DE3630972C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Elektrodendurchlauferhitzer gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein solcher Durchlauferhitzer ist aus der CH-PS 1 06 499 bekannt. Bei diesem Durchlauferhitzer ist zwischen zwei elektrisch parallelgeschalteten Elektroden eine weitere entgegengesetzt gepolte Elektrode angeordnet und zwischen zwei benachbarten Elektroden eine mit kleinen Öffnungen versehene elektrisch isolierende Zwischenwand eingeschoben. Bei dieser Lösung ist es erforderlich, die Einschubtiefe der Zwischenwand und die Größe der Öffnungen an die jeweiligen Verhältnisse, wie Leitfähigkeit des Wassers, elektrische Spannung, Stromverbrauch etc. anzupassen, was nur bei zerlegtem Gerät möglich ist. Eine Veränderung der Leistung des Durchlauferhitzers während des Betriebes, insbesondere eine Anpassung an die zu erwärmende minütliche Wassermenge ist bei diesem Gerät nicht möglich.

Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, einen Elektrodendurchlauferhitzer gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 zu schaffen, bei welchem eine schnelle Erwärmung des zu erwärmenden Mediums möglich ist und dennoch eine hohe Lebensdauer erreichbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Durch Anordnung einer Zwischenwand in dem Raum zwischen den Elektroden wird es möglich, den Abstand der Elektroden auf ein sehr geringes Maß zu verringern. Dadurch ist das zu erwärmende Volumen vergleichsweise klein, so daß eine schnelle Erwärmung mit geringen Energieverlusten erreicht werden kann, was insbesondere bei wiederholter kurzzeitiger Entnahme des zu erwärmenden Mediums zutrifft.

Dennoch ist die Lebensdauer der Elektroden vergleichsweise sehr groß, wobei vermutet wird, daß dies auf die verringerte Stromdichte zurückgeführt wird. Besonders vorteilhaft ist der Vergleichmäßigungseffekt, der sich mit der erfindungsgemäßen Zwischenwand erzielen läßt. Ferner wird auch die Größe der verwendeten Spannungen und Ströme auf für die Energieübertragung günstigere Werte gebracht.

Ein weiterer besonderer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß eine standardisierte Herstellung mög­ lich ist. Dies läßt sich folgendermaßen erreichen: Aus der gewünschten Lebensdauer ergibt sich eine bestimmte Stromdichte. Für diese Stromdichte wird für eine Einheitsfläche die Auslegung der Zwischenwand und der in ihr enthaltenen Öffnungen, der Elektrodenabstand sowie das Material der Zwischenwand konstruktiv festgelegt. Die Einheitsfläche kann nun zur Einstellung der gewünschten Nennleistung beliebig verkleinert oder vergrößert werden. Damit eignet sich der erfindungsgemäße Elektrodendurchlauferhitzer für die Massenproduktion. Die maximale Stromdichte auf den Elektroden, die sich bei maximal geöffneten Öffnungen der Zwischenwand einstellt, wird in gewissem Grad auch durch die Leitfähigkeit des verwendeten Wassers beeinflußt. Die Leitfähigkeit des Wassers schwankt ebenfalls in gewissem Umfang von Ort zu Ort, so daß es günstig ist, entweder eine gewisse Reserve bei der Lebensdauer einzukalkulieren oder aber durch einen bei der Herstellung einstellbaren Anschlag die Maximalgröße der Öffnungen zu begrenzen, um eine Anpassung an die örtliche Wasserleitfähigkeit zu erzielen.

Besonders vorteilhaft ist ferner die einfache Temperaturregulierungsmöglichkeit des ausströmenden Mediums durch Veränderung der Größe der Öffnungen in der Zwischenwand. Mittels einer geeigneten Steuervorrichtung läßt sich die Heizleistung von "Null" auf einen bestimmten minimalen Wert umschalten und von diesem Wert an in feiner und kontinuierlicher Einstellung bis zur maximalen Heizleistung regeln.

Ferner kann auch die Abgabeströmungsgeschwindigkeit des Mediums sehr gering gewählt werden, da auch eine sehr kleine Heizleistung einstellbar ist, so daß sich ein großer Dynamikbereich für die Heizleistung ergibt.

Insbesondere bei Elektrodendurchlauferhitzern mit größerer Heizleistung lassen sich vorteilhaft Schutzsysteme einsetzen. So kann eine zusätzliche Schutz-Zwischenwand verwendet werden, mit der beim Überschreiten einer vorgegebenen Temperatur bzw. beim Unterschreiten einer vorgegebenen Strömungsgeschwindigkeit des zu erwärmenden Mediums eine automatische Abschaltung des Stromflusses durch das Medium erfolgt.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann die Schutz- Zwischenwand durch die erfindungsgemäße Zwischenwand gebildet werden.

