EP2489948A1 - Blankdrahtdurchlauferhitzer zur Wassererwärmung - Google Patents

Blankdrahtdurchlauferhitzer zur Wassererwärmung Download PDF

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EP2489948A1
EP2489948A1 EP11155221A EP11155221A EP2489948A1 EP 2489948 A1 EP2489948 A1 EP 2489948A1 EP 11155221 A EP11155221 A EP 11155221A EP 11155221 A EP11155221 A EP 11155221A EP 2489948 A1 EP2489948 A1 EP 2489948A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
temperature sensor
water
interior
heating
heating cartridge
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP11155221A
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English (en)
French (fr)
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EP2489948A9 (de
Inventor
Klaus Beck
Christian Koch
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Gerdes OHG
Original Assignee
Gerdes OHG
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Filing date
Publication date
Application filed by Gerdes OHG filed Critical Gerdes OHG
Priority to EP11155221A priority Critical patent/EP2489948A1/de
Publication of EP2489948A1 publication Critical patent/EP2489948A1/de
Publication of EP2489948A9 publication Critical patent/EP2489948A9/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Withdrawn legal-status Critical Current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
    • F24H1/102—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 with resistance
    • F24H1/103—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 with resistance with bare resistances in direct contact with the fluid
    • 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
    • F24H15/00—Control of fluid heaters
    • F24H15/20—Control of fluid heaters characterised by control inputs
    • F24H15/212—Temperature of the water
    • 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
    • F24H9/00—Details
    • F24H9/20—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F24H9/2007—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heaters
    • F24H9/2014—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heaters using electrical energy supply
    • F24H9/2028—Continuous-flow heaters

Definitions

  • the invention relates to a bare wire water heater for heating water with a heating cartridge, wherein the heating cartridge has an at least substantially cylindrical interior for flowing through water and an external electrical connection element, a water inlet and a water outlet, which are respectively arranged on the heating cartridge, a heating unit, a in having the interior arranged bare wire heating coil, and a temperature sensor.
  • Such blank wire water heaters for heating water are known from the prior art.
  • a flowing into the heating cartridge cold water is heated by the heating unit, and in particular by the arranged in the interior of the heating cartridge bare wire heating coil, so that the water through the water drain from the heating cartridge or from the bare wire heater - now heated - can escape.
  • the bare wire heating coil serves to heat the water, whereby electrical energy is converted into thermal energy.
  • the bare wire heating coil is heated to a temperature above the water temperature by means of an electric current flowing through it.
  • the temperature sensor is arranged in or on the water drain or a pipe connected to the water drain in known instantaneous water heaters.
  • the temperature sensor is placed behind the last heating cartridge.
  • the temperature sensor can protrude into the water outlet or a pipeline connected to the water outlet.
  • An alternative embodiment of the temperature sensor provides that it comprises the water drain or a pipe connected to the water drain ironing or clamped to determine the water temperature by means of the detected pipe temperature.
  • the known from the prior art bare wire water heater for heating water with a temperature sensor have the disadvantage that a corresponding temperature measurement is very faulty. This is because the water heated by the bare wire heating coil first flows out of the heating cartridge to measure the water temperature thereafter by means of a temperature sensor on the water drain or a piping connected thereto. Since the heating cartridge as such as well as the water drain or a pipe connected therewith are not ideal heat insulators, the water cools down between the bare wire heating coil and the temperature sensor. This cooling is also heavily dependent on the outside temperature. The cooler the outside temperature, the more the water cools down on the way to the temperature sensor. The temperature sensors known Blankwraht designedlauferhitzer thus measure not the maximum water temperature, but the temperature of the already cooled on the way to the temperature sensor water.
  • known blank wire heater for water heating with a temperature sensor has the disadvantage that the temperature measurement is very time-delayed, because between the heating of the water and the detection of the change in temperature of this water is a non-negligible period of time.
  • This time span is also referred to as run time or dead time.
  • the dead time depends, for example, on the flow rate of the water or the cross section of the water drain or an associated pipeline.
  • a bare-wire instantaneous water heater of the type mentioned above in that the heating unit has an electrical, at least substantially stretched, drainage side arranged between the bare wire heating coil and the outer terminal connecting element, and that the temperature sensor for measuring the maximum water temperature to the Connection element without contact and designed projecting in the interior of the heating cartridge in the region of the connecting element.
  • the measurement of the maximum water temperature preferably means a continuous measurement of the respective current maximum water temperature.
