DE602498C

DE602498C - Electric heating device, e.g. B. for water

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Publication number: DE602498C
Application number: DES104300D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1931-04-23
Filing date: 1932-04-22
Publication date: 1934-09-10

Description

Elektrische Heizvorrichtung, z. B. für Wasser Elektrische Heizvorrichtungen, z. B. für Wasser, bei welchen die Flüssigkeit zickzackförmig über eine Reihe von miteinander und mit Zu- sowie Abflußstutzen verbundenen und mit konzentrisch angeordneten Elektroden versehenen Heizkammern ununterbrochen umläuft, sind bekannt. Diese Kammern bestehen aus einzelnen hintereinandergesclLalteten Behältern und nehmen daher viel Raum ein, und die ganze Anlage kommt beim Ausschalten eines der Behälter außer Betrieb. Ferner ist die wirksame Oberfläche der Heizkörper im Verhältnis zu der umlaufenden Wassermenge gering, die Wärmeverluste durch Strahlung sind bedeutend, den wichtigsten Nachteil bildet aber die umständliche Auswechselbarkeit der Heizkörper und die unzuverlässige Abdichtung der Heizkammer mittels die Elektrodenbolzen umgebender Gummischeiben, welche beim Festklemmen sich frei nach den Seiten ausbreiten können und nicht dicht genug an den Bolzen angedrückt werden. Der Zweck der Erfindung ist, bei sehr geringem Raumbedarf ein rasches Beheizen des Wassers zu ermöglichen, was dadurch erreicht wird, daß sämtliche Heizkammern innerhalb ein und desselben nach außen gegen Wärmeverluste leicht zu isolierenden Behälters Aufnahme finden, wobei die der Elektrodeneinwirkung ausgesetzte Länge des Wasserumlaufes im Verhältnis des Inhaltes sehr wesentlich ist, und vor allem die Heizkörper unbeschadet einer sicheren Abdichtung der Kammern in bequemer Weise in den bzw. aus dem Behälter bringen zu können, um einerseits den Behälter und andererseits die Elektroden reinigen zu können. Dieser Umstand ist bei derartigen Vorrichtungen von grqßer, praktischer Wichtigkeit, wenn z. B. das Wasser bei der Beheizung auf Siedetemperatur gebracht wird und daher Mineralsalze ausscheidet, welche an den Wandungen und besonders an den Elektroden anhaften und die Wirksamkeit derselben in hohem Maß beeinträchtigen, wobei ferner zu beachten ist, daß jeder Heizkörper in bequemerWeise so weit auseinandergenommen werden muß, daß sämtliche Elektrodenlächen frei liegen und bequem gereinigt werden können. Zur Erreichung der genannten Zwecke sind sämtliche Heizkammern als zylindrische Hohlräume innerhalb eines aus Isolierstoff, wie Hartgummi, bestehenden, mit abnehmbarer Deckplatte versehenen Gehäuses ausgespart, in welche jeder der zu einer Heizeinheit zusammengefügten Elektrodenheizkörper ein- und ausschiebbar ist. Die Elektrodenträger tragen wenigstens an ihrem oberen, der Deckplatte benachbarten Ende kolbenartige, in den Hohlraum eingesetzte Abdichtungsscheiben, welche in einem -zvlindrischen Raum eingeschlossen und an seitlicher Ausbreitung gehindert sind und daher hauptsächlich den Elektrodenbolzen dicht umschließen. Damit die Heizeinheit als ein Ganzes herausziehbar ist, ist vorteilhaft die innerste von den konzentrischen Elektroden auf einem als Distanzstück zwischen einer unteren und einer oberen Kappe dienenden Kern angeordnet, welcher an jedem Ende mit einem gleichzeitig als Stromzuleitung dienenden Schraubenbolzen nebst Mutter versehen ist. Die Abdichtungsscheiben bestehen zweckmäßig aus Weichgummi und sind zwischen zwei Metallscheiben eingeschlossen, welche auf den Elektrodenbolzen aufgesetzt sind und von welchen die untere sich auf die Mutter der Stromklemme abstützt, während die obere durch eine weitere Mutter gegen die Weichgummischeibe angepreßt wird. Um den Strom in bezug auf die einzelnen Heizeinheiten auszugleichen und sowohl ein- als auch dreiphäsigen Wechselstrom anwenden zu können, enthält jede Heizeinheit eine Mehrzahl, z. B. zwei wirksame Elektroden und eine nichtwrksame Zwischenelektrode. Die letzteren; stehen bei sämtlichen Heizeinheiten durch einen gemeinsamen Leiter in Verbindung. Schließlich sind zwecks Schaffung eines bei der geringen Wassermasse genügenden Widerstandes in dem Gehäuse neben den zum Einsetzen der Heizeinheiten dienenden