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Elektrischer Wasser- und Flüssigkeitserhitzer Die Erfindung betrifft
einen elektrischen Wasser- und Flüssigkeitserhitzer, der sich durch hohe Betriebssicherheit
auszeichnet.
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Bei den bekannten elektrischen Wasser-_und Flüssigkeitserhitzern besteht
die Gefahr, daß die Heizkörper bzw. Heizelemente einer schnellen Zerstörung ausgesetzt
sind, welche durch die im Heizelement oder im Heizelementenraum auftretende Feuchtigkeit
verursacht wird. Die keramischen Materialien, die für die Heizkörper Verwendung
finden, sind porös, so daß sie stets Feuchtigkeit enthalten und anziehen oder daß
das Material beim plötzlichen Abschrecken und Umtemperieren des Wassers brüchig
und rissig wird, so daß in den Rissen und Brüchen sich ebenfalls Feuchtigkeit festsetzt,
die das Heizelement zerstört.
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Diese übelstände werden gemäß der Erfindung dadurch beseitigt, daß
der Heizkörper und der Raum, in welchem der Heizkörper untergebracht ist, mit einem
zweiten Raum durch kleine öffnungen derart in Verbindung steht, daß beim Erhitzen
des Heizkörpers die aus demselben austretende und die im Heizkörperraum vorhandene
Feuchtigkeit wohl in den zweiten Raum eintreten, aber im wesentlichen nicht wieder
zum Heizkörper und Heizkörperraum zurückgelangen kann. Hierdurch wird der Heizkörper
sowie der Heizkörperraum stets ausgetrocknet und trocken gehalten und so der Heizkörper
vor der Zerstörung durch die Feuchtigkeit geschützt. Der Heizkörperraum ist z. B.
durch einen Doppelhohlzylinder gebildet, dessen offenes oberes Ende in den zweiten
Raum mündet, zum Zwecke, die schädliche Feuchtigkeit aus dem Heizkörper und Heizkörperraum
entweichen zu lassen. Die Einmündung der Kaltwasserzuführung erfolgt am oberen Ende
des Ringraumes zwischen dem Außenbehälter und der Außenseite des Doppelhohlzylinders,
so daß das Wasser zunächst in diesem Ringraum abwärts und dann von unten aus in
dem Innenzylinder nach oben steigt, um, dort erhitzt, zentral vom Doppelhohlzylinder
abgeführt und ebenfalls zentral durch den zweiten Raum und durch die Metallkappe
hindurchgeführt zu werden. Durch diese Art der Wasserzu-und -abführung werden Wärmeaustrahlungsverluste
ohne besondere Schutzisolationen auf das geringste Maß herabgedrückt; - das erwärmte
Wasser kann ohne Stockung glatt austreten, und es wird ferner eine gute Wärmeabgabe
vom Heizelement an das Wasser erzielt. Der zentrale verlängerte Wasserabflußstutzen
am Doppelhohlzylinder, der durch den zweiten Raum und die Metallkappe hindurchgeführt
ist, hat den Zweck, den Abfluß des Wassers ohne Stocken erfolgen zu lassen und ihm
eine axiale Abflußrichtung aus dem Erhitzer zu geben. Außerdem ist durch den verlängerten
Abflußstutzen jede Wasserabdichtungsstelle innerhalb des Apparates an empfindlichen
Stellen vermieden, da der Stutzen mit dem Doppelhohlzylinder ein
zusammenhängendes
Ganzes bildet und zugleich als Befestigungselement für die Metallverschlußkappe
dient. Ferner ist der ganze Doppelhohlkörper mit Flansch so ausgebildet und angeordnet,
daß keine Wasserabdichtungsstelle innerhalb des von der Flüssigkeit umspülten Apparateteiles
liegt.
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Die Wirkungsweise des Apparates ist folgende: Die aus dem Heizkörper
austretende und im Heizkörperraum vorhandene schädliche Feuchtigkeit jeder Art steigt
in Form von Dämpfen nach oben in den zweiten Raum. Der zweite Raum ist durch eine
dünnwandige, auf seinem Befestigungsflansch federnd dicht anliegende Metallkappe
begrenzt, die selbst als Rückschlagventil wirkt, zum Zwecke, die Wasserdämpfe in
die freie Atmosphäre abzuführen, so däß im wesentlichen keine Luft von außen ein-
bzw. nachströmen kann. Sollte der Apparat durch irgendeinen Zufall ohne Wasser sein,
so steigt die überschüssige Hitze vom Heizkörperraum nach oben in den zweiten Raum,
wo sie durch die dünne Metallkappe abgeleitet wird, so daß der Heizkörper vor allzu
leichter Überhitzung geschützt ist.
