DE9112437U1 - Instantaneous water heater - Google Patents
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Description
Durchlauferhitzer Die vorliegende Erfindung betrifft einen neuartigen Durchlauferhitzer.Instantaneous water heater The present invention relates to a novel instantaneous water heater.
Die nach dem bisherigen Stand der Technik üblichen Durchlauferhitzer hatten den Nachteil, daß erst bei Durchfluß größerer Wassermengen die Geräte eingeschaltet wurden und Warmwasser entstand. In der Regel waren mindestes Drücke von 1 bar erforderlich, um den Heizmechanismus auszulösen. Bei geringeren Drücken erhielt demgemäß der Verbraucher kein Warmwasser. Die Folge war, daß erst einiges Wasser abfließen mußte, ehe der Benutzer Warmwasser entnehmen konnte.The current state of the art continuous flow heaters had the disadvantage that the devices were only switched on and hot water produced when large amounts of water flowed through. As a rule, a minimum pressure of 1 bar was required to trigger the heating mechanism. At lower pressures, the consumer did not receive any hot water. The result was that some water had to be drained away before the user could draw hot water.
Weiterer Nachteil der bisherigen Durchlauferhitzer war, daß im Falle des Erhitzens der Heizspiralen nicht nur die Heizdrähte verglühten, sondern das gesamte Gerät in Mitleidenschaft gezogen wurde.Another disadvantage of the previous instantaneous water heaters was that when the heating coils heated up, not only did the heating wires burn up, but the entire device was affected.
Ferner hatten die bisher üblichen Durchlauferhitzer den Nachteil, daß sich in den Heizkanälen ständig Kalk bildete, so daß in zeitlichen Abständen mehr oder weniger aufwendige Wartungsarbeiten durchzuführen waren.Furthermore, the previously common instantaneous water heaters had the disadvantage that limescale constantly formed in the heating channels, so that more or less complex maintenance work had to be carried out at intervals.
Am Eichförstchen 2a · 4&Ogr;3&Ogr; R^tingen-jJntorf · Telefon: 0 2102/931080 ■ Telefax: 0 2102/33724Am Eichförstchen 2a · 4&Ogr;3&Ogr; R^tingen-jJntorf · Telephone: 0 2102/931080 ■ Fax: 0 2102/33724
Die vorliegende Erfindung hat sich nunmehr die Aufgabe gestellt, einen Durchlauferhitzer bestehend aus einem Heizblock mit als Heizkammern ausgestalteten Wasserdurchflußkanälen zur Verfügung zu stellen, welcher die erwähnten Nachteile nicht mehr aufweist.The present invention has now set itself the task of providing a continuous flow heater consisting of a heating block with water flow channels designed as heating chambers, which no longer has the disadvantages mentioned.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß a) der Heizblock eine kreisförmige Ausbuchtung besitzt, welche über eine Bohrung mit dem Kaltwasserzulauf verbunden und mit einem Wasserabfluß versehen ist, b) auf der Ausbuchtung ein Membrandeckel so angeordnet ist, daß dessen Membran mit dem darunter befindlichen Membranteller angehoben wird, sobald Wasser in den Kaltwasserzuflußkanal und die Bohrung fließt, c) senkrecht auf dem Membranteller stehend ein Membranstift mit seinem Ende angebracht ist, so daß dessen freies Ende aus der der Membranseite des Membrandeckels gegenüberliegenden Seite herausragt, d) oberhalb des freien Endes des Membranstiftes das freie Ende einer um eine Achse drehbeweglichen Platte sich befindet, e) neben dem Membrandeckel auf dem Heizblock ein Elektronikblock angeordnet ist, in welchem die elektronischen Teile für die Auslösung des Heizmechanismus vorhanden sind und f) auf dem Elektronikblock sich ein Schalter befindet, welcher über eine spiralförmige Feder mit dem zweiten Ende der Platte verbunden ist, so daß im Ruhezustand diese mit ihrem freien Ende gegen das Ende des Membranstiftes gedrückt wird.This task is solved in that a) the heating block has a circular bulge which is connected to the cold water inlet via a hole and is provided with a water drain, b) a membrane cover is arranged on the bulge in such a way that its membrane is lifted with the membrane plate underneath as soon as water flows into the cold water inlet channel and the hole, c) a membrane pin is attached with its end standing vertically on the membrane plate so that its free end protrudes from the side opposite the membrane side of the membrane cover, d) above the free end of the membrane pin is the free end of a plate which can rotate about an axis, e) next to the membrane cover on the heating block an electronic block is arranged in which the electronic parts for triggering the heating mechanism are located and f) on the electronic block there is a switch which is connected to the second end of the plate via a spiral spring so that in the resting state the plate is pressed with its free end against the end of the membrane pin.
