EP2194331A2 - Hausbereich-Durchlauferhitzer - Google Patents

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EP2194331A2
EP2194331A2 EP09177430A EP09177430A EP2194331A2 EP 2194331 A2 EP2194331 A2 EP 2194331A2 EP 09177430 A EP09177430 A EP 09177430A EP 09177430 A EP09177430 A EP 09177430A EP 2194331 A2 EP2194331 A2 EP 2194331A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
water heater
coil
home
instantaneous water
radiator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP09177430A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2194331A3 (de
Inventor
Hasan Gökcer ALBAYRAK
Lothar Knopp
Thomas Ludenia
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BSH Hausgeraete GmbH
Original Assignee
BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH filed Critical BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Publication of EP2194331A2 publication Critical patent/EP2194331A2/de
Publication of EP2194331A3 publication Critical patent/EP2194331A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
    • F24H1/10—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium
    • F24H1/101—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium using electric energy supply
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H2250/00—Electrical heat generating means
    • F24H2250/08—Induction

Definitions

  • the invention relates to a home-range instantaneous water heater for passing a flowable medium and with a heater for heating the medium and a household appliance with such a home-range instantaneous water heater.
  • the heater may consist of a burner which heats the line with a gas-assisted flame and above that the flowable medium.
  • a heating device in the form of a current-carrying resistance wire which heats up and heats the wire wrapped by the resistance wire and above it the medium contained therein.
  • JP 2004-135998 Generally known are JP 2004-135998 .
  • at least one or more coils for generating the alternating magnetic field are arranged outside the laundry drum. Due to the laundry load of the laundry drum, the laundry drum at a high rotational speed during a spin cycle in vibrations, which run the laundry drum out of control. Due to this, it is disadvantageously required that the induction coils for generating the alternating magnetic field are arranged at a large distance from the drum. In order to heat the drum sufficiently, therefore, correspondingly large electrical currents must be applied to the coils.
  • induction furnaces for heating metals are generally known from plant engineering.
  • the home-range instantaneous heater has a line with at least one flow channel for passing a flowable medium (liquid and / or gas), as well as a heater for heating the medium, wherein the heating means for generating an alternating magnetic field, a coil and further at least one having the alternating magnetic field heatable radiator.
  • Such an arrangement thus exploits that a primary energy, which is provided by the coil as a primary winding, is transmitted by magnetic induction in the secondary-side mounted radiator. Utilizing the transformer or eddy current principle, heat is generated in the radiators and transferred from them to the adjacent medium. By the inductive power transmission from the coil to the radiator, a power loss can be kept low, which can operate such a water heater energy saving.
  • the primary energy source (coil) and the radiator or radiators are electrically isolated from each other (galvanically isolated) so that can be dispensed with contacts and cables for the transmission of electricity to the area to be heated.
  • a low-priced and more corrosion-resistant construction is achieved.
  • electrical components are arranged far away from any fluid-carrying components and thus a contact protection of live parts is ensured, which increases the reliability.
  • Another advantage is the possible conversion of the water contained in the "lime" in a lime form, which is no longer on device surfaces such. As radiators, attaches, which further increases the reliability.
  • Such a home-range instantaneous water heater can be used in particular in a household appliance such as a hot water instantaneous water heater, a washing machine, a tumble dryer, a washer-dryer or a dishwasher.
  • a household appliance such as a hot water instantaneous water heater, a washing machine, a tumble dryer, a washer-dryer or a dishwasher.
  • a domestic hot water heater but also household installations such as heating or sanitary concern.
  • the at least one heating element can be introduced into the at least one flow channel, since in this way a large-area contact surface with the flow medium can be achieved in a structurally simple manner.
  • the at least one radiator may in particular have a plurality of individual radiators, which advantageously leave a sufficient gap for the flow medium. Accordingly, the ratio of the surface, which is in contact with the medium to be heated, and the internal volume of the radiator, adjustable to obtain a high heat transfer rate and thus a low response time.
  • individual heaters having a spherical basic shape, since these allow a volume of space and, between the balls, a passage volume for the medium in a particularly advantageous embodiment.
  • balls have a relatively smooth and vortex-inhibiting surface.
  • the at least one heating element can have an electrically conductive single heating element.
  • the single heater may comprise a ferromagnetic material, preferably iron-based (ferrite, steel, etc.).
  • the at least one radiator can have at least one secondary winding ("secondary coil”), in particular a short-circuited secondary winding.
  • secondary coil By the magnetic alternating field generated by the coil (“primary coil”), a current is generated in the secondary coil, whose winding may have one or more windings, which is converted into heat due to the short circuit.
  • a resonant converter is advantageously used.
  • the secondary coil has a resistance heating wire as a winding wire.
  • the coil may be provided with heating resistors as a load.
  • the radiator may have a plurality of individual radiators each having a secondary coil or a plurality of secondary coils.
  • the at least one radiator having a coil core of a ferrite-containing material, for. B. in the form of a shell core.
