DE4423271A1 - Vorrichtung zum Erwärmen von Wasser - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erwärmen von Wasser.

Vorrichtungen zum Erwärmen von Wasser sind z. B. in der Ausführung als herkömmliche Wasserkessel bekannt. Diese gewöhnlich aus Edelstahl gefertigten Wasserkessel werden bspw. zum Erhitzen von Teewasser auf einer Herdplatte verwendet. Die Herdwärme wird über den Mantel des Wasserkessels, der üblicherweise aus Metall besteht, an das zu erwärmende Wasser weitergeleitet. Die Ausbildung des Wasserkessels in der Form als Halbkugel, Kegelstumpf, Kegel, facettierter Zylinder oder in Eiform führt zu einem zeitlosen jedoch ansprechenden Aussehen des Wasserkessels. Um jedoch das statische und symmetrische Aussehen des Wasserkessels zu durchbrechen, können statt den rotationssymmetrischen Kesselformen, Wasserkessel mit elliptischem Kesselboden hergestellt werden. Zusätzlich kann die Öffnung für den Deckel des Wasserkessel asymmetrisch am Wasserkessel angeordnet sein. Dies führt jedoch zu komplizierten und unnötig teuren Herstellungsverfahren. Bei derartigen Wasserkesseln ist aber zum Erwärmen des Wassers ein Herd notwendig ist, da der Wasserkessel keine eigene Heizvorrichtung besitzt.

Deswegen wurden in der Vergangenheit Wasserkocher entwickelt, die eine eigene Heizvorrichtung besitzen. Dabei weist der Wasserkocher einen Edelstahltopf meist mit Verschlußdeckel auf. Zusätzlich ist ein seitlicher Griff vorgesehen, an dem der Wasserkocher in heißem Zustand ergriffen werden kann, um das erhitzte Wasser zu entleeren. Im Boden des Wasserkochers ist in der Regel ein Rohrheizkörper untergebracht, der die Heizwärme möglichst effizient auf das im Wasserkessel befindliche Wasser überträgt. Zusätzlich weist der Wasserkocher elektrische Sensoren, z. B. ein Temperatursensor, und elektrische Aktuatoren, z. B. ein Temperaturregler, und einen Überhitzungsschutz, auf. Außerdem kann der Wasserkessel manuelle Schalter, z. B. ein Kochstoppschalter, und Kontrolleuchten am Kesselrumpf oder auf dem Griff des Wasserkochers aufweisen.

Um den Nachteil des umherbaumelnden Elektro-Anschlußkabels während des Einfüllens und Ausgießens des Wassers zu vermeiden, wurde eine sog. Cordless-Basis entwickelt auf den der Edelstahltopf aufsetzbar ist. Dabei sind an der Unterseite des Edelstahltopfes, sowie an der Oberseite der Cordless-Basis komplementäre elektrische Verbindungsmittel angebracht, so daß der Edelstahltopf mit seiner Unterseite so auf die Cordless- Basis aufsetzbar ist, daß über die elektrischen Verbindungsmittel eine elektrisch leitende Verbindung zwischen Cordless-Basis und Kesselunterbau entsteht. Auf diese Weise werden elektrische Komponenten an der Unterseite des Edelstahltopfes, wie z. B. eine Heizvorrichtung und andere Sensoren bzw. Aktuatoren mit Strom versorgt. Der Wasserkocher kann zum Einfüllen und Ausgießen des Wassers von der Cordless- Basis abgehoben werden. Dabei bleibt die Cordless-Basis mit dem daran befestigten Elektro-Anschlußkabel an ihrem Platz stehen. Eine Kunststoffverkleidung an der Unterseite des Edelstahltopfes dient dazu, entsprechend den Normbestimmungen, Personen vor der Berührung mit den, an der Unterseite des Edelstahltopfes angebrachten, elektrischen Komponenten zu schützen.