  • the temperature sensor By protruding the temperature sensor into the interior of the heating cartridge in the region of the connecting element, the temperature sensor can detect the water temperature directly or in the immediate vicinity behind the heating coil. Since the water flows through the at least substantially cylindrical interior of the heating cartridge, the water, at least on average, when leaving the heating coil, the maximum temperature. Since the water then meets the temperature sensor, the water is not cooled and the water temperature is detected in time immediately after leaving the bare wire heating coil.
  • the temperature sensor protrudes into the interior of the heating cartridge in the case of the bare-wire instantaneous water heater according to the invention.
  • the temperature sensor is designed contactless to the connecting element.
  • the temperature sensor may be spaced from the connecting element.
  • This embodiment serves to ensure that the temperature sensor measures at least substantially only the water temperature. If the connecting element is designed, for example, as a bare wire or as an element with a high thermal conductivity, then it is possible that excess heat energy of the bare wire heating coil is transmitted to the connecting element. However, since the temperature sensor does not contact the connector, the temperature sensor is prevented from measuring the temperature of the connector instead of the water temperature. An influence of the water temperature measurement by the connecting element can thus be effectively prevented.
  • the connecting element is arranged on the outlet side between the bare wire heating coil and the outer connection element.
  • the interior flowing through Water has the highest temperature on the outlet end of the bare wire heating coil.
  • the connecting element arranged downstream between the bare wire heating coil and the external connection element. Since this connecting element is substantially stretched, the temperature sensor can protrude into the interior of the heating cartridge far enough that the maximum water temperature can be measured exactly.
  • the temperature sensor has a temperature sensor head.
  • the temperature sensor head may comprise the sensor element necessary for the temperature measurement.
  • the temperature sensor head protrudes so far, preferably transverse to a longitudinal direction of the interior, in the interior, that the water flowing through the interior of the temperature sensor head completely flows around.
  • a further advantageous embodiment of the blank wire flow heater is characterized in that the electrical connection element and / or the bare wire heating coil are arranged in the interior of the heating cartridge in the transverse direction at least substantially centrally. Basically, the water flows through the interior in the longitudinal direction.
  • the central alignment of the bare wire heating coil or of the connecting element can serve for a contactless arrangement to the heating cartridge.
  • the connecting element also serves to transmit mechanical forces between the bare wire heating coil and the outer connection element.
  • the bare wire heating coil can be tensioned between two mutually opposite external connection elements by means of one connecting element at each end of the bare wire heating coil.
  • the temperature sensor preferably transversely to the longitudinal direction of the interior, eccentrically protrudes into the interior of the heating cartridge.
  • Off center may mean that the temperature sensor protrudes eccentrically into the interior.
  • Off-center but can also mean that the temperature sensor protrudes radially into the interior of the heating cartridge so far that its Temperaturquerkopf is arranged in the transverse direction spaced from the center. Due to the eccentric intrusion of the temperature sensor into the interior of the heating cartridge, the water temperature measurement is not adversely affected by the electrical connection element. Thus, this training is also suitable to ensure an accurate measurement of the maximum temperature of the interior of the heating cartridge flowing through water.
  • the electrical connecting element in the interior of the heating cartridge in the transverse direction is arranged at least substantially eccentrically.
  • the temperature sensor preferably transversely to the longitudinal direction of the interior, centrally protrudes into the interior of the heating cartridge.
  • This embodiment is particularly advantageous for a decoupled from external influences temperature measurement. Because in the transverse direction in the middle of the interior of the heating cartridge, the slightest external disturbances occur. This relates in particular to a radially acting cooling process.
  • the connecting element has a curvature corresponding to a, in particular shell-side, outer contour of the temperature sensor head and directed away from the temperature sensor.
  • the substantially elongate connecting element may have a bulge that corresponds to the outer contour of the temperature sensor head.
  • the connecting element between the bare wire heating coil and the outer terminal element can be arranged such that the temperature sensor head protrudes at least partially into the bulge of the connecting element.
  • the temperature sensor extends to a cross-sectional area center of the heating cartridge or beyond in the interior of the heating cartridge.
  • the cross section of the bare wire heating coil can be adapted to the cross section of the interior of the heating cartridge.
  • the blank wire heater is designed and set up in such a way that the maximum radial distance between a shell-side inner surface of the heating cartridge and a corresponding shell-side outer contour of the bare wire heating coil is smaller than a length of the effective temperature sensor head, in particular its radius.
  • the part of the temperature sensor head is effective, which is equipped with appropriate temperature measuring elements.
  • the temperature sensor for controlling the water outlet water temperature is connected to a temperature control unit.