Im folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.In the following, the invention is explained in more detail with reference to the drawings.
Figur 1 stellt den Heizblock der erfindungsgemäßen Anlage in der Aufsicht dar.Figure 1 shows the heating block of the system according to the invention in plan view.
Figur 2 zeigt den Heizblock im Querschnitt.Figure 2 shows the heating block in cross section.
Figur 3 stellt den Membrandeckel des Heizblocks in der Aufsicht dar.Figure 3 shows the membrane cover of the heating block from above.
Figur 4 zeigt den Membrandeckel einschließlich Teller in der Seitenansicht.Figure 4 shows the membrane cover including plate in side view.
Figur S zeigt in der Seitenansicht die elektrohydraulische Steuerung des Gerätes.Figure S shows a side view of the electro-hydraulic control of the device.
Das Kaltwasser wird durch den Eingang 1 in den Block 12 eingegeben. Es fließt durch den Kanal 19 in die Heizkammern 3 und 4.The cold water is fed into block 12 through inlet 1. It flows through channel 19 into heating chambers 3 and 4.
Der Heizblock 12 besitzt eine kreisförmige Ausbuchtung 26, auf welcher der Membrandeckel 28 mit seiner Seite 31 gesetzt wird. Der Durchmesser der Ausbuchtung 26 beträgt vorzugsweise 38 mm, die Tiefe liegt zwischen 3 und 4 mm. Ferner ist in der Ausbuchtung 26 eine Bohrung 8 vorgesehen. Diese dient dem Wasserabfluß aus dem Membranteller. Durch die Bohrung 8a wird Wasser in die Ausbuchtung gepreßt, sobald Wasser durch das Gerät fließt.The heating block 12 has a circular recess 26 on which the membrane cover 28 is placed with its side 31. The diameter of the recess 26 is preferably 38 mm, the depth is between 3 and 4 mm. Furthermore, a hole 8 is provided in the recess 26. This serves to drain water from the membrane plate. Water is pressed into the recess through the hole 8a as soon as water flows through the device.
Der Heizblock besteht vorzugsweise aus Kunststoff. Ganz besonders geeignet sind Acrylglas oder Plexiglas Typ Bl, weil die Heizleistung sich hiermit als außerordentlich gut erwiesen hat und das Material schwer entflammbar ist.The heating block is preferably made of plastic. Acrylic glass or Plexiglas type Bl are particularly suitable because the heating performance has proven to be extremely good and the material is flame-retardant.
Die Dicke der Kunststoffplatte liegt bei 20 mm. Die Länge des Heizblocks liegt bei 148 mm und seine Breite bei 69 mm. In diesem Bereich ist die Wärmeleitung besonders gut. Außerdem kann der Heizblock nicht platzen. Ebenso läßt sich der sogenannte Remsa-Block verwenden. Dessen Maße betragen S8 mm (Länge), 69 mm (Breite) und 30 mm (Dicke).The thickness of the plastic plate is 20 mm. The length of the heating block is 148 mm and its width is 69 mm. In this area, heat conduction is particularly good. In addition, the heating block cannot burst. The so-called Remsa block can also be used. Its dimensions are 8 mm (length), 69 mm (width) and 30 mm (thickness).
In dem Membrandeckel 28 ist eine Gummi- oder Kauschukmembran angeordnet, die aufgrund des Wasserdrucks der einfließenden Flüssigkeit angehoben wird. Hierdurch wird gleichzeitig der Membranteller angehoben, welcher unter der Membran 7 angeordnet ist.A rubber or caoutchouc membrane is arranged in the membrane cover 28, which is lifted due to the water pressure of the inflowing liquid. This simultaneously lifts the membrane plate, which is arranged under the membrane 7.
