EP2870417A2 - Heizblock - Google Patents

Heizblock

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Publication number
EP2870417A2
EP2870417A2 EP13759131.9A EP13759131A EP2870417A2 EP 2870417 A2 EP2870417 A2 EP 2870417A2 EP 13759131 A EP13759131 A EP 13759131A EP 2870417 A2 EP2870417 A2 EP 2870417A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
channel
heating
shell
water
heating block
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Withdrawn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
EP13759131.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Martin Jansen
Wolfgang Heise
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.)
Stiebel Eltron GmbH and Co KG
Original Assignee
Stiebel Eltron GmbH and Co KG
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 Stiebel Eltron GmbH and Co KG filed Critical Stiebel Eltron GmbH and Co KG
Publication of EP2870417A2 publication Critical patent/EP2870417A2/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Withdrawn legal-status Critical Current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
    • 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
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H9/00—Details
    • F24H9/0005—Details for water heaters
    • F24H9/001—Guiding means
    • F24H9/0015—Guiding means in water channels
    • F24H9/0021—Sleeves surrounding heating elements or heating pipes, e.g. pipes filled with heat transfer fluid, for guiding heated liquid
    • 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
    • F24H9/14—Arrangements for connecting different sections, e.g. in water heaters 
    • 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
    • F24H9/14—Arrangements for connecting different sections, e.g. in water heaters 
    • F24H9/146—Connecting elements of a heat exchanger
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F21/00—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
    • F28F21/06—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of plastics material
    • F28F21/065—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of plastics material the heat-exchange apparatus employing plate-like or laminated conduits
    • F28F21/066—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of plastics material the heat-exchange apparatus employing plate-like or laminated conduits for domestic or space-heating systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2255/00—Heat exchanger elements made of materials having special features or resulting from particular manufacturing processes
    • F28F2255/14—Heat exchanger elements made of materials having special features or resulting from particular manufacturing processes molded
    • F28F2255/143—Heat exchanger elements made of materials having special features or resulting from particular manufacturing processes molded injection molded
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2275/00—Fastening; Joining
    • F28F2275/06—Fastening; Joining by welding

Definitions

  • the present invention relates to a heating block for use in a water heater as well as a water heater for heating a liquid medium and a partial shell prepared for use in producing a heating block.
  • the warm water can be prepared with a water heater.
  • a water heater has a Schublock redesign of an electrically insulating material, which can accommodate at least one heating element with a current flowing through electric conductor.
  • Such a Schublock redesign with inserted electrical conductor is hereinafter referred to as a heating block.
  • cold water is supplied at an inlet point, which flows at a Auslassstelle as warm water.
  • the water is heated in the heating block arranged flow paths or flow paths, which are formed as channel sections or channels with deflection.
  • the current-carrying heating element is directly in the water to be heated.
  • Such bare-wire heating systems have a relatively high flow pressure loss compared to, for example, tubular heater systems. If the flow pressure falls sharply, the result may be that only very little water or even no water flows. moreover
  • the heating block body is usually assembled by friction welding of two halves with mutually corresponding contact surfaces or joining surfaces.
  • friction welding the two halves are superimposed on the contact surfaces and moved relative to each other.
  • heat is generated by the mechanical friction thus generated, which causes a plasticization of the material.
  • the two halves are joined together under pressure.
  • the friction creates a so-called abrasion that is not tightly connected to the weld, so this abrasion may dissipate during operation and contaminate the flowing medium.
  • the abrasion adversely affects the flow characteristics of the heating block by causing the pressure loss to increase.
  • the two halves to be joined together must have joining surfaces in a two-dimensional plane during friction welding in order to be able to be connected to one another.
  • the two halves of the heating block body are usually produced by an injection molding process.
  • material accumulations may occur, namely areas in which the material thickness is greater due to the shape of the component to be produced than in other areas.
  • Such accumulations of material lead to a delay in cooling when removing the heating block from the injection molds.
  • tensions can occur in material accumulations due to a slower cooling behavior inside the material, which can lead to cracks at corners and edges.
  • external sinkholes and inside voids can occur at this point.
  • the invention is thus based on the object to remedy or reduce at least one of the above problems, in particular, the flow rate of water in a water heater, especially in a heating block when using the water heater should be kept as constant as possible, in particular, the flow pressure loss is reduced become. In addition, in particular material accumulation should be avoided. At least an alternative solution should be proposed.
  • a heating block for use in a water heater for heating water according to claim 1 is proposed.