  • the flow rate of the water and / or an electric current through the bare wire heating coil can also be controlled.
  • a bare wire water heater 2 for heating water with a heating cartridge 4 is shown.
  • the bare-wire instantaneous water heater 2 shown is an exemplary construction in which the heating cartridge 4 can be integrated into a main body 1 of the instantaneous water heater 2 or arranged on the main body 1 as an attachment.
  • Other known from the prior art connection options are also conceivable.
  • the sectional view from Fig. 2 shows further details of the bare wire water heater 2.
  • the bare wire heater 2 a heating cartridge 4, a water inlet 6, a water outlet 8, a heating element 10 and a temperature sensor 12.
  • the water inlet 6 and the water outlet 8 are respectively arranged on the heating cartridge 4, but are not covered by this.
  • the heating cartridge 4 has an at least substantially cylindrical inner space 14 for the passage of water. The water can thus flow through the water inlet 6 into the interior of the heating cartridge 4 and out of this through the water outlet 8.
  • the heating cartridge 4 has at least one electrical external connection element 16. This at least one outer connection element 16 can also protrude into the interior 14 of the heating cartridge 4.
  • the heating element 10 has a bare wire heating coil 18 arranged in the inner space 14.
  • the heating unit 10 has an at least substantially elongated, electrical connection element 20 arranged on the outlet side between the bare wire heating coil 18 and the outer connection element 16.
  • the connecting element 20 may be arranged for electrically connecting the bare wire heating coil 18 to the external electrical connection element 16 in the interior 14 in the immediate vicinity of the water outlet 8.
  • the outer connection element 16 can break through a wall to the inner space 14 of the heating cartridge 4 so far that the connecting element 20 is arranged exclusively in the inner space 14.
  • the temperature sensor 12 is designed to be free of contact with the connecting element 20 and protruding in the interior 14 of the heating cartridge 4 in the region of the connecting element 20. After the water has flowed through the bare wire heating coil 18, it has the maximum temperature. Before the water exits through the water outlet 8 from the heating cartridge 4, it can flow around the temperature sensor 12 in an advantageous manner, so that it can measure at least substantially exactly and without delay, the maximum temperature of the interior 14 of the heating cartridge 4 flowing through water.
  • the temperature sensor 12 may have a temperature sensor head 22 which protrudes into the interior 14 so far, preferably transversely to a longitudinal direction of the interior 14, that the water flowing through the interior 14 preferably completely surrounds the temperature sensor head 22.
  • the temperature sensor 12 and the connecting element 20 are spaced apart from each other in a contact-free manner. In Fig. 3 such an embodiment variant is shown.
  • Fig. 3 shows the heating cartridge 4, the bare wire heating coil 18, the connecting element 20 and the temperature sensor 12.
  • the temperature sensor 12 preferably transversely to a longitudinal direction of the interior 14, eccentrically protrude into the interior 14 of the heating cartridge 4. As in Fig. 3 illustrated, the temperature sensor 12 projects eccentrically into the interior space 14th

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Blankdrahtdurchlauferhitzer zur Wassererwärmung mit einer Heizkartusche, wobei die Heizkartusche einen zumindest im Wesentlichen zylindrischen Innenraum zum Durchströmen von Wasser sowie ein elektrisches Außenanschlusselement aufweist, einem Wasserzulauf und einem Wasserablauf, die jeweils an der Heizkartusche angeordnet sind, einer Heizeinheit, die eine in dem Innenraum angeordnete Blankdrahtheizwendel aufweist, und einem Temperatursensor wobei die Heizeinheit ein elektrisches, zumindest im Wesentlichen gestrecktes, ablaufseitig zwischen der Blankdrahtheizwendel und dem Außenanschlusselement angeordnetes Verbindungselement aufweist, und wobei der Temperatursensor zur Messung der maximalen Wassertemperatur zu dem Verbindungselement berührungsfrei und im Bereich des Verbindungselements in den Innenraum der Heizkartusche ragend ausgestaltet ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Blankdrahtdurchlauferhitzer zur Wassererwärmung mit einer Heizkartusche, wobei die Heizkartusche einen zumindest im Wesentlichen zylindrischen Innenraum zum Durchströmen von Wasser sowie ein elektrisches Außenanschlusselement aufweist, einem Wasserzulauf und einem Wasserablauf, die jeweils an der Heizkartusche angeordnet sind, einer Heizeinheit, die eine in dem Innenraum angeordnete Blankdrahtheizwendel aufweist, und einem Temperatursensor.
