DE7901761U1

DE7901761U1 - CONTINUOUS HEATER

Info

Publication number: DE7901761U1
Application number: DE19797901761
Authority: DE
Original assignee: ELPAG AG CHUR CHUR (SCHWEIZ)
Current assignee: ELPAG AG CHUR CHUR (SCHWEIZ)
Priority date: 1979-01-23
Filing date: 1979-01-23
Publication date: 1980-04-03

Description

DurchlauferhitzerWater heater

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Durchlauferhitzer für mindestens zwei getrennte Medienströme, z. B.. Wasser und Luft mit mindestens einem elektrischen Heizkörper und einem Wasserdurchlaufrohr.The invention relates to an electric water heater for at least two separate media streams, e.g. B .. water and air with at least one electric heater and a water flow pipe.

Es sind elektrische Durchlauferhitzer, z.B. für Kaffeemaschinen, bekannt, bei denen zwei getrennte Medienströme, z.B. zwei Wasserströme, von einem gemeinsamen Heizkörper erhitzt werden. Derartige Kaffeemaschinen ermöglichen dann beispielsweise das gleichzeitige Aufbrühen von Kaffee und Tee. Diesen Durchlauferhitzern ist gemeinsam, daß die von dem elektrischen Heizkörper entwickelte Wärme gleichzeitig und im konstanten Verhältnis, z.B. 1 : 1 auf die beiden Medienströme übertragen wird. Soweit die Medienströme gleichartig sind, d.h. es sich also in jedem Fall um Wasser handelt, entstehen keine besonderen Probleme im Vergleich zu Durchlauferhitzern, in welchen nur ein einziger Medienstrom erhitzt wird.Electric instantaneous water heaters, e.g. for coffee machines, are known in which two separate media flows, e.g. two water flows, be heated by a common radiator. Such coffee machines then enable, for example, the simultaneous Brewing coffee and tea. What these water heaters have in common is that the one developed by the electric radiator Heat is transferred to the two media flows simultaneously and in a constant ratio, e.g. 1: 1. So much for the media streams are of the same kind, i.e. it is always water, there are no particular problems compared to water heaters, in which only a single media flow is heated.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen Durchlauferhitzer vorzugschlagen, mit dem Medienströme sehr unterschiedlicher Charakteristik, z.B. Wasser und Luft, erhitzt werden können. Insbesondere soll der Durchlauferhitzer gemäß der Erfindung für Geschirrspülmaschinen oder allgemein für Maschinen, bei denen auf einen Waschvorgang mit Wasser ein Trocknungsvorgang mit Luft folgt, geeignet sein.The invention is now based on the object of a water heater suggest that media flows of very different characteristics, e.g. water and air, can be heated. In particular should the water heater according to the invention for dishwashers or generally for machines in which on a washing process with water is followed by a drying process with air.

Bei Geschirrspülmaschinen treten eine Reihe von Problemen auf, die bisher nur unvollkommen gelöst werden konnten. Im Regelfall sind ein oder mehrere elektrische Heizkörper im Innenraum des das Geschirr aufnehmenden Behälters angeordnet. Werden mehrere,A number of problems arise in dishwashing machines which up to now could only be partially solved. As a general rule one or more electric heating elements are arranged in the interior of the container receiving the dishes. Are several,