Besonders vorteilhaft ist ferner die Ausgestaltung der Steuervorrichtung dergestalt, daß bei einer bestimmten vorgegebenen Strömungsgeschwindigkeit des Mediums eine Umschaltung der Strömung von einem Nebenkanal, welcher an dem Raum zwischen den Elektroden vorbeiführt, auf den Hauptkanal, welcher den Raum zwischen den Elektroden umfaßt, möglich wird.

Ein zusätzlicher Vorteil besteht darin, daß kaltes Medium nicht über den Raum zwischen den Elektroden geführt werden muß, so daß bei der Verwendung von Wasser als Medium und bei Kaltwasserentnahme keine Verkalkung der Elektroden und der Zwischenwand stattfindet. Der erfindungsgemäße Elektrodendurchlauferhitzer läßt sich zur Entnahme sowohl von heißem als auch von warmem Medium einsetzen.

Besonders vorteilhaft ist es ferner, daß mit einer einzigen Einstellhandhabe sowohl eine Umschaltung zwischen dem Zustand, in welchem das kalte Medium durch den Raum zwischen den Elektroden geleitet wird, und dem Zustand, in welchem das kalte Medium nicht über den Raum zwischen den Elektroden geleitet wird, aber zugleich auch eine Einstellung der gewünschten Soll-Heizleistung erreicht werden kann.

Nachfolgend sind mehrere Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Elektrodendurchlauferhitzers anhand der Zeichnung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Durchlauferhitzers in schematisierter Darstellung;

Fig. 2 einen Schnitt durch eine Ausführungsform einer für den erfindungsgemäßen Elektrodendurchlauferhitzer gemäß Fig. 1 verwendbaren Steuervorrichtung in schematisierter Form;

Fig. 3 einen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform einer für den erfindungsgemäßen Elektrodendurchlauferhitzer gemäß Fig. 1 verwendbaren Steuervorrichtung in schematisierter Form;

Fig. 4 einen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform einer für den erfindungsgemäßen Elektrodendurchlauferhitzer gemäß Fig. 1 verwendbaren Steuervorrichtung in schematisierter Form;

Fig. 5 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer Zwischenwand zur Verwendung in dem erfindungsgemäßen Elektrodendurchlauferhitzer in frontaler Ansicht;

Fig. 6 eine schematische Darstellung der Ausführungsform der Zwischenwand gemäß Fig. 5 in Seitenansicht;

Fig. 7 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform einer Zwischenwand zur Verwendung in dem erfindungsgemäßen Elektrodendurchlauferhitzer in frontaler Ansicht;

Fig. 8 eine schematische Darstellung der Ausführungsform der Zwischenwand gemäß Fig. 7 in Seitenansicht;

Fig. 9 eine schematische Darstellung der Ausführungsform der Zwischenwand gemäß Fig. 7 in einem Horizontalschnitt von oben;

Fig. 10 eine Ansicht einer weiteren Ausführungsform einer Zwischenwand für einen erfindungsgemäßen Elektrodendurchlauferhitzer in schematisierter Darstellung.

In Fig. 1 ist eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Elektrodendurchlauferhitzers dargestellt. Ein äußeres Gefäß 1 ist sicherheitshalber so ausgelegt, daß es bei Verwendung von Wasser als Medium dem Netzwasserdruck standhalten kann. Ein inneres Gefäß 2 nimmt die Elektroden 3 auf, zwischen denen sich ein Raum befindet, in welchem das Medium durch Stromfluß zwischen den Elektroden erwärmt wird. In dem Raum zwischen den Elektroden ist eine Zwischenwand 4 aus elektrisch isolierendem bzw. dielektrischem Material vorgesehen.

Die Zwischenwand weist Öffnungen auf, deren Größe durch eine Steuervorrichtung 5 verstellbar ist. Ein elastischer Ausdehnungskörper 6 ist unterhalb der Steuervorrichtung 5 vorgesehen. Unterhalb des Ausdehnungskörpers 6 ist ein Rohr 7 angeordnet, das einen Kolben 8 trägt und an seinem unteren Ende mit einer Einstellhandhabe 9 für die Temperaturregulierung verbunden ist. Die Einstellhandhabe 9, das Rohr 7, der Ausdehnungskörper 6 und die Steuervorrichtung 5 sind mechanisch miteinander verbunden. Das in den Elektrodendurchlauferhitzer eintretende Medium durchfließt nacheinander das Rohr 7, den Ausdehnungskörper 6 und die Steuervorrichtung 5.