  • Solche Blankdrahtdurchlauferhitzer zur Wassererwärmung sind aus dem Stand der Technik bekannt. Ein in die Heizkartusche einfließendes kaltes Wasser wird durch die Heizeinheit, und insbesondere durch die in dem Innenraum der Heizkartusche angeordnete Blankdrahtheizwendel erhitzt, so dass das Wasser durch den Wasserablauf aus der Heizkartusche beziehungsweise aus dem Blankdrahtdurchlauferhitzer - nunmehr erwärmt ― austreten kann. Die Blankdrahtheizwendel dient zur Erwärmung des Wassers, wobei elektrische Energie in thermische Energie gewandelt wird. Dazu wird die Blankdrahtheizwendel mittels eines durch sie fließenden elektrischen Stromes auf eine Temperatur oberhalb der Wassertemperatur erhitzt. Zur Messung der maximalen Wassertemperatur wird bei bekannten Durchlauferhitzern der Temperatursensor in oder an dem Wasserablauf oder einer mit dem Wasserablauf verbundenen Rohrleitung angeordnet. Bei bekannten Serienanordnungen von hintereinander gekoppelten Heizkartuschen wird der Temperatursensor hinter der letzten Heizkartusche angeordnet. Der Temperatursensor kann dazu in den Wasserablauf oder einer mit dem Wasserablauf verbundenen Rohrleitung hineinragen. Eine alternative Ausgestaltung des Temperatursensors sieht vor, dass dieser den Wasserablauf oder eine mit dem Wasserablauf verbundene Rohrleitung bügel- oder klammerförmig umfasst, um die Wassertemperatur mittels der erfassten Rohrleitungstemperatur zu bestimmen.
  • Die aus dem Stand der Technik bekannten Blankdrahtdurchlauferhitzer zur Wassererwärmung mit einem Temperatursensor weisen jedoch den Nachteil auf, dass eine entsprechende Temperaturmessung sehr fehlerbehaftet ist. Dies ist darauf zurückzuführen, dass das durch die Blankdrahtheizwendel erwärmte Wasser zunächst aus der Heizkartusche heraus fließt, um die Wassertemperatur erst danach mittels eines Temperatursensors an dem Wasserablauf oder einer damit verbundenen Rohrleitung zu messen. Da die Heizkartusche als solches sowie auch der Wasserablauf oder eine damit verbundene Rohrleitung keine idealen Wärmeisolatoren sind, kühlt das Wasser zwischen der Blankdrahtheizwendel und dem Temperatursensor ab. Diese Abkühlung ist zudem stark von der Außentemperatur abhängig. Je kühler die Außentemperatur ist, desto stärker kühlt sich das Wasser auf dem Weg zum Temperatursensor ab. Die Temperatursensoren bekannter Blankdrahtdurchlauferhitzer messen also nicht die maximale Wassertemperatur, sondern die Temperatur des bereits auf dem Weg zum Temperatursensor abgekühlten Wassers.
  • Außerdem weisen bekannte Blankdrahtdurchlauferhitzer zur Wassererwärmung mit einem Temperatursensor den Nachteil auf, dass die Temperaturmessung sehr zeitverzögert erfolgt, denn zwischen der Erwärmung des Wassers und der Erfassung der Temperaturänderung dieses Wassers liegt eine nicht vernachlässigbare Zeitspanne. Diese Zeitspanne wird auch als Laufzeit oder Totzeit bezeichnet. Die Totzeit hängt beispielsweise von der Fließgeschwindigkeit des Wassers oder dem Querschnitt des Wasserablaufs oder einer damit verbundenen Rohrleitung ab.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Blankdrahtdurchlauferhitzer zur Wassererwärmung zu schaffen, der eine möglichst exakte und verzögerungsfreie Messung der maximalen Temperatur des den Innenraum der Heizkartusche durchströmenden Wassers gewährleistet.