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z.B. zwei elektrische Heizkörper verwendet, dient einer im allgemeinen der Erhitzung des Waschwassers, während der andere der Erhitzung von Luft bei dem auf den Waschvorgang folgenden Trockenvorgang dient. Der Platz in Geschirrspülmaschinen ist aufgrund der Normmaße beschränkt. Die .Anordnung der Rohrheizkörper führt dementsprechend zwangsläufig zu einer weiteren Beschränkung des zur Verfugung stehenden Platzes. Im allgemeinen werden Rohrheizkörper verwendet. Das Mantelrohr derselben muß aus sehr hochwertigen, korrosionsbeständigen Stählen, z.B. Chrom-Nickel-Stählen, gegebenenfalls mit zusätzlich eindiffundierter Nickelschicht hergestellt werden, und zwar da der oder die Rohrheizkörper einerseits unmittelbar von dem Waschwasser beaufschlagt werden, und andererseits durch Geschirrteile, z.B. Gabeln oder dgl. verletzt werden können. Auch geringfügige Verletzungen des Rohrmantels können eine sogenannte "Spannungsrißkorrosion" auslösen. Der Kontakt des elektrischen Rohrheizkörpers mit dem Waschwasser führt zu einer Reihe von weiteren Problemen. Durch "Schaumbildung" am Rohrheizkörper entstehen örtliche Überhitzvngen, d.h. der Schaum verhindert, daß der Rohrheizkörper ausreichend durch nachfließendes Wapchwasser gekühlt wird. Als weiteres Problem ist das Problem der sogenannten "Filmverdampfung" zu nennen. Dabei entsteht - oftmals auch durch eine auf andere Ursachen zurückzuführende Überhitzung - ein Wasserdampffilm auf der Oberfläche des Rohrheizkörpers, der wärmeisolierend wirkt. Durch die mangelnde Wärmeabgabe entsteht weiterhin eine Überhitzung des Rohrheizkörpers. Weiterhin setzen sich aus dem Waschwasser auf dem Rohrheizkörper feste Bestandteile ab. Diese "Ablagerungen" bestehen hauptsächlich aus Kalk, jedoch auch aus Schmutzteilchen und Spülmittelresten. Diese Kalkschichten sind im allgemeinen porös, so daß Wasser bis an die Oberfläche des Rohrheizkörpers dringt und dort verdampft. Die so nicht nur von außen, sondern auch von innen wachsende Kalkschicht beeinträchtigtFor example, using two electric radiators, one is generally used the heating of the washing water, while the other is the heating of air in the drying process following the washing process serves. The space in dishwashers is limited due to the standard dimensions. The arrangement of the tubular heating elements leads accordingly inevitably to a further restriction of the available space. In general, tubular heating elements are used used. The jacket pipe of the same must be made of very high quality, corrosion-resistant steels, e.g. chrome-nickel steels, optionally be produced with an additionally diffused nickel layer, namely because the tubular heating element (s) on the one hand directly acted upon by the washing water, and on the other hand be injured by items of crockery, e.g. forks or the like can. Even minor damage to the pipe jacket can trigger what is known as "stress corrosion cracking". The contact of the electric tubular heater with the washing water leads to a number of other problems. By "foaming" on the tubular heating element local overheating occurs, i.e. the foam prevents that the tubular heating element is adequately supplied with water from the water is cooled. Another problem to be mentioned is the problem of so-called "film evaporation". This creates - often through overheating due to other causes - a film of water vapor on the surface of the tubular heater, which is heat-insulating works. Due to the lack of heat dissipation, the tubular heater continues to overheat. Continue to expose The washing water on the tubular heater removes solid components. These "deposits" consist mainly of lime, but also from dirt particles and detergent residues. These limestone layers are generally porous, so that water can reach the surface of the The tubular heater penetrates and evaporates there. The limescale layer that is growing not only from the outside but also from the inside is impaired

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die Oberflächengüte des Rohrheizkörpermantels z.B. indem die zur Verbesserung des Spannungsrißkorrosionsproblems aufgebrachte Nickelschicht nach und nach abgetragen wird.the surface quality of the tubular heater jacket, e.g. by applying the one applied to improve the problem of stress corrosion cracking Nickel layer is gradually removed.

