DEP0048243DA

DEP0048243DA - Immersion heater

Info

Publication number: DEP0048243DA
Authority: DE
Inventors: Rolf Sick
Original assignee: Sick, Rolf, Hamburg
Publication date: 1950-08-17

Description

Die üblicherweise zur Erwärmung von Flüssigkeiten verwendeten Tauchsieder weisen den Mangel auf, daß von ihrem Heizelement (Heizkolben, Heizringkörper, schraubenförmige Heizwendel usw.) Dampfbläschen gemeinsam mit erwärmter, aber noch nicht verdampfter Flüssigkeit aufsteigen; diese Dampfbläschen tragen zwar zur Konvektions-Erwärmung der durchströmten Flüssigkeitsschichten geringfügig bei, entweichen aber dann in die Luft, wobei ihre Verdampfungswärme verlorengeht. Dieser Nachteil wird bei allseitig (nach oben z.B. durch einen Deckel) geschlossenen Kochgefäßen vermieden; die Dampfbläschen sammeln sich hier in einem Dampfraum über dem Flüssigkeitsspiegel an und geben bei der Kondensation an der Deckelunterseite und an den oberen Gefäßwandungen ihre Verdampfungswärme an das Kochgefäß ab; diese freigewordene Wärme trägt zur weiteren Erwärmung des Gefäßinhalts bei.The immersion heaters usually used for heating liquids have the disadvantage that vapor bubbles rise from their heating element (heating piston, heating ring body, helical heating coil, etc.) together with heated but not yet evaporated liquid; Although these vapor bubbles contribute slightly to the convection heating of the liquid layers through which they are flowing, they then escape into the air and their heat of vaporization is lost. This disadvantage is avoided when cooking vessels are closed on all sides (e.g. by means of a lid); the vapor bubbles collect here in a vapor space above the liquid level and, during the condensation on the underside of the lid and on the upper walls of the vessel, give off their heat of vaporization to the cooking vessel; this released heat contributes to the further warming of the vessel contents.

Tauchsieder werden in der Regel in Verbindung mit offenen Gefäßen verwendet. Um auch dem Tauchsieder die thermischen Vorteile geschlossener Kochgefäße wenigstens teilweise zu verschaffen, sieht der vorliegende Vorschlag (siehe Abbildung) die Anordnung einer fest oder beweglich, konzentrisch oder exzentrisch mit dem Tauchsieder (a) verbundenen Schirmfläche (b) vor. Diese Fläche taucht - im Gegensatz zu Gefäßdeckeln - in die Flüssigkeit (c) ein; sie hat die Aufgabe, die aufsteigenden Dampfbläschen am Entweichen zu verhindern, sie zur Kondensation zu bringen und dadurch ihre Verdampfungswärme wiederzugewinnen. Werkstoff, Form und Flächenbeschaffenheit des Schirms werden so gewählt, daß dieser Vorgang begünstigt wird. Eine konkave Ausbildung der Schirm-Unterfläche erschwert eine zirkulierende Strömung, ermöglicht statt dessen aber die Ansammlung warmer Flüssigkeit unter dem Schirm und damit seine schnelle Aufheizung, die zur Ausbildung von sekundären Strömungen der Flüssigkeit oberhalb des Schirms führen kann. Eine konvexe Schirm-Unterfläche begünstigt dagegen die Zirkulation der erwärmten Flüssigkeit; durch den verlängerten Weg der Dampfbläschen und die vor Erreichen des Flüssigkeitsspiegels bewirkte Kondensation wird im Vergleich zu nicht abgeschirmten Tauchsiedern eine schnellere Erwärmung der Flüssigkeit erreicht. Durch Riefelung, Aufrauhung oder ähnliche Formung bzw. Behandlung der Schirm-Unterfläche kann dieser Vorgang verstärkt werden. Der Werkstoff (spezifische Wärme und Wärmeleitfähigkeit) und die Stärke des Schirmkörpers sind so zu wählen, daß den Bedingungen des jeweils vorliegenden besonderen Anwendungsgebietes am besten entsprochen wird. Die Wirkung der Abschirmung ist um so größer, je größer die Flüssigkeitsmenge und je kleiner der Tauchsieder, je länger also die Dauer der Aufwärmung ist.Immersion heaters are usually used in conjunction with open vessels. In order to provide the immersion heater at least partially with the thermal advantages of closed cooking vessels, the present proposal (see figure) provides for the arrangement of a screen surface (b) connected to the immersion heater (a) in a fixed or movable, concentric or eccentric manner. In contrast to vessel lids, this surface is immersed in the liquid (c); its task is to prevent the rising vapor bubbles from escaping, to bring them to condensation and thereby to regain their heat of vaporization. The material, shape and surface properties of the screen are chosen in such a way that this process is favored. A concave design of the lower surface of the umbrella makes a circulating flow more difficult, but instead enables the accumulation of warm liquid under the umbrella and thus its rapid heating, which can lead to the formation of secondary flows of the liquid above the umbrella. A convex lower surface of the screen, on the other hand, favors the circulation of the heated liquid; Due to the longer path of the vapor bubbles and the condensation caused before the liquid level is reached, the liquid is heated more quickly than with unshielded immersion heaters. This process can be intensified by grooving, roughening or similar shaping or treatment of the lower surface of the umbrella. The material (specific heat and thermal conductivity) and the thickness of the screen body are to be selected in such a way that the conditions of the particular area of application at hand are best met. The effect of the shielding is greater, the greater the amount of liquid and the smaller the immersion heater, i.e. the longer the time it takes to warm up.

Claims

1. Immersion heater for heating liquids, characterized by a screen surface arranged above the heating element.

2. Immersion heater according to claim 1, characterized by the arrangement of the screen surface approximately in the plane of the liquid level.

3. Immersion heater according to claim 1, characterized by such an arrangement of the screen surface that its upper surface is also immersed in the liquid.

4. Immersion heater according to claim 1, characterized by the displaceability of the screen surface, primarily in the direction of and from the heating element.