In der Heizstellung der Steuervorrichtung 5 ist eine mechanische Verbindung der Steuervorrichtung 5 mit dem Gefäß 2 gegeben, und das Medium durchtritt nach dem Verlassen der Steuervorrichtung 5 den Raum zwischen den Elektroden und wird dort erwärmt.

Das Medium gelangt durch eine Eintrittsöffnung 10 in den Elektrodendurchlauferhitzer. In der Eintrittsöffnung 10 ist ein elektrisch betätigbares Ventil 11 vorgesehen, das von einem Thermokontakt 12 angesteuert wird. Der Thermokontakt 12 ist in unmittelbarer Nähe einer Ableitöffnung 13 vorgesehen, durch welche das Medium den Elektrodendurchlauferhitzer verläßt.

Die Steuervorrichtung 5 steuert die Größe der Öffnungen in der Zwischenwand 4 über ein Betätigungselement 14, das auf einen Bügel 16 wirkt, der mit einem Teil der Zwischenwand 4 mechanisch fest verbunden ist. Der Ausdehnungskörper 6 weist ferner einen Anschlag 15 auf, der seine Ausdehnung auf ein vorgegebenes Maximum begrenzt. Der Ausdehnungskörper 6 liegt nur im Kaltzustand der Einstellhandhabe und bei großer Wasserströmungsgeschwindigkeit an seinem Anschlag 15 an. Damit verhindert der Anschlag 15, daß in dem durch die Einstellhandhabe 9 eingestellten Kaltzustand des Elektrodendurchlauferhitzers das Medium bei großer Strömungsgeschwindigkeit in das Gefäß 2 gezwungen wird.

In Fig. 2 ist eine Ausführungsform einer Steuervorrichtung 5 dargestellt. Gleiche Bezugszeichen beziehen sich hier und in den weiteren Figuren auf gleiche Teile. Ein scheibenförmiges Verschlußelement 17 ist elastisch und so ausgelegt, daß es eine dichte Verbindung zu einer Eintrittsöffnung für das Medium in das innere Gefäß 2 herstellen kann. Da die Steuervorrichtung durch die Einstellhandhabe 9 in dem Heizzustand des Elektrodendurchlauferhitzers, d. h. in dem Zustand, in welchem das Verschlußelement 17 abdichtet, in ihrer Höhe verstellt werden kann, ist eine elastische Ausbildung des Verschlußelementes notwendig. Unterhalb des Verschlußelementes 17 ist ein Stützgitter 18 vorgesehen, auf welchem das Verschlußelement 17 aufliegt.

Das in den Raum zwischen den Elektroden 3 einströmende Medium wird über einen Hauptkanal 19 geleitet. Stromaufwärts des Stützgitters 18 in dem Hauptkanal 19 ist eine elastische Trennwand 20 vorgesehen, die das in dem Hauptkanal 19 befindliche Medium von dem in einem Nebenkanal 22 befindlichen Medium trennt. Die Trennwand 20 weist eine zentrale Öffnung auf, an die ein Rohr 23 angeschlossen ist. Der Hauptkanal 19 wird somit durch das Rohr 23, die Öffnung in der Trennwand 20, das Stützgitter 18, das von dem Medium durchströmt wird, und das scheibenförmige Verschlußelement 17 sowie das mit dem Verschlußelement 17 dichtend verbundene Gefäß 2 gebildet. In beiden Kanälen strömt das Medium im wesentlichen von unten nach oben.

Der Nebenkanal 22 weist ein Ringventil 21 auf, mit welchem die Wasserströmung durch den Nebenkanal 22 in der Heizstellung der Steuervorrichtung 5 unterbrochen wird.

Stromaufwärts in dem Nebenkanal, d. h. weiter unten in der Steuervorrichtung 5, ist ein Ringkolben 24 vorgesehen, der an dem Rohr 23 geführt ist und von einer Buchse 25 umgeben ist. Weiter stromaufwärts ist der Ringkolben 24 fest mit ferromagnetischen Elementen 26 verbunden. Auf die ferromagnetischen Elemente 26 wirkt ein Magnet 27, der in Halterungen 28 in der Steuervorrichtung 5 festgehalten wird.