  • Diese Aufgabe wird durch einen Blankdrahtdurchlauferhitzer der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Heizeinheit ein elektrisches, zumindest im Wesentlichen gestrecktes, ablaufseitig zwischen der Blankdrahtheizwendel und dem Außenanschlusselement angeordnetes Verbindungselement aufweist, und dass der Temperatursensor zur Messung der maximalen Wassertemperatur zu dem Verbindungselement berührungsfrei und im Bereich des Verbindungselements in den Innenraum der Heizkartusche ragend ausgestaltet ist. Mit der Messung der maximalen Wassertemperatur ist vorzugsweise eine kontinuierliche Messung der jeweils aktuellen maximalen Wassertemperatur gemeint. Damit wird auf überraschend einfache und sichere Weise ein Blankdrahtdurchlauferhitzer zur Wassererwärmung mit einem Temperatursensor geschaffen, der eine exakte und verzögerungsfreie Messung der maximalen Temperatur des den Innenraum der Heizkartusche durchströmenden Wassers gewährleistet. Durch das Hineinragen des Temperatursensors in den Innenraum der Heizkartusche im Bereich des Verbindungselementes kann der Temperatursensor die Wassertemperatur direkt oder in unmittelbarer Nähe hinter der Heizwendel erfassen. Da das Wasser den zumindest im Wesentlichen zylindrischen Innenraum der Heizkartusche durchströmt, hat das Wasser, zumindest im Mittel, beim Verlassen der Heizwendel die maximale Temperatur. Da das Wasser sodann auf den Temperatursensor trifft, ist das Wasser nicht abgekühlt und die Wassertemperatur wird zeitlich unmittelbar nach dem Verlassen der Blankdrahtheizwendel erfasst.
  • Im Gegensatz zu den bekannten Durchlauferhitzern, bei denen die Temperatursensoren jeweils in den Wasserablauf hineinragen, ragt bei dem erfindungsgemäßen Blankdrahtdurchlauferhitzer der Temperatursensor in den Innenraum der Heizkartusche. Dabei ist der Temperatursensor zu dem Verbindungselement berührungsfrei ausgestaltet. Mit anderen Worten kann der Temperatursensor von dem Verbindungselement beabstandet sein. Diese Ausgestaltung dient dazu, dass der Temperatursensor zumindest im Wesentlichen nur die Wassertemperatur misst. Ist das Verbindungselement beispielsweise als ein Blankdraht oder als ein Element mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit ausgestaltet, so ist es möglich, dass überschüssige Wärmeenergie der Blankdrahtheizwendel an das Verbindungselement übertragen wird. Da jedoch der Temperatursensor das Verbindungselement nicht berührt, wird verhindert, dass der Temperatursensor die Temperatur des Verbindungselements anstatt der Wassertemperatur misst. Eine Beeinflussung der Wassertemperaturmessung durch das Verbindungselement kann somit wirksam verhindert werden.
  • Außerdem ist das Verbindungselement ablaufseitig zwischen der Blankdrahtheizwendel und dem Außenanschlusselement angeordnet. Das den Innenraum durchströmende Wasser hat auf dem ablaufseitigen Ende der Blankdrahtheizwendel die höchste Temperatur. Somit umströmt das Wasser mit der höchsten Temperatur nach dem Verlassen der Blankdrahtheizwendel zunächst das ablaufseitig zwischen der Blankdrahtheizwendel und dem Außenanschlusselement angeordnete Verbindungselement. Da dieses Verbindungselement im Wesentlichen gestreckt ist, kann der Temperatursensor soweit in den Innenraum der Heizkartusche hineinragen, dass die maximale Wassertemperatur exakt messbar ist.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung weist der Temperatursensor einen Temperatursensorkopf auf. Der Temperatursensorkopf kann das zur Temperaturmessung notwendige Sensorelement umfassen. In einer bevorzugten Weiterbildung ragt der Temperatursensorkopf so weit, vorzugsweise quer zu einer Längsrichtung des Innenraums, in den Innenraum, dass das den Innenraum durchströmende Wasser den Temperatursensorkopf vollständig umströmt. Durch diese Ausbildung kann auf besonders einfache Weise sichergestellt werden, dass die Wassertemperaturmessung von möglichen Störeinflüssen im Wesentlichen unbeeinflusst ist. Eine Wassertemperaturmessung mittels dieser Ausbildung ist unabhängig von einer Außentemperatur der Heizkartusche oder des Blankdrahtdurchlauferhitzers, denn eine die Heizkartusche umgebende kühle Luft hat keinen Kontakt zum Sensorkopf.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Blankdrahtdurchlauferhitzers zeichnet sich dadurch aus, dass das elektrische Verbindungselement und/oder die Blankdrahtheizwendel im Innenraum der Heizkartusche in Querrichtung zumindest im Wesentlichen mittig angeordnet sind. Grundsätzlich durchströmt das Wasser den Innenraum in Längsrichtung. Die mittige Ausrichtung der Blankdrahtheizwendel beziehungsweise des Verbindungselements kann zu einer zur Heizkartusche berührungsfreien Anordnung dienen. Vorteilhafterweise dient das Verbindungselement auch zur Übertragung mechanischer Kräfte zwischen der Blankdrahtheizwendel und dem Außenanschlusselement. So kann die Blankdrahtheizwendel zwischen zwei sich gegenüber liegenden Außenanschlusselementen mittels jeweils einem Verbindungselement an jedem Ende der Blankdrahtheizwendel gespannt sein.