  • the heating block comprises a heating block body, in particular made of plastic, for forming a cavity for conducting the water and for receiving at least one heating element.
  • the heating block body comprises at least a first partial shell with a first partial cavity and a second partial shell with a second partial cavity.
  • the first and the second partial shell are assembled in a joining region and form the cavity between the two partial cavities.
  • the joining region is at least partially not formed in a joining plane and / or the first and the second sub-shell are welded by the supply of heat through a medium, in particular welded by a substantially abrasion-free and / or vibration-free welding process and / or the first Generalkavtician has advantageous a greater depth than the second Operakavtician or vice versa.
  • the cavity is designed so that it can absorb water, which is passed through it.
  • the cavity is supplied with cold water, heated by the arranged in the cavity heating elements when flowing through and exits heated from the cavity for further use.
  • a cavity Under a cavity is here a cavity, in particular in the form of channel sections and / or channels formed understood. These channel sections and / or channels are in particular designed or connected to one another by deflection points in such a way that they are flowed meandering through the water to be heated.
  • the first and the second partial shell are assembled in a joining region.
  • the first and the second partial shell have a first or second contact surface, which is to be equated with a first or second joining surface.
  • the joining surface is not set to a two-dimensional joining plane. It can have a first section in a joining plane in the two-dimensional sense and another, second section outside this two-dimensional joining plane.
  • the joining surface deviates, for example, in the second section from the two-dimensional joining plane in that it is curved, angled in the second section to this plane, in the second or another section plane parallel to the first section and / or in which the joint surface as a whole has a shape that can not be imaged in a two-dimensional plane.
  • the joining surface may be meander-shaped and partially extend in the two-dimensional joining plane.
  • channel sections can rise and fall, whereby at least two of the water-bearing channel sections sections or channels can be arranged one above the other.
  • the joining surface can thus be chosen essentially freely without restriction to a two-dimensional plane. This also favors that the joining surface is formed so that when assembling material accumulations are avoided and / or that it is avoided that the minimum material thickness between two channel sections or channels is exceeded.
  • the first and the second subshells are preferably welded by the supply of heat via media.
  • a medium is in particular air or another gas.
  • a laser beam, plasma jet or other energy beam comes into consideration.
  • the heat is thus transported to the areas to be welded, namely in particular the joining surfaces.
  • the heat is thus not generated at the joint surfaces by a conversion of kinetic energy into heat energy.
  • no friction welding takes place.
  • an abrasion-free and / or vibration-free welding process thus no abrasion is generated, which remain in the partial shells or cavities and thus could cause problems.
  • Such abrasion is generated in particular during friction welding. There should therefore be no friction welding.
  • a protective gas such as nitrogen or other inert gas is used by the oxidation of the joint is almost impossible during the plasticizing of the joining region.
  • the first partial cavity preferably has a greater depth than the second partial cavity or vice versa.
  • the depth of the partial cavities is thus unequal.
  • the first partial cavity essentially forms, for example, the channel section and / or channel through which the water flows and the second partial cavity a kind of cover which covers the first partial cavity.
  • a uniform wall thickness can thus be achieved.
  • a thicker wall thickness usually occurs in the regions in which the two partial cavities are assembled. This can be avoided by using different depths.
  • the first and the second partial shell are each provided as a plastic injection-molded part and can be manufactured with correspondingly high accuracy.
  • the partial shells each have corresponding contact surfaces or joining surfaces in order to be welded by the supply of heat via a medium. Due to the combination of injection molded parts and welding, it is possible to adapt the partial shells to a variety of shapes.
  • a third sub-shell is provided, which is composed with the first or second sub-shell, that the first or second and the third sub-shell form an isolation channel for establishing an isolation distance between them.
  • the isolation channel is in particular free of heating elements.
  • the isolation channel is here as a pre- or. Downshift of the provided with heating elements channel sections and / or channels arranged, and has a channel section between the inlet point and / or outlet point of the water. These upstream and downstream sections as well as the channel sections and / or channels with heating elements are arranged in the heating block, wherein the upstream and downstream sections form an electrical resistance for insulation between the inlet point or outlet point and heating element.
  • the cavity forms a heating channel for receiving at least one heating element and the heating channel is arranged between the first and the second partial shell in a first channel guiding plane and the insulating channel is arranged between the second and the third partial shell in a second channel guiding plane, in particular such that the first, second and third subshells form a sandwich structure.