Das an dem Rohr 23 geführte Ringventil 21 ist mit einem Gewicht 29 verbunden, das sich ringförmig um das Rohr 23 erstreckt und in der Ausführungsform ge­ mäß Fig. 2 fest mit diesem verbunden ist. Das Ringventil 21 vermag Öffnungen 30 abzuschließen, die das in der Steuervorrichtung 5 befindliche Medium austreten lassen.

Der Nebenkanal 22 zweigt von dem Hauptkanal 19 etwa auf der Höhe des Magneten 27 ab. Durch geeignete Öffnungen in den Halterungen 28 und/oder in dem Magneten 27 ist sichergestellt, daß das Medium in Bereiche oberhalb des Magneten 27 gelangen kann. Der Nebenkanal 22 umfaßt weiterhin den Ringkolben 24, an welchem das Medium in dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel der Steuervorrichtung 5 außen vorbeiströmen kann, sowie die Buchse 25. Die Strömung des Mediums durch den Nebenkanal 22 ist in Fig. 2 mit einem Pfeil A angedeutet. Nach Durchtreten der Öffnungen 30 gelangt das Medium unmittelbar zur Ableitöffnung 13.

Die in Fig. 3 dargestellte Ausführungsform der Steuervorrichtung 5 unterscheidet sich von der in Fig. 2 dargestellten lediglich dadurch, daß das Ringventil 21 mit dem Gewicht 29 nicht fest mit dem Rohr 23 verbunden ist, sondern auf dem Rohr 23 schiebebeweglich geführt ist. Dadurch kann die elastische Trennwand 20 entfallen, so daß das Rohr 23 fest mit der Steuervorrichtung 5 verbunden ist.

Die in Fig. 4 dargestellte Ausführungsform der Steuervorrichtung 5 unterscheidet sich von der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform dadurch, daß das Rohr 23 außerhalb der Steuervorrichtung 5 angeordnet ist. Zur Führung des Ringkolbens 24 und des Gewichts 29 mit dem Ringventil 21 ist eine Stange 31 an der Stelle vorgesehen, an welcher in den Ausführungsformen gemäß Fig. 2 und 3 das Rohr 23 angeordnet ist. Auf dieser Stange 31 ist das Gewicht 29 schiebebeweglich geführt.

Nachfolgend wird die Funktion der Steuervorrichtung 5 beschrieben.

Die Steuervorrichtung 5 kann zwei Grundzustände annehmen, und zwar die Heizstellung und die Kaltstellung. In Fig. 2 bis 4 ist die Kaltstellung der Steuervorrichtung 5 dargestellt. In der Kaltstellung ist der Nebenkanal 22 geöffnet. Dieser Zustand liegt vor, solange die Strömungsgeschwindigkeit des Mediums kleiner als eine vorgegebene Geschwindigkeit v_max-aus ist. Die Umschaltung zwischen den beiden Zuständen der Steuervorrichtung 5 erfolgt über das Ringventil 21, das Gewicht 29 wie den Ringkolben 24, an dem die ferromagnetischen Elemente 26 befestigt sind, sowie über die Buchse 25. In der Kaltstellung ist die Strömungsgeschwindigkeit des Mediums durch den Nebenkanal 22 so gering, daß der auf den Ringkolben 24 aufgebrachte Druck nicht ausreicht, die ferromagnetischen Elemente von dem Magneten 27 loszureißen.

Wenn die Strömungsgeschwindigkeit des Mediums und damit der auf den Ringkolben 24 wirkende Druck ausreichend groß wird, wird der Ringkolben 24 mit den ferromagnetischen Elementen 26 von dem Magneten 27 losgerissen. Geführt an dem Rohr 23 bewegt er sich nach oben und drückt auf die untere Stirnfläche des Gewichts 29. In diesem Zustand wird der Ringspalt außen an dem Ringkolben 24, durch den der gesamte Wasserstrom hindurchgeführt werden muß, schmaler, da der Ringkolben 24 sich auf der Höhe der Buchse 25 befindet. Dadurch steigt der Druck auf den Ringkolben 24 weiter an, so daß er das Gewicht 29 zu heben vermag.

Das Anheben des Gewichtes erfolgt, bis das mit dem Gewicht 29 verbundene Ringventil 21 die Öffnungen 30 erreicht und dort abdichtet. In diesem Moment fällt die Strömung in dem Nebenkanal 22 auf Null zurück, und der nunmehr noch höhere Druck bewirkt, daß das Medium durch den Hauptkanal 19 in das Gefäß 2 geführt wird. Die Steuervorrichtung 5 wird durch den Ausdehnungskörper 6 an das Gefäß 2 angedrückt, so daß eine hermetische Abdichtung des Verschlußelementes 17 an dem Gefäß 2 erreicht wird.