  • In einer zweckmäßigen Weiterbildung ragt der Temperatursensor, vorzugsweise quer zu der Längsrichtung des Innenraums, außermittig in den Innenraum der Heizkartusche. Außermittig kann bedeuten, dass der Temperatursensor exzentrisch in den Innenraum ragt. Außermittig kann aber auch bedeuten, dass der Temperatursensor soweit radial in den Innenraum der Heizkartusche ragt, dass dessen Temperaturquerkopf in Querrichtung beabstandet zu der Mitte angeordnet ist. Durch das außermittige Hineinragen des Temperatursensors in den Innenraum der Heizkartusche wird die Wassertemperaturmessung nicht von dem elektrischen Verbindungselement nachteilig beeinflusst. Somit ist auch diese Ausbildung dazu geeignet, eine exakte Messung der maximalen Temperatur des den Innenraum der Heizkartusche durchströmenden Wassers zu gewährleisten.
  • In einer zweckmäßigen alternativen Ausgestaltung ist das elektrische Verbindungselement im Innenraum der Heizkartusche in Querrichtung zumindest im Wesentlichen außermittig angeordnet. Somit ist es möglich, dass der Temperatursensor, vorzugsweise quer zu der Längsrichtung des Innenraums, mittig in den Innenraum der Heizkartusche ragt. Diese Ausgestaltung eignet sich besonders vorteilhaft zu einer von externen Einflüssen entkoppelten Temperaturmessung. Denn in Querrichtung mittig im Innenraum der Heizkartusche treten die geringsten äußeren Störeinflüsse auf. Dies betrifft insbesondere einen radial wirkenden Abkühlungsprozess.
  • Eine zweckmäßige und vorteilhafte Ausbildung des Blankdrahtdurchlauferhitzers zeichnet sich dadurch aus, dass das Verbindungselement eine zu einer, insbesondere mantelseitigen, Außenkontur des Temperatursensorkopfes korrespondierende und von dem Temperatursensor weg gerichtete Krümmung aufweist. Mit anderen Worten kann das im Wesentlichen gestreckte Verbindungselement eine Ausbeulung aufweisen, die der Außenkontur des Temperatursensorkopfes entspricht. Außerdem kann das Verbindungselement zwischen der Blankdrahtheizwendel und dem Außenanschlusselement derart angeordnet sein, dass der Temperatursensorkopf zumindest teilweise in die Ausbeulung des Verbindungselements hineinragt. In einer vorteilhaften Ausgestaltung ragt der Temperatursensor bis zu einem Querschnittsflächenmittelpunkt der Heizkartusche oder darüber hinaus in den Innenraum der Heizkartusche. Somit kann auf besonders einfache und sichere Weise der Temperatursensor beziehungsweise der Temperatursensorkopf von dem den Innenraum der Heizkartusche durchströmenden Wasser umströmt werden.
  • Für eine kompakte Ausgestaltung des Blankdrahtdurchlauferhitzers kann der Querschnitt der Blankdrahtheizwendel an den Querschnitt des Innenraums der Heizkartusche angepasst sein. In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Blankdrahtdurchlauferhitzer in der Art ausgestaltet und eingerichtet, dass der maximale radiale Abstand zwischen einer mantelseitigen Innenfläche der Heizkartusche und einer entsprechenden mantelseitigen Außenkontur der Blankdrahtheizwendel kleiner als eine Länge des wirksamen Temperatursensorkopfes, insbesondere dessen Radius, ist. Dabei ist der Teil des Temperatursensorkopfes wirksam, der mit entsprechenden Temperaturmesselementen ausgestattet ist. Durch diese Ausgestaltung kann eine besonders großflächige mantelseitige Außenkontur und eine besonders großflächige mantelseitige Innenkontur der Blankdrahtheizwendel erreicht werden. Aufgrund der großen Mantelflächen ist auch der Kontakt der Blankdrahtheizwendel zu dem durchströmenden Wasser besonders groß, so dass der Blankdrahtdurchlauferhitzer besonders kompakt ausgestaltet sein kann.
  • In einer bevorzugten Ausbildung ist der Temperatursensor zur Regelung der wasserablaufseitigen Wassertemperatur mit einer Temperaturregeleinheit verbunden. Mittels der Regelung können auch die Fließgeschwindigkeit des Wassers und/oder ein elektrischer Strom durch die Blankdrahtheizwendel steuerbar sein.