Hohlräumen in an sich bekannter Weise noch zusätzliche, zur Aufnahme von eine Widerstandswassersäule enthaltenden und ebenfalls mit zusammenpreßbaren kolbenartigen Abdichtungsscheiben versehenen Hohlkernen bestimmte Hohlräume vorgesehen, die in den Wasserumlauf eingeschaltet sind.Electric heater, e.g. B. for water electric heaters, z. B. for water, in which the liquid zigzag over a series of connected with each other and with inflow and outflow nozzles and with concentrically arranged Heating chambers provided with electrodes are known. These chambers consist of individual containers placed one behind the other and therefore take a lot Room, and the entire system goes out of operation when one of the tanks is switched off. Furthermore, the effective surface of the radiator is in relation to the circumferential The amount of water is low, the heat losses through radiation are significant, the most important The disadvantage, however, is the cumbersome interchangeability of the radiators and the unreliable Sealing of the heating chamber by means of rubber washers surrounding the electrode bolts, which when clamped can spread freely to the sides and not tightly pressed enough against the bolt. The purpose of the invention is at very little Space required to enable rapid heating of the water, which is achieved thereby is that all heating chambers within one and the same to the outside against heat loss easy-to-isolate container to find accommodation, with the effect of the electrodes The exposed length of the water circulation is very substantial in relation to the content and above all the radiators without prejudice to a secure sealing of the chambers to be able to bring in or out of the container in a convenient manner, on the one hand to be able to clean the container and, on the other hand, the electrodes. This condition is of great practical importance in such devices, e.g. B. the water is brought to boiling temperature during heating and therefore mineral salts separates which adhere to the walls and especially to the electrodes and impair the effectiveness of the same to a high degree, whereby also to be taken into account is that each radiator must be conveniently disassembled enough to that all electrode surfaces are exposed and can be easily cleaned. To the Achievement of the stated purposes are all heating chambers as cylindrical cavities inside one made of insulating material, such as hard rubber, with a removable cover plate provided housing, in which each of the joined together to form a heating unit Electrode heater can be pushed in and out. The electrode carriers at least carry at its upper end adjacent to the cover plate, piston-like, into the cavity used sealing washers, which are enclosed in a -zvlindrischen space and on the side Are prevented from spreading and therefore mainly enclose the electrode bolt tightly. So that the heating unit can be pulled out as a whole is advantageously the innermost of the concentric electrodes on one as Spacer arranged between a lower and an upper cap serving core, which at each end with a screw bolt that also serves as a power supply line and mother is provided. The sealing washers are expediently made of soft rubber and are enclosed between two metal disks which are placed on the electrode studs are attached and of which the lower one is supported on the nut of the current clamp, while the upper one is pressed against the soft rubber washer by another nut will. To balance the current in relation to the individual heating units and both Every heating unit includes the ability to use single and three-phase alternating current a plurality, e.g. B. two effective electrodes and one non-effective intermediate electrode. The latter; are connected to all heating units by a common conductor in connection. After all, in order to create a low water mass Sufficient resistance in the housing next to that for inserting the heating units Serving cavities in a known manner still additional, for receiving a resistance water column containing and also with compressible piston-like Sealing washers provided hollow cores with certain cavities which are in the water circulation is switched on.