  • a channel guidance plane is to be understood as meaning a plane in which the respective channel sections or channels are substantially arranged.
  • the different channel guide levels are arranged one above the other, so that the channel sections or channels partially overlap and can cross each other.
  • provision of the isolation channels together with the heating channels in the first channel management plane is not necessary.
  • the heating channel has meander-shaped and / or the insulation channel straight, approximately at right angles interconnected channel sections.
  • a 180 ° deflection can be divided into two 90 ° deflections with additionally arranged transverse channel section therebetween.
  • the channel length therefore increases by the length of this at least one transverse channel section.
  • the number of flow direction changes is thereby reduced by up to approx. 40%.
  • the heating block has fewer deflections by 180 ° with the same flow length and the same available area, whereby the flow pressure loss can be reduced.
  • the first and the second sub-shell and optionally one or the third sub-shell is assembled by means of hot gas welding and firmly connected to each other.
  • the first and the second sub-shell and optionally the third sub-shell are plasticized by hot gas and then assembled.
  • the gas flows without contact directly into the joint area.
  • inert gas for example nitrogen
  • oxidation of the melt is virtually eliminated during plasticization.
  • the partial shells are prepared by the connection by hot gas welding that they are connected in a three-dimensional joining surface or contour.
  • the welding can, for example, be done so that hot gas is supplied with a heating tool to the two joining surfaces to be joined to a joining surface.
  • the heating tool can be adapted approximately to the shape of the respective joining surface.
  • At least one isolation channel has an inlet point for supplying the water and an outlet point for discharging the water and / or the inlet or outlet.
  • Outlet point is firmly connected to one of the subshells.
  • the inlet or outlet for example, formed as a connecting piece, which has a channel portion which is formed as a kind of ramp.
  • the ramp will exit the ducting plane of the duct section which carries the heated water via the inlet or outlet location.
  • the inlet or outlet point can thereby be completely formed in the first or second partial shell.
  • the ramp may be formed as part of the channel section or channel or fused thereto.
  • the at least one heating element has a component through which electrical current flows, in particular a heating coil.
  • the heating coil is located directly in the water to be heated and is designed in particular as a non-insulated bare wire or heating wire. This achieves high efficiency with low reaction and heating times.
  • the cavity has at least one meander-shaped heating channel.
  • the heating channel has at least one heating section with the heating element for heating the water, and in each of the first and second subshells a first or second channel half of the heating channel is formed as a first or second meandering groove or groove.
  • the first meandering groove or channel has a greater depth than the second meandering groove or groove or vice versa.
  • a channel half is understood to mean a part of two parts which together form a channel, wherein the individual channel halves are in each case designed in particular as open grooves or grooves which are assembled into a closed, in particular tubular, preferably round channel.
  • the two channel halves are in particular different, in particular not the same size, one being deeper than the other.
  • the water flows essentially through the deeper groove or gutter.
  • the groove or groove with the smaller depth is essentially prepared to close or cover the channel.
  • the meandering heating channel has a substantially uniform wall thickness, in particular in its circumferential direction, the heating channel has a wall thickness that is the same throughout.
  • the channel halves are preferably formed differently thick and different depths.
  • the thinner channel half has the less depth.
  • the thinner half of the channel covers the channel half with the thicker wall thickness and is fused therewith so that the channel has an approximately uniformly thick wall thickness. In the joining area thus different wall thicknesses are avoided.
  • the two assembled channel halves together form the heating channel. Due to the uniform wall thicknesses is avoided in particular that forgive the elements during or after production.
  • the meander-shaped heating channel has mutually parallel heating sections, which may have opposite directions of flow. Between the mutually arranged heating sections is preferably arranged at least one intermediate channel for separating the electrical potentials of adjacent, electrical heating elements.
  • the at least one intermediate channel is connected at a deflection point with a heating section and the intermediate channel has in particular no heating element.
  • Each heating section has in each case a heating element, in particular a heating coil in the interior of the channel sections.
  • a heating system designed in this way also has substantially low equalizing currents in direct contact with the water inlet point and outlet point with the water.
  • the intermediate channel has a smaller channel circumference and / or smaller internal channel diameter than one or all of the deflection points.
  • the heating block has water connections for use with over-table and under-table arrangements, between which can be selected or switched.
  • the water connections to be used for the over-table arrangement are at the bottom, those for the under-table arrangement arranged at the top, based on an intended use.
  • the pre- and post-switching sections or insulation sections are arranged so that they are designed for both an over-table and a sub-table arrangement.
