einander gegenüberliegenden und zueinander parallelen, im wesentlichen auf Radial strahlen der Kreisform liegenden Kanten 16,17 benachbarterPlattenstUcke 13 liegen in einem geringen Abstand voneinander, derart, daß sie schlitzförmige Entlüftungs-Öffnungen 18 begrenzen, welche radial strahlenförmig vom Zentrum der Tragplatte 5 ausgehen. Mit ihren inneren, im Zentrum der Tragplatte 5 liegenden, im wesentlichen spitzwinkligen Enden begrenzen die PlattenstUcke 13 eine verhältnismäßig große, kreisförmige und im Zentrum der Tragplatte 5 liegende Entlüftungs-Öffnung 19, von welcher die Entlüftungsöffnungen Ϊ8 unter gleichen Bogen-Winkeln 21 gegeneinander versetzt ausgehen. Die Entlüftungs-Öffnungen 18 gehen „dabei bis zum Umfang 15 der Tragplatte 5 im wesentlichen ununterbrochen durch.

Die ebenengleich liegenden, im wesentlichen berührungsfrei aneinanderschließenden Plattenstücke 13 weisen jeweils an ihren einander zugekehrten Kanten 16,17 formschlüssig ineinandergreifende Justierglieder in Form von schneidenlacjerartig ineinandergreifenden Vorsprüngen 22 und Vertiefungen 23 auf, wobei die Vorsprünge 2'2 etwasymmetrisch zu einer rechtwinklig zur zugehörigen Kante 16 beziehungsweise 17 liegenden Mittelebene spitzwinklig dreieckförmig und die Vertiefungen 23 entsprechend prismenförmig ausgebildet sein können. Haben die Vorsprünge 22 einen gegenüber den Vertiefungen 23 kleineren

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Flankenwinkel, so ergibt sich nur eine punktförmige Anlage der Spitze des Vorsprunges 22 im Grund der jeweils zugehörigen Vertiefung 23, so daß auch im Bereich der Justierglieder nahezu dieselben günstigen EntlUftungs-Verhältnisse herrschen wie im übrigen Bereich der Entlüftungs-Öffnungen 18. Es ist aber auch denkbar, den Flankenwinkel der Vorsprünge 22 gleich demjenigen der Vertiefungen 23 zu wählen. Jede Kante 16 beziehungsweise 17 weist abwechselnd einen Vorsprung 22 und eine Vertiefung 23 auf, wobei im dargestellten Ausführungsbeispiel an jeder Kante zwei Justierglieder vorgesehen sind, von denen eines nahe beim Zentrum der Tragplatte, beispielsweise innerhalb der innersten Windung des Rohrheizkörpers 6 und eines benachbart zum Umfang 15 der Tragplatte 5 liegt, derart, daß der Abstand zwischen den Justiergliedern einer Kante-größer als ihr jeweiliger Abstand zum Zentrum beziehungsweise zum Umfang der Tragplatte ist.

Durch die herausgestanzten Heftlaschen 11 der Heftverbindungen 10, die in einer Vielzahl über die Fläche der Tragplatte 5 sowohl in radialer Richtung wie auch in Umfangsrichtung verteilt und daher sowohl in radialer Richtung wie auch in Umfangsrichtung gegeneinander versetzt sind, wird je Heftverbindung 10 eine weitere, fensterartige beziehungsweise länglich rechteckige Entlüftungs-Öffnung 20 geschaffen, die jeweils zwischen den Kanten 16,17 des zugehörigen Plattenstückes liegt, so daß auch zwischen den schlitzförmigen Entlüftungs-Öffnungen 18 eine weitere Entlüftung möglich ist.

Die Grundform der Tragplatte 5 ist im wesentlichen derjenigen des einzigen Rohrheizkörpers 6 angepasst, derart, daß der Umfang 15 der Tragplatte 5 im wesentlichen der Außenbegrenzung 24 des Rohrheizkörpers 6 folgt, wobei der

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Umfang 15 geringfügig und, aufgrund der Spiralform der äußersten Windung 12 des Rohrheizkörpers 6, um ein stetig sich geringfügig veränderndes Maß über die Außenbegrenzung 24 vorsteht.