Der Nachteil dieser Wasserkocher ist, daß derartige rotationssymmetrische Edelstahltöpfe schon Jahrzehnte lang hergestellt werden. Sie wirken in ihrer Form sehr statisch. Aus diesem Grund wurde in der Vergangenheit versucht, asymmetrische Formen für Wasserkocher zu entwickeln, um diese dynamischer erscheinen zu lassen. Dies ist jedoch bei Wasserkochern mit Edelstahltopf nur unter großem produktiven Aufwand möglich. Außerdem sind die Umform-, Stanz- und Poliermaschinen zum Bearbeiten der Wasserkessel bei Unsymmetrien erheblich teurer als bei rotationssymmetrischen Körpern. Bestimmte Herstellungsverfahren, wie das Strecken oder Ziehen des Wasserkessels sind bei asymmetrischen Wasserkesseln nur mit erheblich höherem Aufwand anwendbar. Außerdem lassen sich Eindichtbördelungen bei asymmetrischen Wasserkesseln kaum herstellen.

Ausgehend von den herkömmlichen Wasserkesseln liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine optisch aufgewertete Vorrichtung zum Erwärmen von Wasser bereitzustellen, wobei der Arbeits- und Kostenaufwand bei der Herstellung der Vorrichtung gering bleiben soll.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Vorrichtung zum Erwärmen von Wasser gelöst, die einen Wasserkessel und einen mit diesem verbundenen Kesselunterbau aufweist, wobei der Kesselunterbau so ausgebildet ist, daß er eine horizontale Aufstellfläche und eine dazu geneigte Kesselaufnahme aufweist, bzw. der Wasserkessel und der Kesselunterbau derart miteinander verbunden sind, daß der Kesselboden des Wasserkessels gegenüber der horizontalen Aufstellfläche des Kesselunterbaus geneigt ist.

Erfindungsgemäß wird ein herkömmlicher z. B. rotationssymmetrischer Wasserkessel mit einem Kesselunterbau verbunden, der einseitig erhöht d. h. keilförmig ist, so daß die Rotationsachse des aufgesetzten Wasserkessels gegen die Vertikale geneigt ist, wenn der Kesselunterbau auf seiner horizontalen Aufstellfläche steht.

Eine derartige Vorrichtung zum Erwärmen von Wasser läßt sich zunächst wie ein herkömmlicher Wasserkessel herstellen. Dabei ist zuerst der Kesselboden des Wasserkessels offen und der Kesselrumpf des Wasserkessels wird, von der Bodenseite her, tiefgezogen oder er wird mittels anderer bekannter Umformverfahren hergestellt. Dadurch wird der Kesselboden nach der Herstellung des Kesselrumpfes von unten in den Wasserkessel mittels Bördeln, Schweißen und anderen bekannten Verfahren eingesetzt. Eine derartige Verbindung zwischen Kesselrumpf und Kesselboden des Wasserkessels ist so beschaffen, daß auch bei Warm-/Kaltspannungen die Dichtheit des Wasserkessels beibehalten bleibt.

Der Herstellungsablauf bis zu diesem Punkt ist derselbe, wie bei herkömmlichen Wasserkesseln. In einem weiteren Schritt wird dann der Wasserkessel mit dem Kesselunterbau so verbunden, daß die Rotationsachse des Wasserkessels gegenüber der Vertikalen geneigt ist. Auf diese Weise entsteht ein formschöner, von der Seite gesehen, asymmetrischer Wasserkessel.

In einem dritten Schritt kann nun der Kesselunterbau des asymmetrischen Wasserkessels mit einer Heizvorrichtung und einer Meß- und Schutzvorrichtung versehen werden, so daß auf einfache Weise ein Wasserkocher entsteht, in dem die herkömmliche Wasserkesselform Verwendung findet. Der Vorteil gegenüber den auf dem Markt befindlichen Wasserkochern mit einem Edelstahltopf ist, daß beim Herstellungsverfahren der erfindungsgemäßen Vorrichtung herkömmliche Wasserkessel verwendet werden können. Die Herstellungsschritte zwei und drei können auch vertauscht werden.

Neben dem ansprechenden Erscheinungsbild des neuen Wasserkochers wird durch die Schrägstellung des Wasserkessels auf dem Kesselunterbau zusätzlich Raum gewonnen, in der die elektrischen und mechanischen Installationen untergebracht werden können. Die Anhebung des Kesselbodens wird vorteilhaft auf die Bedienseite gelegt, wodurch der Wasserkessel einfacher zu bedienen ist. Außerdem wird durch die Anhebung des Kesselbodens genügend Raum zum Herausführen des Signalleiters und für den Schalthebel geschaffen.