Ein weiteres Problem bildet die Brandgefahr. Wegen derselben müssen die Behälter von Geschirrspülmaschinen aus korrosionsbeständigem Blech hergestellt werden. Abgesehen von einer erheblichen Kosteneinsparung v/ürden andere Materialien, z.B. Kunststoffe, Vorteile bieten. Bei einer Überhitzung der im Inneren des Behälters angeordneten elektrischen Rohrheizkörper - mit der zwangsläufig gerechnet werden muß - besteht jedoch die Gefahr, daß der Kunststoff durch die Wärmestrahlung oder durch abspritzende Metallpartikelchen in Brand gerät. Die praktische Erfahrung zeigte, daß einAnother problem is the risk of fire. Because of the same must Dishwasher containers are made from corrosion-resistant sheet metal. Except for a significant one Other materials, e.g. plastics, would offer advantages in cost savings. If the inside of the container overheats arranged electrical tubular heater - which must be expected - there is a risk that the plastic catches fire as a result of thermal radiation or metal particles spraying off. Practical experience showed that a

, derartiger Brand sich verheerend auswirkt. Die Verwendung von, such a fire is devastating. The usage of

Kunststoffbehältern bei Geschirrspülmaschinen ist dementsprechendPlastic containers in dishwashers is accordingly

_{ unmöglich - es sei denn, es werden Sicherheitsvorkehrungen getroffen, welche den Kostenvorteil bei weitem wieder aufheben. _{ impossible - unless safety precautions are taken that by far remove the cost advantage.

Es zeigt sich nun, daß gemäß der vorliegenden Erfindung die ange-It now appears that according to the present invention the indicated

gebenen Probleme ideal gelöst werden können. Die Erfindung geht dabei grundlegend von dem Gedanken aus, anstelle der im Behälterinneren angeordneten Rohrheizkörper einen Durchlauferhitzer vorzusehen, der an beliebiger Stelle der Maschine, z.B. unterhalb des Behälterbodens, angeordnet werden kann und der in der Lage ist, sowohl das Waschwasser für den Waschvorgang - ohne daß dieses mit dem elektrischen Heizkörper in Berührung käme - als auch die für den Trocknungsvorgang benötigte Luft zu erwärmen.given problems can be ideally solved. The invention is fundamentally based on the idea of providing a flow heater instead of the tubular heating element arranged inside the container, which can be placed anywhere on the machine, e.g. below the bottom of the container, and which is able to both the washing water for the washing process - without it coming into contact with the electric heater - as well as to heat the air required for the drying process.

Der elektrische Durchlauferhitzer gemäß der Erfindung ist durch die im Kennzeichen des Hauptanspruches angegebenen Merkmale gekennzeichnet. In den Unteransprüchen sind bevorzugte Ausführungsformen beschrieben. The electric water heater according to the invention is characterized by the features indicated in the characterizing part of the main claim marked. Preferred embodiments are described in the subclaims.

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J 7:-J 7: -

Das Funktionsprinzip des Durchlauferhitzers gemäß der Erfindung ist im wesentlichen folgendes:The principle of operation of the water heater according to the invention is essentially the following:

Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform trägt ein Wasserdurchlaufrohr aus relativ hochwertigem Chrom-Nickel- oder Kupfer-Nickel-Stahl zwei elektrische Heizkörper wendelförmig - am besten in Form einer Doppelwendel. Um diese Anordnung ist ein Schutzrohr oder auch nur eine Schutzhülle, beispielsweise aus verzinktem Eisen, so angeordnet, daß die Innenwand desselben einige Millimeter Abstand von den elektrischen Heizkörpern hat. Das Schutzrohr oder die Schutzhülle kann sieh jedoch auch zur Zentrierung oder zur Regulierung des Luftstromes punktförmig oder streckenförmig an den elektrischen Heizkörpern abstützen. Man läßt nun das Waschwasser durch das Wasserdurchlaufrohr während des Waschvorganges beispielsweise mit einer Geschwindigkeit von 70 l/min laufen. Die beiden Rohrheizkörper sind parallel geschaltet, wobei sich eine Heizleistung von etwa 2800 W ergibt. Für den Trocknungsvorgang werden die elektrischen Heizkörper in Serie geschaltet, wodurch infolge der Widerstands erhöhung die Heizleistung auf insgesamt 700 W absinkt. Durch den Zwischenraum zwischen dem Schutzrohr und den Heizkörpern wird nun die für die Trocknung benötigte Luft geblasen. Aufgrund der wendeiförmigen Anordnung der Heizkörper wird der Luftstrom beim Durchströmen um die Achse des Wasserdurchlaufrohres gdreht und entsprechend verwirbelt, was einerseits zu einer gleichmäßigen Erwärmung des Luftstromes und andererseits zu einer besonders guten Wärmeabgabe führt.According to a preferred embodiment, a water flow pipe carries Made of relatively high-quality chrome-nickel or copper-nickel steel, two helical electric heating elements - ideally in the form of a double helix. Around this arrangement is a protective tube or just a protective cover, for example made of galvanized iron, arranged so that the inner wall of the same is a few millimeters away from the electric radiators. The protective tube or the protective cover can, however, also be punctiform for centering or for regulating the air flow or support them in a stretch on the electric radiators. The washing water is now passed through the water flow pipe during the washing process, for example at one speed run from 70 l / min. The two tubular heating elements are connected in parallel, resulting in a heating output of around 2800 W. For the drying process, the electric heating elements are connected in series, which increases the heating output as a result of the increase in resistance drops to a total of 700 W. The space between the protective tube and the radiators is now used for the Blown air required for drying. Due to the helical arrangement of the radiators, the air flow is when flowing through rotated around the axis of the water flow pipe and swirled accordingly, which on the one hand leads to an even heating of the Air flow and on the other hand leads to a particularly good heat dissipation.

Die beiliegenden Zeichnungen dienen zur weiteren Erläuterung des Gegenstandes der Erfindung anhand einer bevorzugten Ausführungsform. The accompanying drawings serve to further explain the subject matter of the invention on the basis of a preferred embodiment.

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Es zeigen:Show it:

Fig. 1 schaubildlich und schematisch eine mit einem DurchlaufFig. 1 is a graphical and schematic one with one pass

erhitzer gemäß der Erfindung ausgerüstete Geschirrspülmaschine; dishwasher equipped according to the invention;

Fig. 2 eine schaubildliche Schnittdraufsicht auf den DurchlaufFig. 2 is a diagrammatic sectional top view of the passage

erhitzer;heater;

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie ΙΠ-ΙΠ in Fig. 2;3 shows a section along the line ΙΠ-ΙΠ in FIG. 2;

Fig. 4 eine schaubildliche Ansicht des Durchlauferhitzers zurFig. 4 is a perspective view of the water heater for

Erläuterung der Funktionsweise desselben.Explanation of how it works.

Bei der dargestellten bevorzugten Ausführungsform ist ein U-förmige gebogenes Durchlauf rohr 1 vorgesehen, welches aus einem korrosionsbeständigen Chrom-Nickel-Stahl besteht. Auf das Rohr 1 sind in Form einer Doppelwendel Rohrheizkörper 2 und 3 aufgewickelt. Weiterhin ist in konzentrischer Anordnung ein Außenrohr 4 vorgesehen, welches sich stellenweise an den Heizkörpern 2 und 3 abstützen kann. Das Außenrohr 4 kann verhältnismäßig- einfach gestaltet sein, z. B. die Form eines gebogenen Blechstreifens haben, dessen Ränder beispielsweise umgebördelt sind oder so miteinander verbunden sind, daß es zur Führung eines Luftstromes ausreicht.In the preferred embodiment shown, it is U-shaped curved flow tube 1 is provided, which consists of a corrosion-resistant chromium-nickel steel. On the tube 1 are in shape a double helix tubular heater 2 and 3 wound. Furthermore, an outer tube 4 is provided in a concentric arrangement, which can be supported in places on the radiators 2 and 3. The outer tube 4 can be made relatively simple, z. B. the shape of a have bent sheet metal strip, the edges of which are flanged, for example, or are connected to each other so that it is used to guide a Air flow is sufficient.