  • the coil for generating the alternating magnetic field may be arranged for easy production and obtaining a high reliability outside a wall of the conduit.
  • the flow channel is not or at least not substantially shielded for heating the radiator by the wall, the wall is advantageously at least partially or partially formed free of an electrically conductive material, for. B. made of plastic.
  • the alternating magnetic field can penetrate substantially undisturbed into the flow region with the at least one heating element located therein.
  • the at least one radiator is at least partially formed as a part of the wall.
  • a plurality of spaced apart wall sections of a wall of the conduit may be formed as such a radiator, ie electrically conductive, in particular metallic, especially ferromagnetic material.
  • An advantage of such arrangements is an external thermal shield, so that the heat generated in the wall regions of the conduit is preferably emitted only in the direction of the medium through which the conduit flows.
  • the wall may also have heating, projecting into the at least one flow channel heat transfer elements such as longitudinal ribs, etc.
  • the medium may in particular comprise air, water or a lye, as it is used as a working medium or as a heat transfer medium in the home.
  • the at least one heating element can come into contact with moisture, ie in particular is arranged within the flow region of the medium, it advantageously has corrosion protection. Corrosion protection is particularly useful, since ferromagnetic materials tend to oxidize or "rusting". In particular, in the case of lines through which water or a liquor flows as the medium, coating on the outside of the radiator with corrosion protection is therefore advantageous.
  • at least the flow medium exposed areas of the radiator may consist of a stainless material.
  • the conduit is tubular and externally wound with an inductor coil as the coil, and a heating area with the at least one radiator is within the coil-wrapped area in the wall and / or in the at least one flow channel educated.
  • FIG. 1 Haus Scheme instantaneous water heater 16, shown by way of example, of a laundry drying apparatus (washer-dryer or tumble dryer) H has a tubular conduit 1.
  • the line 1 has a wall 2, which has a flow channel. 3 encloses.
  • the outer surface of the wall 2 is wrapped with a coil 5, which generates an alternating magnetic field in the volume enclosed by it upon application of an alternating current and thus serves as an induction coil.
  • a flange 4 is formed on the wall 2, which serves as Abloisschutz for a coil 5.
  • the wall 2 is made of a non-conductive material, for. As plastic, designed to provide the electromagnetic alternating field generated by the coil 5 as low as possible shielding.
  • the individual heaters 6 are made of a material which heats up when the alternating current is applied by means of the coil 5 due to eddy currents induced therein. While the material may generally be an electrically conductive material, particularly a metal, to achieve high efficiency, a ferromagnetic or high ferromagnetic material is used, particularly a corrosion protected ferrous material.
  • a control device 8 as control and regulating electronics serves to receive a power provided by a power supply connection 9 and to apply an alternating current to the coil 5 via coil connection lines 10 such that the coil 5 generates the alternating magnetic field in the flow channel 3 in the region of the heating elements 6 and Heating element 6 is heated or heated. When flowing around the heated radiator 6, the medium also warms M.
  • a temperature sensor 7 is arranged in or on the flow channel 3, which serves to detect the output temperature of a medium M, which flows through the interior 3 in the direction of the temperature sensor 7 and while the radiator 6 lapped.
  • the control device 8 is designed to regulate a temperature by means of a detected by the temperature sensor 7 and applied via a signal line 11 to the control device 8 temperature signal.
  • the individual radiator 6 are provided with a corrosion protection 12, which may be formed for example as a coating.
  • the line 1 preferably at the two front ends in each case a pipe socket 13, through which the medium M is introduced into the flow channel 3 or discharged on the opposite side of the flow channel 3.
  • the water heater 17 off FIG. 2 shows up on the radiator 6 * the same components as the water heater 16 FIG. 1 , why opposite FIG. 1 especially the radiator 6 * is described in detail.
  • the individual heaters 19 each have a shell core 14 made of ferrite material, in which a short-circuited secondary winding 15 is housed. While an alternating magnetic field is applied to the secondary windings 15, these are heated and thereby heat the ferrite core 14. The ferrite cores 14 in turn heat the radiator 6 * , and this the flow medium M.
  • FIG. 1 a variety of individual radiators can be installed FIG. 1 each be wrapped with secondary windings.
  • FIG. 1 an arrangement of a plurality of such bodies can be arranged behind one another or next to one another in the interior 3.
  • the individual radiator shown as an example FIG. 1 must not be spherical, but may also be shaped differently, z. B. disc-shaped or annular.
  • the wall or at least a portion of the wall be configured as the radiator.
  • the wall 2 then corresponding electrically conductive, in particular ferromagnetic, sections or is formed as a whole ferromagnetic, so that the alternating magnetic field generated by the coil 5 heats the wall of the line.
  • a heat-reflecting and / or heat-insulating layer is preferably arranged on the outside of the wall, in order to allow as complete a transfer of the heat as possible in the direction of the interior and of the medium.
  • the coil does not necessarily have to be wound around the line 1, but in principle can also be configured from a multiplicity of individual coil conductors arranged laterally on the wall or adjacent to the wall.