  • Weitere vorteilhafte und/oder zweckmäßige Merkmale und Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung. Eine besonders bevorzugte Ausführungsform wird anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
    • Fig. 1
    eine Draufsicht des Blankdrahtdurchlauferhitzers zur Wassererwärmung mit einer Heizkartusche,
    Fig. 2
    eine Schnittdarstellung durch die Heizkartusche in einem Schnitt entlang einer Horizontalebene,
    Fig. 3
    eine weitere Schnittdarstellung durch die Heizkartusche und den Sensor in einem Schnitt entlang einer Vertikalebene.
  • In Fig. 1 ist ein Blankdrahtdurchlauferhitzer 2 zur Wassererwärmung mit einer Heizkartusche 4 dargestellt. Bei dem gezeigten Blankdrahtdurchlauferhitzer 2 handelt es sich um einen beispielhaften Aufbau, bei dem die Heizkartusche 4 in einen Grundkörper 1 des Durchlauferhitzers 2 integriert oder als Aufsatz am Grundkörper 1 angeordnet sein kann. Weitere aus dem Stand der Technik bekannte Verbindungsmöglichkeiten sind ebenfalls denkbar.
  • Die Schnittdarstellung aus Fig. 2 zeigt weitere Details des Blankdrahtdurchlauferhitzers 2. Zur Wassererwärmung weist der Blankdrahtdurchlauferhitzer 2 eine Heizkartusche 4, einen Wasserzulauf 6, einen Wasserablauf 8, ein Heizelement 10 und einen Temperatursensor 12 auf. Der Wasserzulauf 6 und der Wasserablauf 8 sind jeweils an der Heizkartusche 4 angeordnet, sind von dieser jedoch nicht umfasst. Außerdem weist die Heizkartusche 4 einen zumindest im Wesentlichen zylindrischen Innenraum 14 zum Durchströmen von Wasser auf. Das Wasser kann also durch den Wasserzulauf 6 in den Innenraum der Heizkartusche 4 und aus diesem durch den Wasserablauf 8 strömen. Außerdem weist die Heizkartusche 4 zumindest ein elektrisches Außenanschlusselement 16 auf. Dieses mindestens eine Außenanschlusselement 16 kann auch in den Innenraum 14 der Heizkartusche 4 ragen. Das Heizelement 10 weist eine in dem Innenraum 14 angeordnete Blankdrahtheizwendel 18 auf. Des Weiteren weist die Heizeinheit 10 ein zumindest im Wesentlichen gestrecktes, ablaufseitig angeordnetes, elektrisches Verbindungselement 20 zwischen der Blankdrahtheizwendel 18 und dem Außenanschlusselement 16 auf. Mit anderen Worten kann das Verbindungselement 20 zum elektrischen Verbinden der Blankdrahtheizwendel 18 mit dem elektrischen Außenanschlusselement 16 im Innenraum 14 in unmittelbarer Nähe zum Wasserablauf 8 angeordnet sein. In einer bevorzugten Ausgestaltung kann das Außenanschlusselement 16 eine Wandung zum Innenraum 14 der Heizkartusche 4 soweit durchbrechen, dass das Verbindungselement 20 ausschließlich im Innenraum 14 angeordnet ist.
  • Aus dem Wasserzulauf 6 kommendes Wasser durchströmt zunächst die
  • Blankdrahtheizwendel 18 und trifft danach auf das Verbindungselement 20, um danach durch den Wasserablauf 8 abzufließen. Zur Messung der maximalen Wassertemperatur ist der Temperatursensor 12 zu dem Verbindungselement 20 berührungsfrei und im Bereich des Verbindungselements 20 in den Innenraum 14 der Heizkartusche 4 ragend ausgestaltet. Nachdem das Wasser die Blankdrahtheizwendel 18 durchströmt hat, weist es die maximale Temperatur auf. Bevor das Wasser durch den Wasserablauf 8 aus der Heizkartusche 4 austritt, kann es in vorteilhafter Weise den Temperatursensor 12 umströmen, so dass dieser zumindest im Wesentlichen exakt und verzögerungsfrei die maximale Temperatur des den Innenraum 14 der Heizkartusche 4 durchströmenden Wassers messen kann.