An dem Membranteller 7 ist ein Membranstift 22 angebracht, der durch die Führungsbuchse 21 hindurchgeschoben wird, so daß dessen Ende 15 aus dem Membrandeckel 28 herausragt.A diaphragm pin 22 is attached to the diaphragm plate 7 and is pushed through the guide bushing 21 so that its end 15 protrudes from the diaphragm cover 28.
Der Membrandeckel 28 ist mit einer speziell ausgestalteten Bohrung versehen. Diese Bohrung verengt sich in drei Stufen bis zur Bohrung 21. Der größte Durchmesser 29 beträgt 38 mm und hat eine Tiefe von 11 bis 12 mm. Der Durchmesser 30 der reduzierten Bohrung beträgt 26 mm und hat eine Tiefe von S mm. Diese speziellen Abmessungen gewährleisten, daß bereits bei geringen Wasserströmen sich das Gerät einschaltet und Warmwasser erzeugt wird. Beim Stand der Technik war dies erst bei Drücken von etwa 1 bar möglich. Erfindungsgemäß reicht hier jedoch 0,2 bis 0,3 bar aus, um das Heizgerät in Betrieb zu setzen.The membrane cover 28 is provided with a specially designed hole. This hole narrows in three stages to hole 21. The largest diameter 29 is 38 mm and has a depth of 11 to 12 mm. The diameter 30 of the reduced hole is 26 mm and has a depth of 5 mm. These special dimensions ensure that the device switches on and generates hot water even with low water flows. With the state of the art, this was only possible at pressures of around 1 bar. According to the invention, however, 0.2 to 0.3 bar is sufficient to start the heater.
Oberhalb des Endes 15 des Membranstiftes 22 ist um eine Achse 18 drehbeweglich eine rechteckige Metallplatte angebracht, so daß die Wippe 14 entsteht. Das vorzugsweise angewendete Material ist V2A-Stahl oder Messing.Above the end 15 of the membrane pin 22, a rectangular metal plate is mounted so as to rotate about an axis 18, so that the rocker 14 is created. The preferred material is V2A steel or brass.
Neben dem Membrandeckel 28 ist ein Elektronikblock 13 angeordnet, in welchem die elektronischen Teile für die Auslösung des Heizmechanismus vorhanden sind. Auf dem Elektronikblock 13 befindet sich ein Schalter 16. Dieser Schalter 16 ist über die spiralförmige Feder 17 mit dem Ende 24 der Wippe 14 verbunden. Diese Feder 17 bewirkt, daß im Ruhezustand die Wippe 14 mit ihrem Ende 23 gegen das Ende IS des Membranstiftes 22 gedrückt wird.Next to the membrane cover 28 there is an electronic block 13 in which the electronic parts for triggering the heating mechanism are located. There is a switch 16 on the electronic block 13. This switch 16 is connected to the end 24 of the rocker 14 via the spiral spring 17. This spring 17 causes the rocker 14 to be pressed with its end 23 against the end IS of the membrane pin 22 in the resting state.
Sobald jedoch Flüssigkeit durch den Eingang 1 des Blockes 12 strömt, wird - wie oben beschrieben - der Membrandeckel 7 nach oben gedrückt, so daß mittels des Stiftes 22 die Wippe 14 um ihre Achse 18 geschwenkt wird. Hierdurch wird in dem Block 13 die Heizelektronik eingeschaltet. Die Lage der Wippe 14 ist so ausgestaltet, daß schon bei 0,2 - 0,3 bar das Ende 24 der Wippe 14 gegen den Schalter 16 gedrückt wird.However, as soon as liquid flows through the inlet 1 of the block 12, the membrane cover 7 is pushed upwards - as described above - so that the rocker 14 is pivoted about its axis 18 by means of the pin 22. This switches on the heating electronics in the block 13. The position of the rocker 14 is designed in such a way that the end 24 of the rocker 14 is pressed against the switch 16 at just 0.2 - 0.3 bar.
Die Heizelektronik ist mit den Heizspiralen 6 in den Kammern 3 und 4 verbunden. Als Heizspirale werden vorzugsweise Chromnikeldrähte der Typen 8020 verwendet.The heating electronics are connected to the heating coils 6 in chambers 3 and 4. Chromium nickel wires of type 8020 are preferably used as heating coils.
