DE4235460A1

DE4235460A1 - Heizvorrichtung für Haushaltsmaschinen und Verfahren zu deren Herstellung

Info

Publication number: DE4235460A1
Application number: DE4235460A
Authority: DE
Inventors: Teodoro Aparicio
Original assignee: AWECO KUNSTSTOFFTECH GERAETE
Current assignee: AWECO KUNSTSTOFFTECH GERAETE
Priority date: 1992-10-21
Filing date: 1992-10-21
Publication date: 1994-04-28
Also published as: ITFI930209A1; ITFI930209A0; IT1262543B

Description

Die Erfindung betrifft einen Durchlauferhitzer für Flüssigkeiten, insbesondere für Wasser in Spülmaschinen, Waschmaschinen oder dergleichen, mit einer Heizvorrichtung im Innern eines Behälters, der eine Zu- und eine Ablauföffnung aufweist, wobei die Heizvorrichtung direkt mit der Flüssigkeit in Kontakt steht, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen.

Seit einiger Zeit werden, unter anderem auch aus Sicherheitsgründen, in Geschirrspülmaschinen anstelle von offenen Heizschlangen innerhalb des Spülkastens vermehrt Durchlauferhitzer zur Erwärmung des Spülwassers eingesetzt. Verschiedene Ausführungen von Durchlauferhitzern sind zu diesem Zweck bekanntgeworden.

So wird beispielsweise ein Metallrohr verwendet, um dessen Außenseite eine Heizschlange aufgewickelt ist. Über die Rohrwandung erwärmt die Heizschlange das durch das Rohr strömende Wasser. Zu diesem Zweck muß ein guter thermischer Kontakt zwischen Heizschlange und Rohrwandung hergestellt werden. In der Regel wird die Heizschlange über ihre gesamte Länge fest mit dem Metallrohr verlötet oder verschweißt. Dies bedeutet einen großen Aufwand, der mit den entsprechenden Kosten verbunden ist. Außerdem wird bei einem solchen Durchlauferhitzer sehr viel Wärme direkt von der Heizschlange an die Umgebung abgegeben, worunter der Wirkungsgrad, d. h. der Anteil der verbrauchten elektrischen Energie, der als Wärme in das Spülwasser eingebracht wird, erheblich leidet.

Bei einem anderen Durchlauferhitzer steht eine Heizschlange in direktem Kontakt mit dem Spülwasser in einem von diesem durchströmten Behälter. Die Heizschlange wird hier durch eine große Öffnung in den Behälter eingeführt. Diese Öffnung wird anschließend durch einen Deckel verschlossen. Zwischen Deckel und Behälter wird eine Dichtung eingelegt. Diese Dichtung stellt einen zusätzlichen Aufwand dar, der mit der Größe der abzudichtenden Öffnung zunimmt. Die Größe der Dichtfläche und der damit verbundene Aufwand schränkt den Durchlauferhitzer hinsichtlich seiner Größe und Form erheblich ein. Für große Heizleistungen steht also aufgrund oben genannter Bedingungen nur eine begrenzte Oberfläche der Heizschlange zur Verfügung. Dies verringert die Lebensdauer der Heizschlange und erfordert ein qualitativ hochwertiges und damit teures Material für deren Fertigung.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Durchlauferhitzer und ein Verfahren zu seiner Herstellung vorzuschlagen, wodurch die oben genannten Nachteile vermieden werden. Insbesondere soll mit dem fertigen Durchlauferhitzer ein guter Wirkungsgrad erreicht werden, wobei sich der Aufwand und die damit verbundenen Kosten hinsichtlich der Materialwahl und der Fertigung in Grenzen halten sollen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 1 und 8 gelöst.

Demgemäß wird bei einem erfindungsgemäßen Durchlauferhitzer die Heizvorrichtung durch Zu- oder Abflußöffnungen des Behälters eingebracht, deren anschlußseitige Endstücke von innen durch dafür vorgesehene Bohrungen in der Behälterwandung gesteckt und mit dieser dicht verbunden werden. Dadurch entfallen unerwünschte Dichtflächen, wobei die Heizvorrichtung selbst direkt mit der zu erwärmenden Flüssigkeit in Kontakt kommt. Bei entsprechend groß gewähltem Behälter kann die Heizvorrichtung mit entsprechend großer Oberfläche ausgestattet werden, so daß die Materialbelastung während des Aufheizens abgesenkt wird und ein weniger aufwendiges und damit billigeres Material für die Heizvorrichtung gewählt werden kann.