Claims

Ansprüche

Rohrkörper-Heizeinheit für Flüssigkeits-Erhitzer, wie Wasserkocher oder dergl., mit einem gekrümmt verlaufenden Rohrheizkörper, der auf einer Seite einer Tragplatte durch Lötung oder dergl. mit einer Wärmeleit-Befestigung angebracht ist, wobei die Tragplatte mit ihrer anderen Seite auf eine Boden-Wand oder dergl. des Kochgerätes aufgelötet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragplatte (5) wenigstens annähernd bis zu ihrem Umfang (15) und im wesentlichen über ihre gesamte Fläche verteilt schlitzförmige Entlüftungs-Öffnungen (18) aufweist.
2. Heizeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich fensterartige Entlüftungs-Öffnungen (20) vorgesehen sind.
3. Heizeinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragplatte (5) in mindestens zwei gesonderte Plattenstücke (13) unterteilt ist, die über Schlitze (18) aneinanderschließen und auf der Seite (9) des Rohrheizkörpers (6) vorzugsweise im wesentlichen ausschließlich durch diesen miteinander verbunden sind.
4. Heizeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine öffnung (19,18) wenigstens annähernd durch das Zentrum der Tragplatte (5) geht.
5. Heizeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß von einer Stelle der Tragplatte (5), insbesondere von deren Zentrum, mehrere bis zum Umfang (15) durchgehende öffnungen (18) ausgehen.
6. Heizeinheit nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurjch gekennzeichnet, daß im wesentlichen alle Plattenstücke (13) gleich ausgebildet sind.
7. Heizeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnung (18) im wesentlichen geradlinig ist, wobei vorzugsweise mehrere öffnungen (18) unter etwa gleichen Winkeln (21) zueinander versetzt sind.
8. Heizeinheit nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß benachbarte Plattenstücke (13) mit Justiergliedern, insbesondere an ihren, benachbarten Kanten (16,17) vorgesehenen

schneidenlagerartigen Vorsprüngen (22) und komplementären Vertiefungen (23) ineinandergreifen, wobei vorzugsweise die Justierglieder parallel zu den zugehörigen Kanten (16, 17) formschlüssig ineinandergreifen.
9. Heizeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zur Wärmeleit-Befestigung (8) mindestens eine Heftverbindung (10) zwischen dem Rohrheizkörper (6) und jedem Plattenstück (13) vorgesehen ist.
10. Heizeinheit nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Heftverbindung (10) unmittelbar durch einen Teil des jeweiligen Plattenstückes (13) und/oder ein den Rohrheizkörper an der vom Plattenstück (13) abgekehrten Seite umfassendes Heftglied (11) gebildet ist.
11. Heizeinheit nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Heftverbindung durch eine aus dem Plattenstück (13) herausgestanzte Heftl.asche (11) gebildet ist.
12. Heizeinheit nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß je Plattenstück (13) mehrere, insbesondere an unterschiedlichen Windungen (12) des Rohrheizkörpers (6) angreifende Heftverbindungen (10) vorgesehen sind.
13. Heizeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrheizkörper (6), insbesondere im wesentlichen kreisrund,

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spiralförmig gekrümmt ist und daß vorzugsweise im wesentlichen jede Spiralwindung (12) an jedem Pl attenstlick (13) mit einer Heftverbindung (10) gehaltert ist, wobei insbesondere radial
gegeneinander versetzte Heftverbindungen (10)
auch in Umfangsrichtung gegeneinander versetzt sind.
14. Heizeinheit nach einem der Ansprüche 3 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenrand (14) der Plattenstücke (13) im wesentlichen der Außenbegrenzung (24) des Rohrheizkörpers (6) folgt und vorzugsweise über diesen vorsteht.
15. Heizeinheit nach einem der Ansprüche 3 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Plattenstücke
(13) eine im wesentlichen kreisrunde Tragplatte (5) bilden und vorzugsweise kreissegmentförmig sind.