Mit ihrem Ende 23 sind die Heizspiralen 6 an den Kopf 9 von Messingflachkopfschrauben 10 befestigt. Durch die Verwendung solcher Flachkopfschrauben wird ein Verdrillen der Heizwiderstände verhindert. Unterhalb des Kopfes 9 der Flachkopfschrauben 10 ist eine Runddichtung 13 angeordnet. Hierdurch wird ein fester Sitz der Schrauben beim Einführen in die Bohrung des Blockes 12 erreicht. Folge ist, daß die Muttern 11 problemlos von außen auf die Flachkopfschrauben aufgesetzt und anschließend angezogen werden können, ohne daß es zu einer Verdrehung der Schrauben bzw. in der Folge zu einer Verdrillung der Heizspiralen kommt.The heating coils 6 are attached to the head 9 of brass flat-head screws 10 with their end 23. The use of such flat-head screws prevents the heating resistors from twisting. A round seal 13 is arranged below the head 9 of the flat-head screws 10. This ensures that the screws are firmly seated when they are inserted into the hole in the block 12. The result is that the nuts 11 can be easily placed on the flat-head screws from the outside and then tightened without the screws becoming twisted or, as a result, the heating coils becoming twisted.
Die Heizspiralen 6 sind in den Glasröhren S angeordnet, welche sich ihrerseits wieder innerhalb der Kanäle 4 und 3 befinden. Der Vorteil dieser Anordnung ist, daß beim Eintritt von Luft keine Brandschäden entstehen. Denn durch die Einlagerung der Heizdrähte 6 in den Glasröhren 5 ist gewährleistet, daß nur die Heizspirale in der Glasrohre verglüht, während die anderen Teile des Heizblocks 12 unbeschädigt bleiben. Weiterer Vorteil ist, daß die bei höheren KW-Zahlen (maximal 6 KW auf 220 oder 380 Volt) entstehenden Ableitströme sich besser neutralisieren lassen. Dies ist deshalb der Fall, weil Wasser nicht nur innerhalb der Glasröhren sondern auch in dem Zwischenraum zwischen Außenwand der Glasröhren S und Innenwand der Kanäle 3 und 4 entlangfließen kann. Durch diese zusätzliche Strömung wird die Neutralisierung bzw. das Ableitvermögen des Wassers erhöht.The heating coils 6 are arranged in the glass tubes S, which in turn are located within the channels 4 and 3. The advantage of this arrangement is that no fire damage occurs when air enters. This is because the incorporation of the heating wires 6 in the glass tubes 5 ensures that only the heating coil in the glass tube burns up, while the other parts of the heating block 12 remain undamaged. Another advantage is that the leakage currents that arise at higher KW numbers (maximum 6 KW at 220 or 380 volts) can be better neutralized. This is the case because water can flow not only inside the glass tubes but also in the space between the outer wall of the glass tubes S and the inner wall of the channels 3 and 4. This additional flow increases the neutralization or drainage capacity of the water.
Das Anbringen der Röhren 5 hat ferner den Vorteil, daß Kalkbildung in den Heizkanälen 3 und 4 weitgehend unterbunden wird. Dies beruht weitgehend darauf, daß infolge des Heizens sich der Draht ausdehnt und gleichzeitig durch die hohe Strömungsgeschwindigkeit des Wassers in Vibrationen versetzt wird. Hierdurch werden sich an den Wänden der Röhren 5 absetzende Kalkpartikel sofort wieder abgeschlagen. Ebenso platzt Kalk von den Heizspiralwindungen ab.The installation of the tubes 5 also has the advantage that limescale formation in the heating channels 3 and 4 is largely prevented. This is largely due to the fact that as a result of heating the wire expands and is simultaneously set into vibration by the high flow speed of the water. This causes limescale particles that settle on the walls of the tubes 5 to be immediately knocked off again. Limescale also breaks off the heating coil windings.
Vor dem Eingang 1 wird im Gegensatz zum bisherigen Stand der Technik kein Schmutzsieb angeordnet. Dieses Sieb wird vielmehr direkt am Wasserauslauf, beispielsweise an der Armatur, angeordnet.In contrast to the current state of the art, no dirt filter is placed in front of inlet 1. Instead, this filter is placed directly at the water outlet, for example at the tap.
Claims (4)
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- 1991-10-05 DE DE9112437U patent/DE9112437U1/en not_active Expired - Lifetime
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