Der Druck in dem Nebenkanal 22 ist in diesem Zustand nach wie vor hoch, die Strömungsgeschwindigkeit ist jedoch gleich Null. Daher wirken auf die beiden Stirnflächen des Ringkolbens 24 gleich große Kräfte, so daß der Kolben 24 aufgrund der Schwerkraft in die Ausgangsstellung zurückfällt und die ferromagnetischen Elemente 26 von dem Magnet 27 angezogen werden. Aufgrund des nach wie vor bestehenden Wasserdrucks innerhalb des Nebenkanals 22 bleibt das Ringventil 21 entgegen der Wirkung des Gewichts 29 in der oberen Stellung, in welcher die Öffnungen 30 verschlossen sind.

Wenn die Strömungsgeschwindigkeit des Mediums unter einen zweiten vorgegebenen Wert v_min-ein sinkt, reicht der Wasserdruck in den Nebenkanal 22 nicht mehr aus, um die Öffnungen 30 gegen die Gewichtskraft des Gewichts 29 durch das Ringventil abgedichtet zu halten. Sobald etwas Medium durch die Öffnungen 30 hindurchtreten kann, fällt der Wasserdruck in dem Nebenkanal 22 weiter und das Gewicht 29 zieht das Ringventil 21 schlagartig in die Kaltstellung. In dieser Stellung verbleibt das Ringventil 21 und der Ringkolben 24, solange die Strömungsgeschwindigkeit des Mediums nicht wieder den Wert v_max-aus übersteigt. Der Wert von v_max-aus wird durch die Haltekraft des Magneten 27 für die ferromagnetischen Elemente 26 eingestellt, während der Wert v_min-ein durch die Größe des Gewichts 29 im Verhältnis zur wirksamen Stirnfläche des Ringventils 21 eingestellt wird.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn v_min-ein und v_max-aus einander sehr nahe kommen, wobei v_max-aus etwas größer gewählt wird als v_min-ein. Der Unterschied zwischen v_max-aus und v_min-ein bildet dabei die Schalthysterese der Steuervorrichtung 5. Der Unterschied sollte so bemessen sein, daß er gerade etwas größer als die Betriebsschwankung der Strömungsgeschwindigkeit des Mediums bei einem voreingestellten Wert der Strömungsgeschwindigkeit des Mediums ist. Durch die angegebene Ausbildung der Steuervorrichtung 5 lassen sich genau definierte Umschaltpunkte einstellen.

Bei Unterbrechung der Zufuhr von kaltem Medium zu dem Elektrodendurchlauferhitzer sinkt die Strömungsgeschwindigkeit auf Null, und die Steuervorrichtung 5 nimmt die Kaltstellung ein. Sollte in diesem Zustand noch Medium in dem Raum zwischen den Elektroden 3 enthalten sein, fließt es jedenfalls in diesem Zustand schnell ab, da die Öffnungen 30 freiliegen.

Nachfolgend wird die Temperaturregulierung mittels der Einstellhandhabe 9 beschrieben. Die Übertragung der Stellung der Einstellhandhabe 9 auf die Zwischenwand 4 erfolgt über den Ausdehnungskörper 6, der wie eine elastische Verbindung zwischen dem Rohr 7 und der Steuervorrichtung 5 wirkt, wobei der Abstand so gewählt wird, daß das an der Steuervorrichtung 5 befestigte Betätigungselement 14 an dem Bügel 16 anliegt. Die Bewegung der Einstellhandhabe 9 wird gegen die Elastizität des Verschlußelements 17 auf den Bügel 16 und damit auf die Zwischenwand 4 übertragen. Durch eine leichte Bewegung der Einstellhandhabe 9 nach oben wird die Fläche der Öffnungen in der Zwischenwand 4 entsprechend feinfühlig vergrößert, was zu einem verminderten elektrischen Widerstand des in dem Raum befindlichen Mediums zwischen den Elektroden 3 führt und damit zu einer stärkeren Erwärmung des Mediums.

Für die Dimensionierung des Ausdehnungskörpers 6, der beispielsweise aus einem elastischen Faltenbalg bestehen kann, ist ferner zu beachten, daß durch die Vorspannung des Ausdehnungskörpers das Verschlußelement 17 stets sicher an der unteren Öffnung des Gefäßes 2 anliegen muß.