Dieser Vorteil kann noch weiter ausgebaut werden, indem der Behälter zum Einbringen der Heizvorrichtung in eine dafür besonders günstige Form gebracht und nach dem Anbringen der Heizvorrichtung entsprechend dem Verwendungszweck ausgeformt wird. Hierdurch kann eine Heizvorrichtung verwendet werden, die so groß ist, daß sie aus dem Behälter in seiner Endform aufgrund ihrer die Wandung durchsetzenden anschlußseitigen Endstücke nicht mehr entfernt werden kann.

Dies ist beispielsweise der Fall, wenn der freie Abstand zwischen der Heizvorrichtung und der gegenüberliegenden Behälterwand nach der Fertigstellung kleiner ist, als die von der innenseitigen Kante der Bohrung in der Behälterwandung an gemessene Länge der anschlußseitigen Endstücke der Heizvorrichtung. In diesem Fall kann die Heizvorrichtung innerhalb des Behälters nicht weit genug verschoben werden, um die anschlußseitigen Endstücke aus den dafür vorgesehenen Bohrungen freizusetzen.

Die Heizvorrichtung des Durchlauferhitzers wird der Form des Behälters entsprechend als Heizwendel, -schlange oder -stab ausgebildet. Insbesondere bei der Verwendung eines Behälters in Form eines Rohres empfiehlt sich hierbei eine Heizwendel.

Die Verwendung eines Metallbehälters bietet die Möglichkeit, an der Außenseite des Durchlauferhitzers zur Kontrolle des Heizvorgangs die Temperatur der Flüssigkeit abzugreifen. Auf diese Weise können Temperaturschalter oder Thermoelemente auf einfache Weise mit dem Durchlauferhitzer in Verbindung gebracht werden. Zu beachten ist hierbei, daß eine Temperaturkontrolle im Bereich der Heizvorrichtung stattfinden muß, wenn durch diese Kontrolle auch ein durch verminderte oder zusammengebrochene Flüssigkeitsströmung verursachter Schaden verhindert werden soll.

Selbstverständlich kann für den Behälter des Durchlauferhitzers auch Kunststoff verwendet werden, wodurch der Durchlauferhitzer insgesamt billiger würde.

Um eine dichte Verbindung zwischen den anschlußseitigen Endstücken der Heizvorrichtung und der Behälterwand zu gewährleisten, werden diese verschweißt, verlötet, verschmolzen oder verklebt.

Die Außenwandung des Behälters kann zusätzlich ummantelt werden. Hierdurch läßt sich seine thermische Isolation gegenüber der Umgebung und seine Stabilität verbessern.

Vorteilhafte und zweckmäßige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Durchlauferhitzers in der Seitenansicht,

Fig. 2 einen Querschnitt durch eine Heizvorrichtung in einer vorläufigen Form während der Herstellung,

Fig. 3 einen Querschnitt durch einen fertigen Durchlauferhitzer,

Fig. 4 einen Querschnitt durch einen weiteren, besonders ausgebildeten Durchlauferhitzer und

Fig. 5 einen Längsschnitt durch einen besonders ausgestalteten Durchlauferhitzer.

In Fig. 1 ist ein Durchlauferhitzer 1 mit einem rohrförmigen Behälter 2 dargestellt, der eine Heizwendel 3 mit ihren anschlußseitigen Endstücken 4a, 4b aufweist. Die anschlußseitigen Endstücke 4a, 4b sind an den Durchlässen 5 mit dem Behälter 2 verschweißt. In der Nähe der Zu- oder Ablauföffnungen 6a, 6b ist jeweils ein Ringwulst 7a, 7b an der Außenseite des Behälters 2 angebracht. Außerdem ist ein Außenmantel 8 des Durchlauferhitzers zu sehen. Oberhalb der Vertiefungen 9a, 9b des rohrförmigen Behälters 2 sind Ausnehmungen 10a, 10b im Außenmantel 8 angebracht. Außerdem befindet sich am Außenmantel 8 eine Kontaktfahne 11.