Die beschriebene Anordnung ist bei dem dargestellten Beispiel auswechselbar am Boden 5 einer Geschirrspülmaschinejund zwar an der Unterseite desselben, also außerhalb des das Geschirr aufnehmenden Behälters, angeordnet. Selbstverständlich kann die Anordnung auch an irgendeiner anderen geeigneten Stelle der Geschirrspülmaschine erfolgen.The arrangement described is interchangeable in the example shown on the bottom 5 of a dishwasher jund on the underside of the same, that is, outside of the container receiving the dishes. Of course, the arrangement can also take place at any other suitable point on the dishwasher.

Damit gewährleistet ist, daß das Wasserdurchlauf rohr 1 immer mit Wasser gefüllt bleibt, ist vorzugsweise der Querschnitt des Durchlaufrohres 1 an der Eingangsseite 6 etwas größer als an der Ausgangsseite 7. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß das Rohr an der Ausgangsseite 7 etwas eingedrückt wird.This ensures that the water flow pipe 1 always with water remains filled, the cross section of the flow pipe 1 on the inlet side 6 is preferably somewhat larger than on the outlet side 7. This can be done, for example, that the tube is slightly pressed in on the output side 7.

Bei einer praktischen Ausführungsform hatte das Durchlauf rohr 1 einen Durchmesser von 20 mm. Die Rohrheizkörper 2 und 3 hatten einen Durchmesser von 8,5 mm bei einem Außendurchmesser der Wendel von 37 mm. Das Außenrohr 4 hatte einen Durchmesser von 40 mm.In a practical embodiment, the flow tube 1 had one Diameter of 20 mm. The tubular heating elements 2 and 3 had a diameter of 8.5 mm with an outer diameter of the coil of 37 mm. The outer tube 4 had a diameter of 40 mm.

Während des Spülvorganges wird die Spülflüssigkeit der Geschirrspülmaschine von einer Pumpe mit einer Geschwindigkeit von etwa 70 l/min durch das Durchlaufrohr 1 im Sinne der Pfeile in Fig. 2 gepumpt. Die Ausgangsseite 7 isi also mittels einer beliebigen Verbindung, z. B. einer ' Schlauchverbindung, mit den nicht dargestellten Sprühdüsen der Geschirrspülmaschine verbunden, während die Eingangsseite 6 mit der ebenfalls nicht dargestellten Umwälzpumpe verbunden ist. Bei dem Spü'vorgang sind die Rohrheizkörper 2 und 3 parallel geschaltet.During the washing process, the washing liquid is used in the dishwasher pumped through the flow pipe 1 in the direction of the arrows in FIG. 2 by a pump at a speed of about 70 l / min. the Output side 7 isi by means of any connection, e.g. B. one 'Hose connection with the spray nozzles, not shown, of the dishwasher connected, while the input side 6 is connected to the circulation pump, also not shown. During the flushing process the tubular heating elements 2 and 3 are connected in parallel.

Für das Trocknen des Geschirrs wird durch ebenfalls nicht dargestellte Verbindungsmittel Luft in den Ringraum zwischen dem Durchlaufrohr 1 und dem Außenrohr 4 geblasen. Durch die wendeiförmige Anordnung der Rohrheizkörper 2 und 3 erfolgt dabei, wie in Fig. 4 dargestellt, eine starke Verwirbelung der Luft. Die Rohrheizkörper 2 und 3 sind bei diesem Vorgang in Serie geschaltet, wodurch dieHeizleistung auf ein Viertel gegenüber dem Spülvorgang herabgesetzt ist.For drying the dishes is also not shown by Connection means air is blown into the annular space between the flow pipe 1 and the outer pipe 4. Due to the helical arrangement the tubular heating element 2 and 3 takes place, as shown in Fig. 4, a strong turbulence in the air. The tubular heating elements 2 and 3 are in this one Process connected in series, reducing the heating output to a quarter is reduced compared to the flushing process.