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Die Erfindung ist in der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt,
und zwar ist Abb. -i ein senkrechter Längsschnitt durch den Wassererhitzer, zum
Teil in Ansicht, Abb. 2 eine Ansicht vom oberen Ende des keramischen Körpers, auf
den der Widerstandsdraht gewickelt ist, und Abb. 3 ein wagerechter Schnitt nach
Linie A-B der Abb. i.
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Der Wassererhitzer besteht vorzugsweise aus einem zylindrischen Behälter
a mit Anschlußstutzen a' und aus -einem Doppelhohlzylinder c, in den der keramische
Körper k mit dem aufgewickelten Widerstandsdraht b lose hineingeschoben ist. Dem
Wassererhitzer wird ' das Wasser bei ä durch ein beliebiges Anschlußstück zugeführt.
Das Wasser strömt zwischen der Wandung des Behälters a und der Außenwandung des
Doppelhohlzylinders c nach unten, wird am Boden an der Warze d, die zum Anschluß
der Fußplatte e dient, umgelenkt und strömt an der Innenseite des Doppelhohlzylinders
c nach oben, wobei die Strömung durch den Auftrieb des immer wärmer werdenden Wasser
begünstigt wird. Das Wasser gelangt zu dem am oberen Ende des Doppelhohlzylinders
c angeschweißten und in der Achse des Gefäßes a liegenden Abflußrohres f, auf welches,
der Wässerabflußarm g angebracht ist.
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Der Doppelhohlzylinder c trägt. einen Flansch c', der durch Kopfschrauben
da gegen den oberen Rand des Behälters a gezogen ist. Dazwischen ist eine
Dichtungsscheibe i ein-_ gelegt. Der vom Wasser durchflossene Raum ist auf diese
Weise vollkommen sicher gegen den Innenraum des Doppelhohlzylinders c abgedichtet.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Heizdraht b auf dem keramischen Heizkörper
k, der als doppelgängige Schraube ausgebildet ist, aufgewikkelt. Der Übergang von
der einen Schraubenwicklung zur anderen erfolgt in der am unteren Ende des Heizkörpers
k angeordneten 'lut k'. Am oberen Ende trägt der Heizkörper k in der besonders aus
Abb. 2 ersichtlichen Weise zwei Ringleisten L und m, die den Doppelhohlkörperraum
abdecken, und zwar so, daß ein kleiner, offener Ringspalt verbleibt, welcher den
Abzug in dem Heizkörper oder Heizkörperraum entstehender bzw. vorhandener Dämpfe
ermöglicht. Die obere Ringleiste l weist zu beiden 'Seiten der Achse des Apparates
je vier kleine, parallel zur Achse verlaufende Löcher ia auf, wie aus Abb. 2 ersichtlich,
durch die der Widerstandsdraht b infolge mehrmaligen Aus- und Einziehens befestigt
ist. Das Ende des Heizdrahtes b geht zu den Anschlußklemmen r, an denen auch das
Zuleitungskabel s befestigt ist. Die Klemmen r sind auf einem z. B. aus Steatit
bestehenden zylindrischen Isolierkörper t angebracht, der Aussparungen für die-
Köpfe der Schrauben h besitzt und mit einer inneren Ausdrehung t' das obere offene
Ende des Doppelhohlzylinders c übergreift. Der Isolierkörper t ist mit zwei
Schrauben zi auf den Flansch c' festgeschraubt. In der Mitte besitzt der Körper
eine Bohrung, die so bemessen ist, daß, wenn der Stutzen f hindurchgeführt ist,
ebenfalls ein kleiner Ringspalt verbleibt, durch welchen die evtl. Wasserdämpfe
in den zweiten Raum gelangen können. Die Metallkappe v, die aus einem dünnwandigen
Blech besteht, ist derart auf den Flansch c' aufgeschoben, daß sie als Rückschlagventil
wirkt, wodurch die Wasserdämpfe ins Freie gelangen und kalte Luft nicht in den Apparat
gelangen kann. Die Verschlußmutter v hält einmal die Metallkappe v fest und weiterhin
wird der durch diese gebildete Raum gegen die äußere Atmosphäre abgeschlossen. Das
Anschlußkabel s ist gut abgedichtet an der Stelle w- durchgeführt.
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Die Regelung der Temperatur des ausfließenden Wassers erfolgt in einfacher
Weise dadurch, daß der dem Stutzen ä vorgeschaltete Wasserhahn mehr oder weniger
weit aufgedreht wird.
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Der Apparat eignet sich überall, wo Wasser und Flüssigkeiten in kleineren
und größeren Mengen erhitzt werden müssen, ebenso als Durchlaufapparat für Speicherfüllung
und auch für ortsfeste und transportable elektrische Warmwasserheizanlagen: -