Die Zeichnung veranschaulicht eine Ausführungsform der Erfindung: Abb. i zeigt schaubildlich die Außenansicht der Vorrichtung bzw. des Gehäuses. Abb.-> zeigt einen Längsschnitt der Vorrichtung mit drei Heizeinheiten und drei Hohlkernen, wobei das Wasser durch sämtliche genannten Teile umläuft.The drawing illustrates an embodiment of the invention: Fig. I shows diagrammatically the external view of the device or the housing. Fig .-> shows a longitudinal section of the device with three heating units and three hollow cores, the water circulating through all of the named parts.

Abb. 3. ist die Draufsicht des Gehäuses mit fortgenommener Deckplatte.Figure 3. is the top view of the case with the cover plate removed.

Abb. q. zeigt in größerem Maßstab eine Einzeleinheit, nämlich das obere Ende der Heizeinheit.Fig.q. shows a single unit on a larger scale, namely that upper end of the heating unit.

Abb. 5 zeigt schaubildlich den Verlauf der Elektroden und deren Schaltung für Dreiphasenstrom.Fig. 5 shows a diagram of the course of the electrodes and their circuit for three-phase current.

Das Gehäuse 6 besteht aus hartem vulkanisiertem Gummi und besitzt eine Deckplatte 7 mit Muffe 8, durch welche die Leiter zu den Heizeinheiten geführt sind, von welchen drei in Abb. 2 gezeigt sind. Die Zahl der Heizeinheiten hängt von der Größe und der Leistung der Vorrichtung ab. In dem dargestellten Beispiel erfolgt die Speisung durch die drei Leiter eines Dreiphasenstromes. Das Gehäuse 6 besitzt eine Bodenplatte 9 sowie den Einlaßstutzen i i und Auslaßstutzen 1a, welche metallisch miteinander durch den Erdleiter 13 verbunden sind.The housing 6 is made of hard vulcanized rubber and has a cover plate 7 with a sleeve 8 through which the conductors lead to the heating units three of which are shown in Fig. 2. The number of heating units depends on the size and performance of the device. In the example shown the supply takes place through the three conductors of a three-phase current. The case 6 has a base plate 9 and the inlet port i i and outlet port 1a, which are metallically connected to one another by the earth conductor 13.

Die Heizeinheiten A, B, C (Abb. 2 und 5) sind in den Hohlräumen des Gehäuses angeordnet. Es sind sechs solcher Hohlräume vorgesehen, von welchen drei zur Aufnahme der Heizeinheiten dienen, während die übrigen drei als Wasserkanäle von genügender Länge und OOuerschnitt ausgebildet sind, um eine Wassersäule zu schaffen, welche gegen den Stromdurchgang von den Elektroden nach dem Einlaßstutzen und Auslaßstutzen genügend Widerstand leistet. Zu diesem Zweck dienen die Hohlkerne 14.. Verbindungskanäle 15, 16, 17, 18, i9 sind in den Kernen 14 sowie in dem Gehäuse ausgebildet, um einen ununterbrochenen Umlaufkanal für Wasser von dem Stutzen i i nach dem Stutzen i2 zu bilden.The heating units A, B, C (Fig. 2 and 5) are arranged in the cavities of the housing. Six such cavities are provided, three of which are used to accommodate the heating units, while the remaining three are designed as water channels of sufficient length and cross-section to create a water column which has sufficient resistance to the passage of current from the electrodes to the inlet port and outlet port perform. For this purpose, the hollow cores 14 .. Connection channels 15, 16, 17, 18, i9 are formed in the cores 14 and in the housing to form an uninterrupted circulation channel for water from the connector ii to the connector i2.

In dem Gehäuse ist ferner oberhalb und unterhalb der Heizeinheiten A, B, C und der Kerne 14 eine Tasche vorgesehen. Die Kerne 1¢ rechts und links besitzen Gummischeiben 2o, welche zwischen Metallscheiben 21 Aufnahme finden und durch die Bolzen a3 und Muttern 22 zusammengepreßt werden. Jeder dieser Bolzen 23 trägt ein Distanzstück 24, welches so angeordnet ist, daß das Aufsetzen der Deckplatte 7 auf das Gehäuse 6 erleichtert wird. Die Taschen unterhalb der Kerne 1q. rechts und links dienen zur Aufnahme der Stutzen i i und I2, welche, wie bei dem Einlaßstutzen r i gezeigt, eingeschraubt werden können oder, - wie - bei dem Auslaßstutzen 12 gezeigt, so festgeklemmt werden können, daß ein Gummiring 25 gegen die Taschenwandung mittels der Mutter 26 gepreßt werden kann, die einen Teil des Stutzens bildet.A pocket is also provided in the housing above and below the heating units A, B, C and the cores 14. The cores 1 [right and left] have rubber disks 2o, which are held between metal disks 21 and are pressed together by the bolts a3 and nuts 22. Each of these bolts 23 carries a spacer 24 which is arranged so that the placing of the cover plate 7 on the housing 6 is facilitated. The pockets below the cores 1q. right and left serve to accommodate the nozzle ii and I2, which, as shown in the inlet port ri, can be screwed or - as - shown in the outlet port 12, can be clamped so that a rubber ring 25 against the pocket wall by means of the nut 26 can be pressed, which forms part of the nozzle.

Jede der Heizeinheiten A, B, C bildet einen für sich auswechselbaren Teil und besitzt drei Elektroden 27, 28, 29 von rohrförmiger Gestalt. Diese sind in ringförmigen Nuten in oberen und unteren Kappen 30, 31 aus isolierendem Stoff angeordnet. Jede Kappe 30, 31 umfaßt die Schraubenbolzen 32, welche in einem Kern 33 aus Hartgummi befestigt ist (Abb. q.). Die Kappen 30, 31 und die Elektroden 27, 28, 29 sind in ihrer Lage durch Schraubenmuttern 34 befestigt, welche auf die Bolzen 32 aufgeschraubt sind.Each of the heating units A, B, C forms an interchangeable part and has three electrodes 27, 28, 29 of tubular shape. These are arranged in annular grooves in upper and lower caps 30, 31 made of insulating material. Each cap 30, 31 comprises the screw bolts 32 which are fastened in a core 33 made of hard rubber (Fig. Q.). The caps 30, 31 and the electrodes 27, 28, 29 are fastened in place by screw nuts 34 which are screwed onto the bolts 32.