In Fig. 5 ist eine Ausführungsform für die Zwischenwand 4 dargestellt. Die Anordnung der Elektroden 3 ist gestrichelt angedeutet. Die Zwischenwand 4 ist als Band 34 ausgebildet, die Öffnungen aufweist und zwischen Spulen 32a und 32b - vergleichbar etwa mit einem Film - wickelbar ist. Die Wellen der Spulen 32a und 32b sind je mit Zahnrädern 36a bzw. 36b versehen, über die eine Verstellung der Zwischenwand möglich ist. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Zwischenwand so ausgebildet, daß über die ganze Höhe eines Abschnittes des Bandes 34 die Querschnittsfläche der Öffnungen gleichmäßig verteilt ist und die jeweils benachbarten Abschnitte des Bandes 34 größere bzw. kleinere Öffnungen aufweisen. Die Verstellung der Heizleistung erfolgt in diesem Fall durch eine Bewegung des Bandes 34 um einen ganzen Längenabschnitt - ebenfalls vergleichbar dem Filmtransport in einer photographischen Kamera.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist es vorgesehen, daß die Zwischenwand einen von oben nach unten zunehmenden Widerstand aufweist. In diesem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Abstand der Elektroden oben klein und unten groß. Durch ein stufenloses Verstellen des Bandes, das wie in dem zuvor erläuterten Ausführungsbeispiel auf Spulen gewickelt ist, läßt sich die gewünschte Soll-Heizleistung sehr feinfühlig einstellen. Die Verteilung der Öffnungen in dem Band wird so gewählt, daß in allen Heizzuständen eine gleichmäßige Stromdichte auf den Elektroden vorliegt.

Zwischen den Spulen 32a und 32b wird das Band 34 über eine Rolle 37 geleitet, wie es besser aus Fig. 6 ersichtlich ist. Hierdurch wird die exakte seitliche Ausrichtung des Bandes 34 gewährleistet. In Fig. 6 ist ferner ein weiteres Band 33 mit den zugehörigen Spulen dargestellt. Dieses Band 33 ist ebenfalls in dem Schlitz 35 zwischen den Elektroden 3 geführt und dient der sofortigen Abschaltung des Stromflusses durch den Raum entsprechend dem Schlitz 35, wenn ein Überhitzungszustand vorliegt. Hierzu besteht das Band 33 aus einem undurchlässigen und einem durchlässigen Teil, wobei der undurchlässige Teil in Funktion tritt, wenn eine Schnellabschaltung des Elektrodendurchlauferhitzers erfolgen soll. Das Band 33 wirkt als Schutz-Zwischenwand.

Im Überhitzungszustand schaltet das Ventil 11 die Zufuhr kalten Mediums ab, die Strömungsgeschwindigkeit sinkt auf Null, was dazu führt, daß die Schutz-Zwischenwand aktiviert wird.

In Fig. 7 ist eine weitere Ausführungsform der Zwischenwand 4 dargestellt. Bei 38 ist eine Öffnung in dem Gefäß 2 angedeutet, die dem Ausfluß des Mediums aus dem Gefäß 2 dient. Ein Zahnrad 39 kämmt mit einem vergleichsweise großen Zahnrad 42, das seinerseits mit einem Zahnrad 44 kämmt. Die Zahnräder 39 und 44 sind auf Spulenwellen 41 und 43 der Spulen 32a und 32b drehbeweglich gelagert. Mit den Spulenwellen 41 bzw. 43 sind je ein Ratschenmechanismus 40 und 45 fest verbunden, die die Verbindung zu den Zahnrädern 39 bzw. 44 herstellen. Die Ratschenmechanismen sperren in einander entgegengesetzte Richtungen dergestalt, daß bei Drehen des Zahnrades 42 gegen den Uhrzeigersinn der Ratschenmechanismus 40 an dem Zahnrad 39 gedreht wird und das Band 34 auf der Spule 32a aufgewickelt wird. Der Ratschenmechanismus 45 erlaubt bei Drehung des Zahnrades 42 gegen den Uhrzeigersinn ein Abwickeln des Bandes 34 von der Spule 32b. Bei Drehung des Zahnrades 42 im Uhrzeigersinn wird entsprechend umgekehrt über den Ratschenmechanismus 45 das Band 34 auf der Spule 32b aufgewickelt und von der Spule 32a abgewickelt.

In Fig. 8 ist die Ausführungsform der Zwischenwand gemäß Fig. 7 in Seitenansicht dargestellt. Die Zahnräder 36 wirken auf die Schutz-Zwischenwand (Band 33).