Ist die Vorrichtung zum Erwärmen von Wasser gemäß der vorliegenden Erfindung als von der Seite gesehen asymmetrischer Wasserkocher ausgeführt, so ist der Kesselunterbau aus elektrisch isolierendem und wärmeisolierendem Material hergestellt. Dabei ist im Kesselunterbau der Vorrichtung zum Erwärmen von Wasser eine Heizvorrichtung vorgesehen, so daß ein Wasserkocher in der Form als schräggestellter Kegel, Kegelstumpf, Halbkugel, facettierter Zylinder oder in Eiform entsteht. Bei Ausführungsformen ist bevorzugt der maximale Kesseldurchmesser größer als die Kesselhöhe. Zusätzlich kann die den Deckel aufnehmende Öffnung gegenüber der Rotationsachse des Wasserkessels asymmetrisch versetzt sein. Dadurch erhält die Vorrichtung zum Erwärmen von Wasser ein dynamisches Aussehen.

Bei einer anderen vorteilhaften Weiterbildung kann die Vorrichtung zum Erwärmen von Wasser auch eine von der Rotationssymmetrie abweichende Kesselform bspw. mit elliptischen oder anderen Bodenformen aufweisen. Ebenso sind die Materialien nicht auf Edelstahl und temperaturbeständigen Kunststoff beschränkt. Es kommen vielmehr alle möglichen temperaturleitenden und temperaturbeständigen Werkstoffe in Frage.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung.

Im folgenden sind mehrere Ausführungsbeispiele unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es stellen dar

Fig. 1 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Erwärmen von Wasser gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;

Fig. 2 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Erwärmen von Wasser gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel;

Fig. 3 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Erwärmen von Wasser mit Cordless- Basis gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel;

Fig. 4 einen Schnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Erwärmen von Wasser mit Heizvorrichtung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel; und

Fig. 5 einen Schnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Erwärmen von Wasser mit Heizvorrichtung entlang der Linie IV-IV in Fig. 4 gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel.

In Fig. 1 ist eine als Wasserkessel 2 ausgeführte Vorrichtung 1 zum Erwärmen von Wasser entsprechend einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Dabei besitzt der Wasserkessel 2 einen Kesselunterbau 3. Der Wasserkessel 2 ist glockenförmig und besteht aus einem Kesselrumpf 4 und einem Kesselboden 5. Der Kesselrumpf 4 und der Kesselboden 5 sind aus rostfreiem Edelstahl bspw. einem Chromnickelstahl hergestellt. Der Kesselboden 5 wird über Verbindungsmittel 6 mit dem Kesselrumpf 4 verbunden. Die Verbindungsmittel 6 können über gängige Verbindeverfahren wie Bördeln, Schweißen und Löten hergestellt sein. Der Wasserkessel 2 weist einen Haltegriff 7, einen Ausgießer 8 und einen Deckel 9 mit Haltegriff 10 auf.

Der Kesselunterbau 3 weist eine horizontale Aufstellfläche 11 mit Auflagebeinchen 12 auf. Der aus Kunststoff hergestellte Kesselunterbau 3 ist topfförmig und nach oben offen. Zur Verbindung des Kesselunterbaus 3 mit dem Wasserkessel 2 ist eine gegenüber der horizontalen Aufstellfläche 11 geneigte Kesselaufnahme vorgesehen. Dabei ist die geneigte Kesselaufnahme des Kesselunterbaus 3 so beschaffen, daß die Rotationsachse 14 des im wesentlichen rotationssymmetrischen Wasserkessels 2 gegenüber der Vertikalen 15 geneigt ist. Es ist vorgesehen, daß die Verbindung zwischen Wasserkessel 2 und Kesselunterbau 3 sowohl lösbar als auch unlösbar sein kann. In diesem ersten Ausführungsbeispiel weist der Kesselunterbau 3 eine zur horizontalen Aufstellfläche 11 parallele Oberkante 16 auf. Der Kesselunterbau 3 besitzt demnach einen an allen Seiten gleich hohen Seitenrand 17 und weist somit eine symmetrische Gestalt auf, wohingegen die Vorrichtung 1 zum Erwärmen von Wasser aufgrund des schräggestellten Wasserkessel eine von der Seite, asymmetrische Gestalt besitzt, obwohl die Einzelkomponenten wie der Wasserkessel 2 und der Kesselunterbau 3 rotationssymmetrisch sind.