  • the water connections can be opened later and closed again.
  • a flexible use of the heating block is achieved in an over-table and under table arrangement.
  • the invention proposes a water heater for heating a liquid medium comprising a heating block according to at least one of the above embodiments.
  • a water heater here is preferably a continuous heater, in particular with a bare-wire heating system, understood.
  • cold water is heated via the heating block. Due to the deflections of the water in the heating block over more than one channel management level of the water heater is compact.
  • the water heater preferably has an enclosure, in particular a housing.
  • the enclosure comprises a back wall, a front wall, first and second side walls, a lid and a floor.
  • a partial shell, in particular the third partial shell, of the heating block, as described above in some embodiments, is preferably formed as part of the rear wall.
  • the contour of the rear wall is designed so that the partial shell can be integrated into the rear wall. This makes a compact design of the water heater possible.
  • the water heater is prepared to be used in an over-table arrangement and / or under-table arrangement.
  • the water heater has corresponding water connection options.
  • a subtable assembly is an open one under a work table or the like. arranged hot water tank for the sink or sink.
  • An over-table arrangement is, for example, a closed instantaneous water heater, in particular, a hot water storage tank for supplying a plurality of extraction points.
  • a partial shell is prepared for use for producing a heating block according to at least one of the above explanations.
  • the partial shell comprises a joining surface which is prepared for welding to a further partial shell.
  • the joining surface is at least partially not arranged in a two-dimensional joining plane.
  • the joining surface may have a section in a two-dimensional joining plane and a further section outside the two-dimensional joining plane.
  • the sub-tray is prepared for use in making a heater block according to any of the above.
  • the partial shell comprises two water connections.
  • a water connection forms a water inlet point
  • a water connection forms a water outlet point
  • at least one water connection lies at least outside one of the joining planes and is formed from one of the partial shells and wherein in particular the water inlet point and / or the water outlet point defines a flow direction which is formed substantially parallel to the joining plane.
  • the water connections are thus formed in the sub-shell and provided as part of the injection-molded part.
  • the water connections are formed such that the water flows in or out substantially parallel to, but outside, the joining plane.
  • FIG. 1 shows an exemplary embodiment of a first partial shell in a plan view of an outer side.
  • FIG. 1a shows the first subshell of FIG. 1 in a plan view of the joining side for attachment to a second subshell.
  • FIG. 1b shows the first subshell from FIG. 1 in a side view.
  • FIG. 1c shows the first subshell from FIG. 1 in a further side view.
  • Figure 2 shows an embodiment of a second partial shell in a plan view.
  • FIG. 2 a shows the second subshell from FIG. 2 in a plan view of another
  • FIG. 2b shows the second subshell from FIG. 2 in a side view.
  • FIG. 2c shows the second subshell from FIG. 2 in a further side view.
  • FIG. 2d shows the second subshell from FIG. 2 in a further side view.
  • FIG. 2e shows the second subshell from FIG. 2 in a further side view.
  • FIG. 3 shows an exemplary embodiment of a third partial shell in a perspective view.
  • FIG. 3 a shows the third subshell from FIG. 3 in a plan view.
  • FIG. 3b shows the third subshell from FIG. 3 in a further plan view.
  • FIG. 3c shows the third subshell from FIG. 3 in a side view.
  • FIG. 3d shows the third subshell from FIG. 3 in a further side view.
  • FIG. 3e shows the third subshell from FIG. 3 in a further side view.
  • FIG. 3f shows the third subshell from FIG. 3 in a further side view.
  • Figure 4 shows an embodiment of a water heater without cover in one
  • FIG. 4a shows the instantaneous water heater from FIG. 4 in a side view.
  • FIG. 4b shows the instantaneous water heater from FIG. 4 in a further side view.
  • FIG. 5 schematically shows a duct system of a heating block in a plan view.
  • FIG. 5a shows the duct system from FIG. 5 in a side view.
  • Figure 6 shows an embodiment of three interconnected subshells in a perspective view.
  • FIG. 6a shows the three interconnected partial shells from FIG. 6 in one
  • FIG. 1 shows a first partial shell 1 in a plan view of the outside.
  • the first partial shell 1 has a heating channel half 13, which comprises three heating sections in the form of first grooves or channels 2 and an intermediate channel section 3.
  • the three heating sections are connected to each other via deflection points 4 and for receiving a Heating element and designed to conduct water.
  • the intermediate channel section 3 is not intended to receive a heating element and is used as an electrical insulation route between the two heating sections.