  • the coil may, with a corresponding electrical insulation, also be disposed within the wall or be integrated into the wall, for. B. be poured.
  • the coils and coil cores can be configured differently, for. B. with a material other than a ferrite for a bobbin.
  • a corrosion coating can already be the base material corrosion resistant, z. As stainless steel, and it can be dispensed with a coating.

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf einen Hausbereich-Durchlauferhitzer mit einer Leitung (1) zum Durchleiten eines strömungsfähigen Mediums (M) und mit einer Heizeinrichtung (5, 6; 5, 6*) zum Erwärmen des Mediums (M), wobei die Heizeinrichtung (5, 6; 5, 6*) als eine induktive Heizeinrichtung zur Erzeugung eines magnetischen Wechselfeldes eine Spule (5) und mindestens einen Heizkörper (6; 6*) mit einem ferromagnetischen Material, welches durch das magnetische Wechselfeld erwärmbar ist, aufweist und wobei die Leitung (1) den mindestens einen Heizkörper (6; 6*) aufweist. Ein solcher Hausbereich-Durchlauferhitzer ist insbesondere einsetzbar in einem Haushaltsgerät wie einem Warmwasser-Durchlauferhitzer, einer Waschmaschine, einem Wäschetrockner, einem Waschtrockner oder einer Spülmaschine.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Hausbereich-Durchlauferhitzer zum Durchleiten eines strömungsfähigen Mediums und mit einer Heizeinrichtung zum Erwärmen des Mediums sowie ein Haushaltsgerät mit einem solchen Hausbereich-Durchlauferhitzer.
  • Zur Erwärmung von Luft, Lauge oder Wasser ist im Haushaltsbereich allgemein bekannt, Durchlauferhitzer bereitzustellen, welche eine Leitung zum Durchleiten eines strömungsfähigen Mediums und eine Heizeinrichtung zum Erwärmen des Mediums aufweisen. Beispielsweise kann die Heizeinrichtung aus einem Brenner bestehen, welcher mit einer gasgestützten Flamme die Leitung und darüber das strömungsfähige Medium erhitzt. Ebenfalls bekannt ist der Einsatz einer Heizeinrichtung in Form eines stromdurchflossenen Widerstandsdrahts, welcher sich erwärmt und die von dem Widerstandsdraht umwickelte Leitung und darüber das darin befindliche Medium erhitzt.
  • Im Haushaltsbereich sind verschiedenartige Geräte bekannt, welche einen Hausbereich-Durchlauferhitzer aufweisen, der auf Grundlage einer solchen Technik das strömungsfähige Medium erwärmt bzw. erhitzt.
  • Allgemein bekannt sind aus JP 2004-135998 , JP 2005-177331 oder US 5,724,750 Waschmaschinen, Wäschetrockner oder kombinierte Waschtrockner, bei welchen eine ferromagnetische Wäschetrommel mittels eines magnetischen Wechselfeldes erwärmt wird. Dazu sind außerhalb der Wäschetrommel zumindest eine oder mehrere Spulen zum Erzeugen des magnetischen Wechselfeldes angeordnet. Aufgrund der Wäschebeladung der Wäschetrommel gerät die Wäschetrommel bei einer hohen Rotationsgeschwindigkeit bei einem Schleudergang in Schwingungen, welche die Wäschetrommel unrund laufen lassen. Bedingt dadurch ist nachteilhaft erforderlich, dass die Induktionsspulen zum Erzeugen des magnetischen Wechselfeldes mit einem großen Abstand von der Trommel angeordnet werden. Um die Trommel ausreichend erwärmen zu können, müssen daher entsprechend große elektrische Ströme an die Spulen angelegt werden.
  • Ebenfalls allgemein bekannt ist der Einsatz von Induktionsheizungen in Herden zum Erwärmen von Kochgut.
  • Im Bereich der Haustechnik ist zur physikalischen "Wasserentkalkung" außerdem bekannt, durch magnetische Wechselfelder eine Umwandlung von im Wasser enthaltenen "Kalk" in eine Kalkform zu bewirken, welche sich nicht in Leitungen absetzt.
  • Allgemein bekannt aus dem Anlagenbau sind außerdem Induktionsöfen zur Erwärmung von Metallen.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Hausbereich-Durchlauferhitzer bereitzustellen, welcher besonders zuverlässig, sicher und energiesparend betreibbar ist.
  • Diese Aufgabe wird mittels eines Hausbereich-Durchlauferhitzers und eines Haushaltsgeräts nach dem jeweiligen unabhängigen Anspruch gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind insbesondere den abhängigen Ansprüchen entnehmbar.
  • Der Hausbereich-Durchlauferhitzer weist eine Leitung mit mindestens einem Strömungskanal zum Durchleiten eines strömungsfähigen Mediums (Flüssigkeit und / oder Gas) auf, als auch eine Heizeinrichtung zum Erwärmen des Mediums, wobei die Heizeinrichtung als zur Erzeugung eines magnetischen Wechselfeldes eine Spule und ferner mindestens einen durch das magnetische Wechselfeld erwärmbaren Heizkörper aufweist.