  • Zur besonders exakten Messung kann der Temperatursensor 12 einen Temperatursensorkopf 22 aufweisen, der so weit, vorzugsweise quer zu einer Längsrichtung des Innenraums 14, in den Innenraum 14 ragt, dass das den Innenraum 14 durchströmende Wasser den Temperatursensorkopf 22 vorzugsweise vollständig umströmt. Um die Messung der Wassertemperatur von thermischen Störeinflüssen durch das Verbindungselement 20 zu entkoppeln, ist es von Vorteil, wenn der Temperatursensor 12 und das Verbindungselement 20 berührungsfrei voneinander beabstandet sind. In Fig. 3 ist eine solche Ausgestaltungsvariante dargestellt.
  • Fig. 3 zeigt die Heizkartusche 4, die Blankdrahtheizwendel 18, das Verbindungselement 20 sowie den Temperatursensor 12. In vorteilhafter Weise kann der Temperatursensor 12, vorzugsweise quer zu einer Längsrichtung des Innenraums 14, außermittig in den Innenraum 14 der Heizkartusche 4 ragen. Wie in Fig. 3 dargestellt, ragt der Temperatursensor 12 exzentrisch in den Innenraum 14.

Claims (9)

  1. Blankdrahtdurchlauferhitzer (2) zur Wassererwärmung mit einer Heizkartusche (4), wobei die Heizkartusche (4) einen zumindest im Wesentlichen zylindrischen Innenraum (14) zum Durchströmen von Wasser sowie ein elektrisches Außenanschlusselement (16) aufweist, einem Wasserzulauf (6) und einem Wasserablauf (8), die jeweils an der Heizkartusche (4) angeordnet sind, einer Heizeinheit, die eine in dem Innenraum (14) angeordnete Blankdrahtheizwendel (18) aufweist, und einem Temperatursensor (12), dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinheit ein elektrisches, zumindest im Wesentlichen gestrecktes, ablaufseitig zwischen der Blankdrahtheizwendel (18) und dem Außenanschlusselement (16) angeordnetes Verbindungselement (20) aufweist, und dass der Temperatursensor (12) zur Messung der maximalen Wassertemperatur zu dem Verbindungselement (20) berührungsfrei und im Bereich des Verbindungselements (20) in den Innenraum der Heizkartusche ragend ausgestaltet ist.
  2. Blankdrahtdurchlauferhitzer (2) nach dem vorangehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperatursensor (12) einen Temperatursensorkopf (22) aufweist, der soweit, vorzugsweise quer zu einer Längsrichtung des Innenraums (14), in den Innenraum (14) ragt, dass das den Innenraum (14) durchströmende Wasser den Temperatursensorkopf (22) vollständig umströmt.
  3. Blankdrahtdurchlauferhitzer (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Verbindungselement (20) im Innenraum (14) der Heizkartusche (4) in Querrichtung zumindest im Wesentlichen mittig angeordnet ist.
  4. Blankdrahtdurchlauferhitzer (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperatursensor (12), vorzugsweise quer zu der Längsrichtung des Innenraums (14), außermittig in den Innenraum (14) der Heizkartusche (4) ragt.
  5. Blankdrahtdurchlauferhitzer (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Verbindungselement (20) im Innenraum (14) der Heizkartusche (4) in Querrichtung zumindest im Wesentlichen außermittig angeordnet ist.
  6. Blankdrahtdurchlauferhitzer (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1, 2 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperatursensor (12), vorzugsweise quer zu der Längsrichtung des Innenraums (14), mittig in den Innenraum (14) der Heizkartusche (4) ragt.
  7. Blankdrahtdurchlauferhitzer (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (20) eine zu einer mantelseitigen Außenkontur des Temperatursensorkopfs (22) korrespondierende und von dem Temperatursensor (12) weg gerichtete Krümmung aufweist, und dass der Temperatursensor (12) bis zu einem Querschnittsflächenmittelpunkt der Heizkartusche (4) oder darüber hinaus in den Innenraum (14) ragt.
  8. Blankdrahtdurchlauferhitzer (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Blankdrahtdurchlauferhitzer (2) derart ausgestaltet und eingerichtet ist, dass der maximale radiale Abstand zwischen einer mantelseitige Innenfläche der Heizkartusche (4) und einer entsprechenden mantelseitigen Außenkontur der Blankdrahtheizwendel (18) kleiner als eine Länge des wirksamen Temperatursensorkopfes (22) , insbesondere dessen Radius, ist.
  9. Blankdrahtdurchlauferhitzer (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Regelung der wasserablaufseitigen Wassertemperatur der Temperatursensor (12) mit einer Temperaturregelungseinheit verbunden ist.
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