Der Durchlauferhitzer 1 wird mit seinem Behälter 2 an der Zu- und Ablauföffnung 6a, 6b mit Hilfe von nicht eingezeichneten Anschlußschläuchen an eine Flüssigkeitsleitung angeschlossen. Die Ringwülste 7a, 7b verbessern hierbei die Dichtigkeit des Anschlusses und erleichtern die Befestigung der Anschlußschläuche. Die Heizwendel 3 wird im Innern des Behälters 2 von der Flüssigkeit umströmt und steht somit mit dieser in direktem thermischen Kontakt. Über die anschlußseitigen Endstücke 4a, 4b wird der Heizwendel ein Heizstrom zugeführt. Die dadurch erhitzte Heizwendel erwärmt die durch den Durchlauferhitzer strömende Flüssigkeit. Der Außenmantel 8 kann zu Isolations- oder Versteifungszwecken angebracht werden. Die Ausnehmungen 10a, 10b im Außenmantel 8 sowie die Vertiefungen 9a, 9b im Behälter 2 sind zur Aufnahme von zwei nicht dargestellten Thermoschaltern vorgesehen. Diese können so gewählt werden, daß der eine den Heizstrom bei Unterschreitung einer Mindesttemperatur einschaltet, während ihn der andere als Sicherung bei einer Maximaltemperatur ausschaltet. Insbesondere die Kontrolle der Maximaltemperatur ist notwendig, um den Durchlauferhitzer vor einer möglichen Überhitzung zu schützen. Über die Kontaktfahne 11 wird das Gehäuse des Durchlauferhitzers 1 aus Sicherheitsgründen geerdet. Ein rohrförmiger Durchlauferhitzer wie er in Fig. 1 dargestellt ist kann mit vergleichsweise großer Länge in die Leitungen einer Geschirrspülmaschine eingebaut werden. Durch die Länge der Heizwendel läßt sich deren Materialbelastung während des Heizens verringern. Je geringer die Heizleistung pro Oberfläche einer solchen Heizwendel ist, desto weniger wird deren Material belastet. Dadurch ergibt sich ein größerer Spielraum in der Materialauswahl und eine längere Lebensdauer der Heizwendel.

In Fig. 2 ist ein Querschnitt durch einen Durchlauferhitzer in einem Zwischenstadium der Herstellung zu sehen. Das rohrförmige Gehäuse 2 weist einen ovalen Querschnitt auf. Auf diese Weise läßt sich die Heizwendel 3 in das Gehäuse durch eine der beiden Öffnungen 6a, 6b einbringen, ohne daß die anschlußseitigen Endstücke 4a, 4b an der Gehäusewandung anstoßen.

Nach dem Einbringen der Heizwendel 3 in den rohrförmigen Behälter 2 wird dieser, wie in Fig. 3 gezeigt, so verformt, daß er einen kreisförmigen Querschnitt aufweist. Während der Verformung durchdringen die anschlußseitigen Endstücke 4 der Heizwendel 3 die Durchlässe 5 in der Wandung des Behälters 2 und werden anschließend mit dieser verschweißt. Mit diesem Herstellungsverfahren, läßt sich eine Heizwendel 3 in einen rohrförmigen Behälter 2 mit kreisförmigen Querschnitt durch eine Zu- oder Ablauföffnung 6a, 6b einbringen, deren Durchmesser so groß gewählt ist, daß die Länge a der anschlußseitigen Endstücke 4a, 4b von der Innenseite der Behälterwandung an gemessen größer ist als der Abstand b der Heizwendel zur gegenüberliegenden Seite des Behälters 2. Dies ist, ohne den Behälter aufzuschneiden, nur durch die Verformung des Behälters 2 mit, wie in Fig. 2 gezeigt, ovalem Querschnitt zum Einbringen der Heizwendel in den Behälter möglich. Durch die Größe der Heizwendel ergeben sich jedoch die bereits mehrfach angesprochenen Vorteile hinsichtlich der Materialauswahl und der Lebensdauer.

In Fig. 4 ist ein Durchlauferhitzer im Querschnitt zu sehen, bei dem die Heizwendel 3 klein genug gewählt wurde, um ohne Verformung des Behälters 2 in diesen eingebracht zu werden. Die Heizwendel 3 ist so klein gewählt, daß die Länge a ihrer anschlußseitigen Endstücke 4 von der Innenseite der Behälterwandung an gemessen kleiner ist, als der Abstand b der Heizwendel zur gegenüberliegenden Behälterwand.

Der Einbau der Heizwendel 3 in den Behälter 2 geht zwar einfacher vonstatten, allerdings kann in diesem Fall die Heizwendel nicht so groß in ihrem Durchmesser gewählt werden wie bei dem o. a. Herstellungsverfahren. Eine solche Lösung ist dann zu empfehlen, wenn der Durchlauferhitzer in seinen Einbaumaßen so ausladend gestaltet werden kann, daß der Verlust an Oberfläche der Heizwendel 3 durch deren kleineren Durchmesser aufgrund der Länge der Heizwendel wieder kompensiert werden kann.