In Fig. 9 ist die Ausführungsform gemäß Fig. 7 und 8 in einem Schnitt von oben dargestellt. Der Spalt 35 ist in dieser wie auch in den übrigen Figuren übertrieben breit dargestellt. Das Zahnrad 42 kann von einer geeigneten Einstellhandhabe zur Temperaturregulierung leicht betätigt werden.

In Fig. 10 ist eine weitere Ausführungsform der Zwischenwand 4 dargestellt. In dieser Ausführungsform wird das Band 34 horizontal und das Band 33, das die Schutz-Zwischenwand bildet, vertikal bewegt.

Weitere Ausführungsformen der Zwischenwand sind selbstverständlich möglich. So kann die Zwischenwand aus 2 oder mehreren aufeinanderliegenden Folien gebildet sein, von denen mindestens eine feststeht und eine weitere von dem Bügel 16 betätigt wird. In beiden Folien sind Öffnungen vorgesehen, die in der Projektion aufeinanderzuliegen kommen, so daß in der Zwischenwand 4 Öffnungen gebildet werden. Durch leichtes Verschieben der beweglichen Folie gegen die feststehende Folie kann die Größe der Öffnungen stark vermindert werden.

Selbstverständlich muß die Zwischenwand so geführt sein, daß kein Teil der Zwischenwand an den Elektroden 3 anliegt. Insbesondere bei der Verwendung von dünnen Folien für die Zwischenwand 3 ist daher eine stabile seitliche Führung erforderlich. Um die Bewegung der dünnen Folie in beide Richtungen lediglich unter Steuerung durch die Einstellhandhabe 9 zu gewährleisten, kann eine Zwangsführung vorgesehen sein. Eine andere Möglichkeit besteht darin, das untere Ende der Zwischenwand mit einem Gewicht zu belasten, um so eine Spannung in der Zwischenwand stets sicherzustellen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist es vorgesehen, daß die Zwischenwand in vergleichsweise langsame Schwingungen versetzt wird. Damit soll die Abnutzung der Elektroden noch weiter vergleichmäßigt werden. Zur Erzeugung der Schwingungen können dynamische Effekte des strömenden Mediums ausgenutzt werden; beispielsweise kann der Ausdehnungskörper 51 vergleichsweise weich und dämpfungsarm ausgelegt sein, so daß die Öffnungen sich mit geringer Amplitude schwingend über die Elektrodenoberflächen bewegen.

Selbstverständlich ist es ebenfalls möglich, anstelle von zwei Elektroden mehrere Elektroden zu verwenden. Dies ist bei der Anwendung von Drehstrom erforderlich, wodurch sich weitere Energieeinsparungsmöglichkeiten ergeben.

Claims (19)

1. Elektrodendurchlauferhitzer mit zwei Elektroden, zwischen denen sich ein Raum für ein zu erhitzendes, elektrisch leitfähiges Medium wie Wasser befindet, in welchem Raum eine Zwischenwand aus einem elektrisch isolierenden Material angeordnet ist, die kleine Öffnungen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrodendurchlauferhitzer eine Einstellhandhabe (9) für die Temperatur aufweist, über welche die Querschnittsfläche der Öffnungen der Zwischenwand (4) einstellbar ist.

2. Elektrodendurchlauferhitzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der Öffnungen in der Zwischenwand (4) einstellbar ist.

3. Elektrodendurchlauferhitzer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der Öffnungen im wesentlichen proportional zu der Soll-Heizleistung einstellbar ist.

4. Elektrodendurchlauferhitzer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellhandhabe (9) die Einstellung des Elektrodendurchlauferhitzers in einen Kaltzustand erlaubt, in welchem kaltes Medium ohne Durchtreten des Raums zwischen den Elektroden (3) an einer Ableitöffnung (13) den Elektrodendurchlauferhitzer verläßt.

5. Elektrodendurchlauferhitzer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuervorrichtung (5) vorgesehen ist, die in Abhängigkeit von der Strömungsgeschwindigkeit des Mediums sprunghaft zwischen einer Kaltstellung und einer Heizstellung umschaltet.

6. Elektrodendurchlauferhitzer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltung von der Kaltstellung in die Heizstellung bei einer ersten vorgegebenen Strömungsgeschwindigkeit (v_max-aus) des Mediums und die Umschaltung von der Heizstellung in die Kaltstellung bei einer zweiten vorgegebenen Strömungsgeschwindigkeit (v_min-ein) des Mediums stattfindet.