Fig. 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Erwärmen von Wasser. Dieses zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem in Fig. 1 beschriebenen dadurch, daß der topfförmige Kesselunterbau 20 eine Oberkante 21 aufweist, die zur horizontalen Aufstellfläche 22 des Kesselunterbaus 20 geneigt ist. Dies führt dazu, daß ein Seitenrand 23 am Umfang des Kesselunterbaus 20 unterschiedliche Höhen aufweist. Dadurch entsteht eine höhere und niedrigere Seite des Kesselunterbaus 20.

Fig. 3 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 1 zum Erwärmen von Wasser. Wie bei dem zweiten Ausführungsbeispiel weist ein Kesselunterbau 20 eine Oberkante 21 auf, die zur horizontalen Aufstellfläche 22 des Kesselunterbaus 20 geneigt ist. Im Bereich der höheren Seite ist ausreichend Raum vorhanden, um einen Schalter 30, eine Signallampe 31 und einen Stecker 32 anzubringen. Der Kesselunterbau 20 ist derart auf einer sog. Cordless-Basis befestigt, daß der Stecker 32 in eine Buchse 33 an der Cordless-Basis 34 eingreift und so eine lösbare elektrische Verbindung dar. Dabei ist mit der Cordless-Basis 34 ein separates, nicht dargestelltes, elektrisches Anschlußkabel für die Stromversorgung der Vorrichtung 1 zum Erwärmen von Wasser verbunden. Der Stecker 32 und die Buchse 33 sind so beschaffen, daß die Vorrichtung 1 zum Erwärmen von Wasser von der Cordless-Basis 34 durch Abheben getrennt werden kann.

Fig. 4 und 5 zeigen ebenfalls die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Erwärmen von Wasser 1 gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel, wobei die Vorrichtung 1 zum Erwärmen von Wasser folgende Merkmale aufweist.

Innerhalb des Wasserkessels 2 ist, im Bereich des Kesselbodens 5, ein gegen Wasser abgedichtetes Gehäuse 40 angebracht, in dem sich eine Heizvorrichtung 41 mit Kompensboden 42 und eine Temperaturmeß- und Schutzvorrichtung 43 befinden. Die durch die elektrische Heizvorrichtung 41 erzeugte Wärme wird über den Kompensboden 42 gleichmäßig an das im Wasserkessel 2 befindliche Wasser 44 weitergeleitet. Die Temperaturmeß- und Schutzvorrichtung 43 kann bspw. ein Trockengeh-Schutzschalter sein. Dieser Trockengeh-Schutzschalter hat die Aufgabe, den Heizvorgang der Heizvorrichtung 41 abzuschalten, wenn im Wasserkessel 2 kein oder nur noch wenig Wasser 44 vorhanden ist. Durch die Schrägstellung des Kesselbodens 5 wird der Vorteil erzielt, daß keine künstliche Beule oder Erhöhung in den Boden eingebracht werden muß, in der dann der Temperatursensor befestigt wird. Allein durch die Schrägstellung wird ein erhöhter Bereich geschaffen, der vor dem Trockengehen der Heizzone trocken geht.

Wie aus den Fig. 4 und 5 ersichtlich, ist die Heizvorrichtung 41 hufeisenförmig ausgeführt und ist in der Nähe der Innenwand 45 des Wasserkessels 2 angeordnet. Zwischen den beiden Enden 46 und 47 der hufeisenförmigen Heizvorrichtung 41 ist die Temperaturmeß- und Schutzvorrichtung 43 im Bereich des Kesselbodens angeordnet. An den beiden Enden 46 bzw. 47 der Heizvorrichtung 41 sind elektrische Anschlußmittel 48 zur elektrischen Kontaktierung angebracht. Die Temperaturmeß- und Schutzvorrichtung 43 ist so angeordnet, daß sie im Bereich des höchsten Punktes des Gehäuses 49 am Boden des Kessels 2 anliegt. Ist nun wenig Wasser 44 im Wasserkessel 2 vorhanden, so sammelt sich das Wasser 44 naturgemäß im tiefer liegenden Bereich 50 des Wasserkessel 2 dort, wo der Boden 5 mit der Heizvorrichtung 41 versehen ist. Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Temperaturmeß- und Schutzvorrichtung 43 liegt diese außerhalb des durch das Wasser 44 gekühlten tiefer liegenden Bereichs 50. Ein in der Temperaturmeß- und Schutzvorrichtung 43 vorgesehener Temperatursensor, liegt somit ebenfalls außerhalb des durch das Wasser 44 gekühlten Bereichs 50, der beim Trockengehen des Wasserkessels 2 sehr schnell hohe Temperaturen annimmt. Diese Temperaturerhöhung wird vom Temperatursensor erfaßt, was dazu führt, daß die Temperaturmeß- und Schutzvorrichtung 43 die Tätigkeit der Heizvorrichtung 41 bei trockengehendem Wasserkessel 2 sehr schnell abschaltet. Dadurch entsteht ein sehr effizienter Schutz gegen die Zerstörung der Vorrichtung 1 zum Erwärmen von Wasser.