  • Eine solche Anordnung nutzt somit aus, dass eine primäre Energie, welche durch die Spule als einer Primär-Wicklung bereitgestellt wird, durch magnetische Induktion in dem sekundärseitig angebrachten Heizkörper übertragen wird. Unter Ausnutzung des Transformator- oder des Wirbelstrom-Prinzips wird in den Heizkörpern entsprechend Wärme erzeugt und von diesen an das benachbarte Medium übertragen. Durch die induktive Leistungsübertragung von der Spule auf den Heizkörper kann eine Verlustleistung gering gehalten werden, wodurch sich ein solcher Durchlauferhitzer energiesparend betreiben lässt.
  • Die primäre Energiequelle (Spule) und der oder die Heizkörper sind elektrisch voneinander getrennt (galvanisch getrennt) so dass auf Kontakte und Kabel für die Übertragung von Strom bis in den zu erwärmenden Bereich verzichtet werden kann. Dadurch wird eine preisgünstige und korrosionsunanfälligere Bauweise erreicht. Besonders vorteilhaft ist, dass elektrische Komponenten weitab von jeglichen flüssigkeitsführenden Komponenten angeordnet sind und dadurch ein Berührungsschutz von spannungsführenden Teilen gewährleistet ist, was die Betriebssicherheit erhöht. Ein weiterer Vorteil ist die mögliche Umwandlung des im Wasser enthaltenen "Kalks" in eine Kalkform, welche sich nicht mehr an Geräteoberflächen, wie z. B. Heizkörpern, anlagert, was die Zuverlässigkeit weiter erhöht.
  • Ein solcher Hausbereich-Durchlauferhitzer ist insbesondere einsetzbar in einem Haushaltsgerät wie einem Warmwasser-Durchlauferhitzer, einer Waschmaschine, einem Wäschetrockner, einem Waschtrockner oder einer Spülmaschine. Prinzipiell kann ein solcher Hausbereich-Durchlauferhitzer aber auch Haushaltsinstallationen wie Heizungen oder den Sanitärbereich betreffen.
  • Zur besonders verlustarmen Energieübertragung auf den oder die Heizkörper wird die Spule mittels eines Resonanzwandlers betrieben oder stellt einen Teil davon dar.
  • Der mindestens eine Heizkörper kann in den mindestens einen Strömungskanal eingebracht sein, da sich so auf konstruktiv einfache Weise eine großflächige Kontaktfläche mit dem Strömungsmedium erreichen lässt. Dazu kann der mindestens eine Heizkörper insbesondere eine Vielzahl von Einzelheizkörpern aufweisen, welche vorteilhafterweise einen genügenden Zwischenraum für das Strömungsmedium lassen. Entsprechend ist das Verhältnis der Oberfläche, welche mit dem zu erwärmenden Medium in Kontakt steht, und dem inneren Volumen des Heizkörpers, einstellbar, um eine hohe Wärmeübertragungsrate und damit eine geringe Ansprechzeit zu erlangen. Besonders bevorzugt werden Einzelheizkörper mit kugelförmiger Grundform, da diese ein Raumvolumen und zwischen den Kugeln ein Durchtrittsvolumen für das Medium in besonders vorteilhafter Ausgestaltung ermöglichen. Außerdem weisen Kugeln eine relativ glatte und wirbelhemmende Oberfläche auf.
  • Zur Erwärmung auf Basis des Wirbelstrom-Prinzips kann der mindestens eine Heizkörper einen elektrisch leitfähigen Einzelheizkörper aufweisen. Zur besonders hohen Energieabsorption kann der Einzelheizkörper ein ferromagnetisches Material aufweisen, vorzugsweise auf Eisenbasis (Ferrit, Stahl usw.).
  • Zur Realisierung einer transformatorischen Kopplung, die einer induktiven Kopplung zwischen einem trennbaren Primärteil und Sekundärteil eines Transformators entspricht, kann der mindestens eine Heizkörper mindestens eine Sekundärwicklung ("Sekundärspule") aufweisen, insbesondere eine kurzgeschlossene Sekundärwicklung. Durch das von der Spule ("Primärspule") erzeugte magnetische Wechselfeld wird in der Sekundärspule, deren Wicklung ein oder mehrere Windungen aufweisen kann, ein Strom erzeugt, der aufgrund des Kurzschlusses in Wärme umgewandelt wird. Insbesondere hierbei ist ein Resonanzwandler vorteilhaft einsetzbar. Zur besonders effektiven Wärmeerzeugung weist die Sekundärspule einen Widerstandsheizdraht als Wicklungsdraht auf. Alternativ oder zusätzlich kann die Spule mit Heizwiderständen als Last versehen sein. Der Heizkörper kann mehrere Einzelheizkörper mit jeweils einer Sekundärspule oder mehreren Sekundärspulen aufweisen.