7. Elektrodendurchlauferhitzer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der erste vorgegebene Wert (v_max-aus) etwas größer als der zweite vorgegebene Wert (v_min-ein) ist.

8. Elektrodendurchlauferhitzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenwand (4) eine feststehende erste Wand und eine bewegliche zweite Wand aufweist, die an der festen Wand anliegend geführt ist und in einem geschlossenen Zustand derart gegenüber der festen Wand abdichtet, daß die Zwischenwand (4) elektrisch isolierend wirkt.

9. Elektrodendurchlauferhitzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenwand (4) eine Mehrzahl von je drehbaren Lamellen aufweist, die in dem geschlossenen Zustand der Lamellen eine elektrisch isolierende Fläche bilden.

10. Elektrodendurchlauferhitzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenwand (4) aus einem elastischen Material besteht, das in spannungsfreiem Zustand eine geschlossene Wandfläche bildet, daß in dem elastischen Material eine Vielzahl von Einschnitten vorgesehen ist, die bei Dehnung des Materials in einer Richtung Öffnungen in der Zwischenwand (4) bilden.

11. Elektrodendurchlauferhitzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenwand aus einer Mehrzahl von Stäben besteht, die je an beiden Enden verschiebbar geführt sind, daß ein Endstab, insbesondere der unterste Stab, fest montiert ist, daß der gegenüberliegende Endstab über eine Zugvorrichtung mit der Steuervorrichtung (5) verbunden ist und daß Verbindungsbänder vorgesehen sind, die die Stäbe bei Betätigung der Zugvorrichtung so weit auseinanderziehen, daß je ein gleichmäßiger Abstand zwischen den Stäben entsteht, der die Öffnungen bildet.

12. Elektrodendurchlauferhitzer nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsbänder elastisch ausgebildet sind, wobei die Stärke der Verbindungsbänder derart von oben nach unten abnimmt, daß in Verbindung mit der Wirkung des Eigengewichts der Stäbe die Verteilung der Öffnungen über die Höhe der Zwischenwand (4) gleichmäßig ist.

13. Elektrodendurchlauferhitzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenwand (4) durch einen auf Spulen (32a, 32b) aufwickelbaren Film gebildet wird, dessen Breite der Breite des Raumes zwischen den Elektroden (3) entspricht und dessen Länge erheblich länger als die Länge des Raumes ist, daß die als Film ausgebildete Zwischenwand (4) in Längenabschnitten, die der Länge des Raumes entsprechen, je Öffnungen mit einem einheitlichen Durchmesser und einer einheitlichen Verteilung aufweist, so daß der Anteil der Öffnungen an der Gesamtfläche der Zwischenwand (4) innerhalb eines Längenabschnitts des Films gleichmäßig ist, und daß mindestens zwei Längenabschnitte mit unterschiedlichen Anteilen vorgesehen sind.

14. Elektrodendurchlauferhitzer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß beide Wände Öffnungen aufweisen, die in der Projektion aufeinander zu liegen kommen.

15. Elektrodendurchlauferhitzer nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil der Fläche der Öffnungen an der Gesamtfläche der Zwischenwand entlang der Elektroden zunimmt und daß der Abstand der Elektroden (3) an dem Teil des Längenabschnitts mit vergleichsweise geringem Anteil der Fläche der Öffnungen an der Gesamtfläche kleiner als der Elektrodenabstand an dem Teil des Längenabschnitts mit vergleichsweise großem Anteil der Fläche der Öffnungen an der Gesamtfläche ist.

16. Elektrodendurchlauferhitzer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtfläche der Öffnungen in der Zwischenwand (4) in dem maximal offenen Zustand höchstens 50%, insbesondere höchstens 30% der Gesamtfläche der Zwischenwand (4) bilden.

17. Elektrodendurchlauferhitzer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Elektroden voneinander 1,5 bis 5 mm, insbesondere 2 mm, beträgt.

18. Elektrodendurchlauferhitzer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung (5) ein Verschlußelement (17) aufweist, das durch einen drucksensitiven Ausdehnungskörper (6) an eine Öffnung in einem Gefäß (2), in welchem der Raum zwischen den Elektroden (3) vorgesehen ist, angedrückt wird und das Medium in das Gefäß (2) einleitet.

19. Elektrodendurchlauferhitzer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß über die Steuervorrichtung (5) von der Einstellhandhabe (9) eine Soll-Heizleistung eingestellt und über ein mechanisches Betätigungselement (14) die Öffnungen der Zwischenwand (4) verstellt werden.