Claims (13)

1. Vorrichtung zum Erwärmen von Wasser mit einem Wasserkessel (2) und einem mit diesem verbundenen Kesselunterbau (3, 20), wobei der Kesselunterbau (3, 20) so ausgebildet ist, daß er eine horizontale Aufstellfläche (11, 22) und eine dazu geneigte Kesselaufnahme (13) aufweist, bzw. der Wasserkessel (2) und der Kesselunterbau (3, 20) derart miteinander verbunden sind, daß der Kesselboden (5) des Wasserkessels (2) gegenüber der horizontalen Aufstellfläche (11, 22) des Kesselunterbaus (3, 20) geneigt ist.

2. Vorrichtung zum Erwärmen von Wasser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kesselunterbau (3, 20) einen trapez- oder keilförmigen Vertikalschnitt aufweist, so daß eine höhere und eine niedrigere Seite des Kesselunterbaus (3, 20) entsteht.

3. Vorrichtung zum Erwärmen von Wasser nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kesselunterbau (20) eine Heizvorrichtung (41) aufweist.

4. Vorrichtung zum Erwärmen von Wasser nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kesselunterbau (3) eine zur horizontalen Aufstellfläche (11) parallele Oberkante (16) aufweist.

5. Vorrichtung zum Erwärmen von Wasser nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kesselunterbau (20) eine Oberkante (21) aufweist, die zur horizontalen Aufstellfläche (22) geneigt ist.

6. Vorrichtung zum Erwärmen von Wasser nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserkessel (2) rotationssymmetrisch ist.

7. Vorrichtung zum Erwärmen von Wasser nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der maximale Durchmesser des Wasserkessels (2) im Bereich des Kesselbodens (5) größer als die Kesselhöhe ist.

8. Vorrichtung zum Erwärmen von Wasser nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kesselunterbau (3, 20) über Verbindungsmittel (6) mit dem Wasserkessel (2) lösbar oder unlösbar verbunden ist.

9. Vorrichtung zum Erwärmen von Wasser nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kesselunterbau (20) und der Wasserkessel (2) elektrische Anschlußmittel (32, 33) zur elektrischen Verbindung des Wasserkessels (2) mit dem Kesselunterbau (20) oder einer separaten Cordless-Basis (34) aufweisen.

10. Vorrichtung zum Erwärmen von Wasser nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie elektrische Sensoren, z. B. einen Temperatursensor, und Aktuatoren, z. B. eine Heizvorrichtung (41), eine Temperaturmeß- und Schutzvorrichtung (43), einen Schalter (30) und eine Signallampe (31) usw. aufweist.

11. Vorrichtung zum Erwärmen von Wasser nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserkessel (2) im Bereich seines Bodens (5) einen innenliegenden Raum aufweist, daß sich der Raum parallel zum Boden erstreckt und daß die Heizvorrichtung (41) am tiefer gelegenen Bereich (50) des Raums liegt.

12. Vorrichtung zum Erwärmen von Wasser nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizvorrichtung (41) etwa hufeisenförmig ausgebildet ist und daß zwischen den offenen Enden der Heizvorrichtung (41) oder in deren Umgebung eine Temperaturmeß- und Schutzvorrichtung (43) derart angebracht ist, daß die Temperaturmeß- und Schutzvorrichtung (43) im Bereich des höchsten Punktes (49) des Gehäuses (40) am Boden (5) angeordnet ist.

13. Vorrichtung zum Erwärmen von Wasser nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserkessel (2) im Bereich des Kesselbodens (5) ein gegen Wasser abgedichtetes Gehäuse (40) aufweist, in dem eine Heizvorrichtung (41), eine Temperaturmeß- und Schutzvorrichtung (43) und ein Kompensboden (42) angeordnet sind.