₍, Der dargestellte Durchlauferhitzer eignet sich besonders gut für Ge- ₍ , The instantaneous water heater shown is particularly suitable for

Schirrspülmaschinen. Die Rohrheizkörper 2 und 3 werden über ihre ganze Länge gleichmäßig von dem durchströmenden Spülmittel gekühlt, so daßDishwashers. The tubular heater 2 and 3 are all over Length evenly cooled by the detergent flowing through, so that

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örtliche Überhitzungen ausgeschlossen sind. Der Durchlauferhitzer
eignet sich jedoch auch für andere Anwendungsgebiete, z. B. für Handwaschbecken. Es kann dann einerseits zuerst das Waschwasser erhitzt werden, anschließend kann zum Trocknen der Hände ein entsprechender Warmluftstrom erzeugt werden. Es erübrigt sich damit ein besonderes Gerät zum Händetrocknen, wie es bisher weit verbreitet verwendet wird.local overheating is excluded. The water heater
however, it is also suitable for other areas of application, e.g. B. for hand basins. On the one hand, the washing water can then be heated first, then a corresponding flow of warm air can be generated to dry the hands. There is thus no need for a special device for drying hands, as has been widely used up to now.

Claims

j,.,. · ■■ LIEDL, NÖTH, ZEITLER s Patentanwälte 8000 Munich 22 · Steinsdorfstrasse 21-22 - Telephone 089/22 94 41 ELPAG AG CHtJR ,. Quaderstraße 1.1, 7001 Chur / Switzerland Instantaneous water heater Protection claims:

1. Electric instantaneous water heater for at least two separate media flows, e.g. water and air with at least one electric Radiator and a water flow pipe, characterized in that that on the flow pipe (1) of the radiator or the radiators (2, 3) is or are arranged in a spiral shape and that one or the

The outer tube (4) surrounding the heater (2, 3) is arranged so that its Inner surface is at a small distance from the radiator (2, 3) or

L also rests punctually or in sections on the same or the same.

2. Flow heater according to claim 1, characterized in that two heating elements (2, 3) are arranged on the flow pipe (1).

3. Water heater according to claim 2, characterized in that the heating elements (2, 3) are arranged in the form of a double helix.

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4. Water heater according to claims 1 to 3, characterized in that that the cross section of the centrally arranged flow pipe (1) from the inlet side (6) to the outlet side (7) decreased.

5. water heater according to claims 1 to 4, characterized in that that a thermostat device is arranged on the outer tube (4).

6. instantaneous water heater according to claims 1 to 5, characterized in that that the flow pipe (1) is made of a corrosion-resistant, high-quality chrome-nickel steel or copper-nickel steel, while the outer tube (4) consists of a curved and / or folded - possibly nickel-plated - sheet iron.

7. instantaneous water heater according to claims 1 to 6, characterized in that that the heating element (2, 3) known tubular heating element with a jacket tube in which a heating coil in insulating material is embedded, are.

8. instantaneous water heater according to claims 1 to 7, characterized in that the double coil from the two tubular heating elements (2, 3) or an arrangement of two in the longitudinal direction
one behind the other arranged radiator and the outer tube (4) are each arranged coaxially to the flow tube (1).

9. instantaneous water heater according to claims 1 to 8, characterized in that that the arrangement is curved in the shape of a horseshoe or hairpin in the longitudinal course or is formed spirally is.

10. Instantaneous water heater according to claims 1 to 9, characterized in that one or more radiators are arranged on the water pipe so that their axes are substantially parallel to the axis of the water flow pipe (1). ₍