In Fig. 5 ist eine besondere Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Durchlauferhitzers dargestellt. Die Heizwendel 3 steht hier aus einer Zu- oder Abflußöffnung 6a, 6b des Behälters 2 hervor. Eine solche Form ermöglicht es, den Behälter 2 aus Metall zu wählen, was der Stabilität des Durchlauferhitzers bei guter Verformbarkeit des Behälters 2 während der Herstellung zugute kommt und gleichzeitig die Messung der Temperatur auf der Außenseite des Behälters 2 erlaubt. Ein großer Teil der Heizwendel 3 kann jedoch hier in einem sich anschließenden und nicht eingezeichneten Rohr, beispielsweise aus Kunststoff oder sonstigem preiswerterem Material untergebracht werden. Diese Ausführungsform empfiehlt sich insbesondere für sehr lange Ausführungen der Heizwendel 3, da hierbei vor allem Einsparungen an hochwertigem Material für den Behälter 2 ermöglicht werden.

Bezugszeichenliste

1 Durchlauferhitzer
2 rohrförmiger Behälter
3 Heizwendel
4a anschlußseitiges Endstück
4b anschlußseitiges Endstück
5a Durchlaß
5b Durchlaß
6a Zu- oder Ablauföffnung
6b Zu- oder Ablauföffnung
7a Ringwulst
7b Ringwulst
8 Außenmantel
9a Vertiefung
9b Vertiefung
10a Ausnehmung
10b Ausnehmung
11 Kontaktfahne

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines Durchlauferhitzers für Flüssigkeiten, insbesondere für Wasser in Spülmaschinen, Waschmaschinen oder dergleichen mit einer Heizvorrichtung im Inneren eines Behälters, der eine Zu- und eine Ablauföffnung aufweist, wobei die Heizvorrichtung direkt mit der Flüssigkeit in Kontakt steht, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizvorrichtung (3) durch Zu- oder Abflußöffnungen (6a, 6b) des Durchlauferhitzers (1) eingebracht wird, deren anschlußseitige Endstücke (4a, 4b) von innen durch dafür vorgesehene Durchlässe (5a, 5b) in der Behälterwandung gesteckt und mit dieser dicht verbunden werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Behälter (2) mit einer zum Einbringen der Heizvorrichtung günstigen ersten Form (Fig. 2) verwendet wird, die nach dem Anbringen der Heizvorrichtung (3) in eine zweite, zweckmäßige Endform (Fig. 3) gebracht wird.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (2) des Durchlauferhitzers (1) als Rohr mit vorzugsweise rundem Querschnitt geformt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Behälter (2) aus Metall verwendet wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der Außenseite des Behälters wenigstens ein Thermoschalter oder -sensor angebracht wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die anschlußseitigen Endstücke (4a, 4b) der Heizvorrichtung (3) mit der Behälterwand verschweißt, verlötet oder verklebt werden.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenwandung des Behälters (2) zur thermischen Isolation oder zur mechanischen Versteifung ummantelt wird.

8. Durchlauferhitzer für Flüssigkeiten, insbesondere für Wasser in Spülmaschinen, Waschmaschinen oder dergleichen, mit einer Heizvorrichtung im Inneren eines Behälters, der eine Zu- und eine Ablauföffnung aufweist, wobei die Heizvorrichtung direkt mit der Flüssigkeit in Kontakt steht, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (2) bei eingebauter Heizvorrichtung (3) mit Ausnahme der Zu- bzw. Abflußöffnungen (6a, 6b) in sich geschlossen ist und die Form eines Rohres aufweist, wobei die Heizvorrichtung (3) so groß ausgebildet ist, daß die von der innenseitigen Kante der Bohrung in der Behälterwandung an gemessene Länge (a) der anschlußseitigen Endstücke (4a, 4b) der Heizvorrichtung (3) nach der Fertigstellung größer ist, als der freie Abstand (b) zwischen der Heizvorrichtung (3) und der gegenüberliegenden Behälterwand.

9. Durchlauferhitzer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizvorrichtung (3) als Heizwendel, Heizschlange oder Heizstab ausgebildet ist.

10. Durchlauferhitzer nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (2) aus Metall gefertigt ist.

11. Durchlauferhitzer nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß an der Außenseite des Behälters wenigstens ein Thermoschalter oder -sensor angebracht ist.

12. Durchlauferhitzer nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die anschlußseitigen Endstücke (4a, 4b) der Heizvorrichtung (3) mit der Wandung des Behälters (2) verlötet, verschweißt oder verklebt sind.

13. Durchlauferhitzer nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizvorrichtung (3) durch eine Zu- oder Abflußöffnung (6a, 6b) des Behälters (2) herausragt.

14. Durchlauferhitzer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er an der Außenseite der Behälterwandung einen Außenmantel (8) zur thermischen Isolation oder zur mechanischen Versteifung des Behälters aufweist.