  • Zur effektiven Leistungsaufnahme kann der mindestens eine Heizkörper einen Spulenkern aus einem ferrithaltigen Material aufweisen, z. B. in Form eines Schalenkerns.
  • Die Spule zur Erzeugung des magnetischen Wechselfelds kann zur einfachen Herstellung und Erlangung einer hohen Zuverlässigkeit außerhalb einer Wandung der Leitung angeordnet sein. Damit der Strömungskanal nicht oder zumindest nicht Wesentlich zur Erwärmung des Heizkörpers durch die Wandung abgeschirmt wird, ist die Wandung vorteilhafterweise zumindest abschnittsweise oder bereichsweise frei von einem elektrisch leitenden Material ausgebildet, z. B. aus Kunststoff ausgebildet. Dadurch kann das magnetische Wechselfeld im Wesentlichen ungestört in den Strömungsbereich mit dem zumindest einen sich darin befindlichen Heizkörper eindringen.
  • Gemäß einer weiteren, aber auch kombinierbaren Ausführungsform ist der mindestens eine Heizkörper zumindest teilweise als ein Bestandteil der Wandung ausgebildet. In diesem Sinne können natürlich auch mehrere voneinander beabstandete Wandungsabschnitte einer Wandung der Leitung als solche Heizkörper ausgebildet sein, also elektrisch leitendes, insbesondere metallisches, speziell ferromagnetisches, Material aufweisen. Vorteilhaft bei solchen Anordnungen ist eine außenseitige thermische Abschirmung, so dass die in den Wandungsbereichen der Leitung entstehende Wärme vorzugsweise nur in Richtung des von der Leitung durchströmten Mediums abgegeben wird. Die Wandung kann auch sich erwärmende, in den mindestens einen Strömungskanal ragende Wärmeübertragungselemente wie Längsrippen usw. aufweisen.
  • Das Medium kann insbesondere Luft, Wasser oder eine Lauge aufweisen, wie es als Nutzmedium oder als Wärmeträger im Haushalt eingesetzt wird.
  • Insbesondere, wenn der mindestens eine Heizkörper in Kontakt mit Feuchtigkeit gelangen kann, insbesondere also innerhalb des Strömungsbereichs des Mediums angeordnet ist, weist er vorteilhaft einen Korrosionsschutz auf. Ein Korrosionsschutz ist insbesondere zweckmäßig, da ferromagnetische Materialien zum Oxidieren bzw. "Rosten" neigen. Insbesondere bei von Wasser oder einer Lauge als dem Medium durchströmten Leitungen ist daher eine Beschichtung auf der Außenseite der Heizkörper mit einem Korrosionsschutz vorteilhaft. Alternativ oder zusätzlich können mindestens dem Strömungsmedium ausgesetzte Bereiche des Heizkörpers aus einem rostfreien Material bestehen.
  • Bei einem besonders bevorzugten derartigen Hausbereich-Durchlauferhitzer ist die Leitung rohrförmig ausgestaltet und außenseitig mit einer Induktorspule als der Spule umwickelt, und ein Heizbereich mit dem mindestens einen Heizkörper ist innerhalb des von der Spule umwickelten Bereichs in der Wandung und / oder in dem mindestens einen Strömungskanal ausgebildet.
  • In den folgenden Figuren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen schematisch genauer beschrieben. Dabei sind zur besseren Übersichtlichkeit gleiche oder gleichwirkende Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
    • FIG 1
    zeigt eine erste Ausführungsform eines bevorzugten Hausbereich-Durchlauferhitzers in teilweiser Schnittansicht und
    FIG 2
    eine zweite Ausführungsform eines Hausbereich-Durchlauferhitzers in Schnittansicht.
  • Der anhand FIG 1 beispielhaft dargestellte Hausbereich-Durchlauferhitzer 16 eines Wäschetrocknungsgeräts (Waschtrockner oder Wäschetrockner) H weist eine rohrförmige Leitung 1 auf. Die Leitung 1 weist eine Wandung 2 auf, welche einen Strömungskanal 3 umschließt. Die äußere Oberfläche der Wandung 2 ist mit einer Spule 5 umwickelt, die bei Anlegen eines Wechselstroms in dem von ihr umschlossenen Volumen ein magnetisches Wechselfeld erzeugt und somit als Induktionsspule dient. An ihren Enden ist an der Wandung 2 jeweils ein Flansch 4 ausgebildet, welcher als Abrutschschutz für eine Spule 5 dient. Die Wandung 2 ist aus einem nichtleitenden Material, z. B. Kunststoff, ausgebildet, um dem von der Spule 5 erzeugten elektromagnetischen Wechselfeld eine möglichst geringe Abschirmung zu bieten.