Das zu beheizende Wasser läuft zwischen den Elektroden 27 und 28 und dann zwischen den Elektroden 28 und 29 um, zu welchem Zweck die Eelektroden 27, 28 mit Öffnungen 35 am oberen Ende und einer Öffnung 36 am entgegengesetzten unteren Ende versehen sind, wodurch eine Verbindung mit den Kanälen 16, 17, 18, i9 hergestellt ist.The water to be heated runs between the electrodes 27 and 28 and then between the electrodes 28 and 29 around, for what purpose the electrodes 27, 28 with openings 35 at the upper end and an opening 36 at the opposite lower end End are, whereby a connection with the channels 16, 17, 18, i9 is made.

Um die Taschen oberhalb und unterhalb der Elektroden wasserdicht zu machen, ist eine Gummischeibe 37 zwischen den Metallscheiben 38 eingeklemmt. Die Schraubenbolzen 32 gehen durch die Gummischeiben 37 und die Metallscheiben 38, und das Ganze wird durch die Muttern 39 festgeklemmt, wodurch die Scheiben 37 in dichte Berührung mit den Wandungen der entsprechenden Hohlräume kommen.To make the pockets above and below the electrodes watertight make, a rubber washer 37 is wedged between the metal washers 38. the Bolts 32 go through the rubber washers 37 and the metal washers 38, and the whole is clamped by the nuts 39, whereby the washers 37 in tight Come into contact with the walls of the corresponding cavities.

Die Schaltung der Elektroden 27, 28, 29 für einen Dreiphasenstrom ist in Abb. 5 gezeigt, aus welcher ersichtlich ist, daß die Leiter :4o, 41, 4.2 mit den Elektroden 29 der Einheiten A, B, C in Verbindung stehen, während ein Leiter 43 sämtliche Elektroden 28 verbindet. Die Elektrode 29 der Einheit A ist mit der Elektrode 27 der Einheit B und die Elektrode 29 der Einheit B ist mit der Elektrode 27 der Einheit C verbunden. Die Elektrode 29 der Einheit C steht wiederuni mit der Elektrode 27 der Einheit A in Verbindung. Auf diese Weise wird der zu jeder Elektrode gelieferte Strom wirksam ausgeglichen und die Funkenbildung zwischen den Elektroden vermieden.The circuit of the electrodes 27, 28, 29 for a three-phase current is shown in Fig. 5, from which it can be seen that the conductors: 4o, 41, 4.2 are in connection with the electrodes 29 of the units A, B, C , while a Conductor 43 connects all electrodes 28. The electrode 29 of the unit A is connected to the electrode 27 of the unit B and the electrode 29 of the unit B is connected to the electrode 27 of the unit C. The electrode 29 of the unit C is in turn connected to the electrode 27 of the unit A. This effectively balances the current delivered to each electrode and avoids sparking between the electrodes.

Claims

PATENT ANSYI GROWTH: i. Electric heater, e.g. B. for water, in which the liquid zigzag over a series of with each other and with Inlet and outlet connections connected and with concentrically arranged electrodes provided heating chambers runs continuously, characterized in that all Heating chambers as cylindrical cavities within one made of insulating material, such as hard rubber, existing housing provided with a removable cover plate are recessed, in which each of the electrode heaters joined together to form a heating unit and can be pushed out and the electrode supports at least on their upper, the cover plate adjacent end piston-like, inserted into the cavity sealing washers wear.

2. Electric heating device according to claim i, wherein the tubular electrodes are inserted into annular grooves of a cap made of insulating material, characterized in that the innermost of the concentric electrodes (29) on a spacer between a lower and an upper cap (31 , 30) serving core (33) is arranged, which is provided at each end with a screw bolt (32) serving at the same time as a power supply line together with nut (34).

3. Electrical heating device according to claim i and 2, characterized in that that the sealing disk (37) made of soft rubber between two metal disks (38) is included, which are placed on the screw bolt (32) and of which the lower is supported on the nut (34), while the upper by a another nut (39) is pressed against the soft rubber washer. q ..

Electric Heating device according to Claims 1 to 3, characterized in that each heating unit a plurality, e.g. B. two effective electrodes (27, 29) and a non-effective intermediate electrode (28), and the latter for all heating units by a common one Head (43) are in communication.

5. Electric heating device according to claim i, characterized in that in the housing (6) next to the insertion of the heating units Serving cavities in a known manner still additional, for receiving containing a resistance water column and also with compressible piston-like Sealing washers (20) provided hollow cores (1q.) Certain cavities are provided that are switched on in the water circulation.