  • In dem Strömungskanal 3 der Leitung 1 angeordnet befindet sich als Heizkörper eine Vielzahl von kugelförmig ausgebildeten Einzelheizkörpern 6, die als separate Körper hergestellt worden sind. Die Einzelheizkörper 6 bestehen aus einem Material welches sich bei einem Anlegen des Wechselstroms mittels der Spule 5 aufgrund von darin induzierten Wirbelströmen erwärmt. Zwar kann das Material allgemein ein elektrisch leitfähiges Material sein, insbesondere ein Metall, jedoch wird hier zur Erreichung eines hohen Wirkungsgrads ein ferromagnetisches Material oder einem Material mit hohem ferromagnetischem Gehalt verwendet, speziell ein korrosionsgeschütztes Eisenmaterial.
  • Eine Steuereinrichtung 8 als Ansteuer- und Regelelektronik dient dazu, eine von einem Stromversorgungsanschluss 9 bereitgestellte Leistung aufzunehmen und über Spulenanschlussleitungen 10 einen Wechselstrom an die Spule 5 so anzulegen, dass die Spule 5 das magnetische Wechselfeld im Strömungskanal 3 im Bereich der Heizkörper 6 erzeugt und die Heizkörper 6 erwärmt bzw. erhitzt. Bei Umströmen der erwärmten Heizkörper 6 erwärmt sich auch das Medium M. Am Ausgangsbereich der Leitung 1 ist im oder am Strömungskanal 3 ein Temperatursensor 7 angeordnet, welcher zum Erfassen der Ausgangstemperatur eines Mediums M dient, welches den Innenraum 3 in Richtung des Temperatursensors 7 durchströmt und dabei die Heizkörper 6 umspült. Vorzugsweise ist die Steuereinrichtung 8 ausgelegt, eine Temperatur mittels einer durch den Temperatursensor 7 erfassten und über eine Signalleitung 11 an die Steuereinrichtung 8 angelegten Temperatursignals zu regeln.
  • Vorzugsweise sind die einzelnen Heizkörper 6 mit einem Korrosionsschutz 12 versehen, welcher beispielsweise als Beschichtung ausgebildet sein kann.
  • Zum Anschließen der Leitung 1 an ein externes Leitungssystem weist die Leitung 1 vorzugsweise an den beiden stirnseitigen Enden jeweils einen Rohrstutzen 13 auf, durch welches das Medium M in den Strömungskanal 3 hereingeführt bzw. auf der gegenüberliegenden Seite aus dem Strömungskanal 3 abgeführt wird.
  • Der Durchlauferhitzer 17 aus FIG 2 zeigt bis auf den Heizkörper 6* dieselben Komponenten wie der Durchlauferhitzer 16 aus FIG 1, weshalb gegenüber FIG 1 vor allem der Heizkörper 6* genauer beschrieben wird.
  • Anstelle einer Vielzahl kugelförmiger Heizkörper befindet sich bei dieser Ausführungsform nun sich längs durch den Strömungskanal 3 erstreckender und von der Wandung 2 zum Umspülen mit dem Medium ausreichend beabstandeter Heizkörper 6*, in dessen Hohlraum 18 sich aneinandergereiht mehrere Einzelheizkörper 19 befinden. Die Einzelheizkörper 19 weisen jeweils einen Schalenkern 14 aus Ferritmaterial auf, in dem eine kurzgeschlossene Sekundärwicklung 15 untergebracht ist. Während ein magnetisches Wechselfeld an den Sekundärwicklungen 15 anliegt, werden diese erwärmt und erwärmen dadurch den Ferritkern 14. Die Ferritkerne 14 wiederum erwärmen den Heizkörper 6*, und dieser das Strömungsmedium M.
  • Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt.
  • So sind die verschiedenen Ausführungsformen auch kombinierbar ausgestaltet. Beispielswiese können eine Vielzahl von einzelnen Heizkörpern nach FIG 1 jeweils mit Sekundärwicklungen umwickelt sein. Auch kann anstelle eines einzelnen länglich ausgebildeten ferrithaltigen Körpers 14 eine Anordnung mehrerer derartiger Körper hintereinander oder nebeneinander in dem Innenraum 3 angeordnet sein.
  • Die beispielhaft dargestellten Einzelheizkörper aus FIG 1 müssen nicht kugelförmig ausgebildet sein, sondern können auch andersartig geformte sein, z. B. scheibenförmig oder ringförmig.
  • Gemäß einer alternativen, nicht dargestellten Ausgestaltung, welche prinzipiell auch kombinierbar mit den beiden beschriebenen Ausführungsformen ausgestaltbar ist, kann auch die Wandung oder mindestens ein Abschnitt der Wandung als der Heizkörper ausgestaltet sein. Dazu weist die Wandung 2 dann entsprechend elektrische leitenden, insbesondere ferromagnetische, Abschnitte auf oder ist als ganzes ferromagnetisch ausgebildet, so dass das von der Spule 5 erzeugte magnetische Wechselfeld die Wandung der Leitung erwärmt. Bei einer solchen Ausgestaltung ist vorzugsweise außenseitig der Wandung eine wärmereflektierende und / oder wärmeisolierende Schicht angeordnet, um eine möglichst vollständige Übertragung der Wärme in Richtung des Innenraums und des Mediums zu ermöglichen.
  • Während vorstehend eine Anordnung aus einem zylinderförmigen Rohr als der Wandung mit einer diese Anordnung umwickelnden Spule beschrieben ist, sind prinzipiell auch anders dimensionierte Ausgestaltungen möglich. Anstelle eines kreisförmigen Rohrs kann auch ein eckiges, elliptisches oder anderweitig geformtes Leitungssystem verwendet werden. Auch muss die Spule nicht zwingend um die Leitung 1 herum gewickelt sein, sondern kann prinzipiell auch aus einer Vielzahl von seitlich flächig auf der Wandung oder benachbart zur Wandung angeordneten Vielzahl einzelner Spulenleiter ausgestaltet sein. Die Spule kann, mit einer entsprechenden elektrischen Isolierung, auch innerhalb der Wandung angeordnet sein oder in die Wandung integriert sein, z. B. eingegossen sein.
  • Auch können die Spulen und Spulenkerne anders ausgestaltet sein, z. B. mit einem anderen Material als einem Ferriten für einen Spulenkern.
  • Alternativ zu einer Korrosionsbeschichtung kann bereits das Grundmaterial korrosionsfest sein, z. B. rostfreier Stahl, und es kann so auf eine Beschichtung verzichtet werden.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Heizeinrichtung
    2
    Wandung
    3
    Strömungskanal
    4
    Flansch
    5
    Spule
    6, 6*
    Heizkörper
    7
    Temperatursensor
    8
    Steuereinrichtung
    9
    Stromversorgungsanschluss
    10
    Spulenanschlussleitung
    11
    Signalleitung
    12
    Korrosionsschutz
    13
    Rohrstutzen
    14
    ferrithaltiger Körper
    15
    Sekundärwicklung
    16
    Durchlauferhitzer
    17
    Durchlauferhitzer
    18
    Hohlraum
    19
    Einzelheizkörper
    H
    Wäschetrocknungsgerät
    M
    strömungsfähiges Medium

Claims (10)

  1. Hausbereich-Durchlauferhitzer (16; 17), aufweisend
    - eine Leitung (1) mit mindestens einem Strömungskanal (3) zum Durchleiten eines strömungsfähigen Mediums (M) und
    - eine Heizeinrichtung (5, 6; 5, 6*) zum Erwärmen des Mediums (M) in der Leitung (1),
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - die Heizeinrichtung (5, 6; 5, 6*) mindestens eine Spule (5) zur Erzeugung eines magnetischen Wechselfelds und mindestens einen durch das magnetische Wechselfeld erwärmbaren Heizkörper (6; 6*) aufweist.
  2. Hausbereich-Durchlauferhitzer (16;17) nach Anspruch 1, bei dem der mindestens eine Heizkörper (6; 6*) in mindestens einen Strömungskanal (3) eingebracht ist.
  3. Hausbereich-Durchlauferhitzer (16) nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der mindestens eine Heizkörper (6; 6*) einen elektrisch leitfähigen, insbesondere metallischen, Einzelheizkörper (6) aufweist.
  4. Hausbereich-Durchlauferhitzer (17) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der mindestens eine Heizkörper (6*) mindestens eine Sekundärwicklung, insbesondere kurzgeschlossene Sekundärwicklung (15), aufweist.
  5. Hausbereich-Durchlauferhitzer (17) nach Anspruch 4, bei dem der mindestens eine Heizkörper (6*) mindestens einen Spulenkern (14) aus einem ferrithaltigen Material aufweist.
  6. Hausbereich-Durchlauferhitzer (16; 17) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Spule (5) zur Erzeugung des magnetischen Wechselfelds außerhalb einer Wandung (2) der Leitung (1) angeordnet ist und die Wandung (2) zumindest bereichsweise frei von einem elektrisch leitenden Material ausgebildet ist.
  7. Hausbereich-Durchlauferhitzer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der mindestens eine Heizkörper zumindest teilweise als ein Bestandteil der Wandung (2) der Leitung (1) ausgebildet ist.
  8. Hausbereich-Durchlauferhitzer (16; 17) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Medium (M) Luft, Wasser oder eine Lauge ist.
  9. Hausbereich-Durchlauferhitzer (16;17) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem
    - die Leitung (1) rohrförmig ausgestaltet und außenseitig mit der Spule (5) zur Erzeugung des magnetischen Wechselfelds umwickelt ist und
    - der Heizkörper (6; 6*) innerhalb des von der Spule (5) umwickelten Bereichs angeordnet ist.
  10. Haushaltsgerät (H), insbesondere Warmwasser-Durchlauferhitzer, Waschmaschine, Wäschetrockner, Waschtrockner oder Spülmaschine,
    dadurch gekennzeichnet, das
    das Haushaltsgerät mindestens einen solchen Hausbereich-Durchlauferhitzer (16; 17) aufweist.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015110241A1 (de) * 2014-01-23 2015-07-30 Siemens Aktiengesellschaft Vorrichtung und verfahren zur fluiderwärmung
CN114364074A (zh) * 2022-01-27 2022-04-15 天津市龙津科技有限公司 一种多级串联式高效液体电磁加热系统
CN114753110A (zh) * 2022-03-25 2022-07-15 安徽省宁国市天成科技发展有限公司 一种电加热装置
US20220265084A1 (en) * 2019-06-18 2022-08-25 Rheavendors Services S.P.A. Continuous-flow electromagnetic-induction fluid heater in a beverage vending machine
US20240361038A1 (en) * 2023-04-28 2024-10-31 Robert J. Zwerling Inductive intelligent water heater

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010029075A1 (de) 2010-05-18 2011-11-24 BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH Wäschebehandlungsgerät und Verfahren zum Betreiben eines Wäschebehandlungsgeräts
DE102013211579A1 (de) * 2013-06-19 2014-12-24 Behr Gmbh & Co. Kg Wärmetauschereinrichtung und Heizvorrichtung
DE102013211581A1 (de) * 2013-06-19 2014-12-24 Behr Gmbh & Co. Kg Heizvorrichtung
DE102013211563A1 (de) * 2013-06-19 2014-12-24 Behr-Hella Thermocontrol Gmbh Heizvorrichtung
DE102013211559A1 (de) * 2013-06-19 2014-12-24 Behr-Hella Thermocontrol Gmbh Heizvorrichtung
CN106016693B (zh) * 2016-06-24 2021-07-02 沈阳永磁电机制造有限公司 一体化永磁涡流加热器
DE102017100564A1 (de) * 2017-01-12 2018-07-12 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Fluidheizvorrichtung und Verfahren zum Erwärmen eines fluidischen Wärmeträgermediums
DE102021203910A1 (de) 2021-04-20 2022-04-21 Vitesco Technologies GmbH Induktionsheizvorrichtung sowie elektrische Heizung für ein Fahrzeug
EP4636343A1 (de) 2024-04-17 2025-10-22 Primetals Technologies Germany GmbH Heizungssystem mit hochtemperaturwärmespeicher

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5724750A (en) 1995-11-16 1998-03-10 Burress; Vergel F. Clothes dryer with Peltier effect heating, infrared heating, and vacuum drying capabilities
JP2004135998A (ja) 2002-10-21 2004-05-13 Nippon Kouatsu Electric Co ドラム式衣類乾燥機
JP2005177331A (ja) 2003-12-22 2005-07-07 Mitsubishi Electric Corp 洗濯機

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2513242A (en) * 1945-10-11 1950-06-27 Hollis C Inman Electric fluid heater
GB787125A (en) * 1952-12-23 1957-12-04 Carl Schorg Improvements in or relating to apparatus for heating liquids, gases or liquid or gaseous suspensions by electrical induction
DE2003133A1 (de) * 1970-01-24 1971-07-29 Canzler Fa Carl Vorrichtung zum Erwaermen von durch Rohrleitungen gefuehrtem Rohoel
SE442696B (sv) * 1981-09-24 1986-01-20 Asea Ab Anordning for vermning av gas- eller vetskeformiga media
JPH08264272A (ja) * 1995-03-27 1996-10-11 Seta Giken:Kk 電磁誘導加熱装置
JP2004214039A (ja) * 2003-01-06 2004-07-29 Ono Shokuhin Kogyo Kk 流体加熱ヒータ
CN201110632Y (zh) * 2007-10-18 2008-09-03 丁永兵 即热式电热水器

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5724750A (en) 1995-11-16 1998-03-10 Burress; Vergel F. Clothes dryer with Peltier effect heating, infrared heating, and vacuum drying capabilities
JP2004135998A (ja) 2002-10-21 2004-05-13 Nippon Kouatsu Electric Co ドラム式衣類乾燥機
JP2005177331A (ja) 2003-12-22 2005-07-07 Mitsubishi Electric Corp 洗濯機

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015110241A1 (de) * 2014-01-23 2015-07-30 Siemens Aktiengesellschaft Vorrichtung und verfahren zur fluiderwärmung
US20220265084A1 (en) * 2019-06-18 2022-08-25 Rheavendors Services S.P.A. Continuous-flow electromagnetic-induction fluid heater in a beverage vending machine
US12268328B2 (en) * 2019-06-18 2025-04-08 Rheavendors Services S.P.A. Continuous-flow electromagnetic-induction fluid heater in a beverage vending machine
CN114364074A (zh) * 2022-01-27 2022-04-15 天津市龙津科技有限公司 一种多级串联式高效液体电磁加热系统
CN114753110A (zh) * 2022-03-25 2022-07-15 安徽省宁国市天成科技发展有限公司 一种电加热装置
CN114753110B (zh) * 2022-03-25 2023-09-08 安徽省宁国市天成科技发展有限公司 一种电加热装置
US20240361038A1 (en) * 2023-04-28 2024-10-31 Robert J. Zwerling Inductive intelligent water heater

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Publication number Publication date
DE102008044280A1 (de) 2010-06-10
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