  • the first grooves or grooves 2 are each arranged parallel to one another and run together meander-shaped.
  • the intermediate channel section 3 is arranged between two of the first grooves or channels 2.
  • the intermediate channel section 3 has a smaller channel diameter than the first grooves or channels 2 and is connected at its ends via a respective deflection point 4, each with a first groove or channel 2.
  • the Schukanalhdeck 13 forms after assembly with a further corresponding to the first sub-shell 1 sub-shell with a formed there Thompsonkanalhcade a heating channel, are used in the heating elements, in particular formed as a heating coil heating wires.
  • the first grooves or grooves 2 have at one end preferably round recesses 11 for electrical connections for contacting each of a heating coil in the respective heating section 2.
  • the first sub-shell 1 has two insulation channel sections 6, which are arranged parallel to the first grooves or grooves 2.
  • the insulating channel sections 6, the heating channel section 2 and the intermediate channel section 3 are arranged in a first channel guiding plane.
  • the isolation channel sections 6 each have an opening 8, through which the isolation channel sections 6 are guided into a further, second channel management plane or into a further sub-shell.
  • one outlet point 5 is arranged at one of the two insulation channel sections 6 at the respective end. Through the outlet 5, the heated water in the heating block is removed. Because the first sub-shell 1 has two outlet points 5, the first sub-shell 1 is suitable for use in a sub-table arrangement as well as in an over-table arrangement.
  • the outlet points 5 can optionally be opened or closed.
  • FIG. 1a shows the inside of the first subshell 1 from FIG. 1.
  • the first subshell 1 has on its inner side a joining surface 9 which is prepared for welding to a further subshell.
  • the joining surface 9 is arranged on the outer edge of the first sub-shell 1 and between the individual channel sections.
  • the entire joining surface 9 is thus formed labyrinth-like.
  • the The deflection points 4 have approximately the same channel diameter as the first channel section of the intermediate channel 3. In the transition region, the channel diameter of the first grooves or grooves 2 to the channel diameter of the deflection 4 rejuvenated.
  • Figures 1b to 1e show the first sub-shell 1 respectively in different side views. It can be seen that the outlet points 5 are arranged in a different plane than the channel sections. From the insulation channel sections 6, a ramp 10 leads from a first channel guidance plane 70 to the outlet point 5, in which the water flows out.
  • the isolation channel sections 6 and the deflection points 4 have a smaller channel diameter than the first grooves or channels 2. In other embodiments, the diameters of the deflection points are not lower. In particular, can be dispensed with a proposed welding, which does not use friction welding on deflection with reduced diameter.
  • FIGS. 1d and 1e show that the joining surface 9 has three sections 9a, 9b and 9c which are arranged in the joining plane 90 and two sections 9d and 9e which are arranged outside the joining plane 90.
  • the sections 9d, 9c outside the joining plane 90 are below the openings 12 for connecting a temperature sensor or the like. arranged.
  • the partial shell 1 is adapted to the opening 12.
  • the opening 12 thereby has a constant wall thickness. There occur at this point no accumulation of material or falls below the minimum wall thickness, since the joining surface 9 does not have to lie in the joining plane 90.
  • FIG. 2 shows a second partial shell 100 in a plan view.
  • the second sub-shell 100 has isolation channel sections 106 which have straight sections 116 and approximately rectangular sections 117.
  • the isolation channel sections 106 begin in an opening 108, which forms a connection to a further partial shell.
  • a joining surface 119 can be seen for welding to a further partial shell.
  • the joining surface 119 is arranged around the insulating channel sections 106 and designed in approximately a labyrinth-like manner.
  • two inlet points 107 can be seen, into which cold water can flow. Through the two inlet locations 107, the sub-shell 100 is prepared for use in an over-table and under-table arrangement. For this purpose, one of the two inlet points 107 is selected for use and the other is or remains closed.
  • FIG. 2 a shows the second partial shell 100 from FIG. 2 from the other side.
  • There are three mutually parallel second grooves or grooves 102 can be seen, which are connected via deflection points 104 with each other.
  • an intermediate channel section 103 is arranged, which is connected in each case at its ends via deflection points 104 with a second groove or channel 102.
  • two isolation channel sections 106 can be seen, which are arranged parallel to the second grooves or channels 102.
  • the isolation channel sections 106 each have openings 108 through which the isolation channel sections 106 are connected to a further subshell or further channel sections in a further channel management plane.
  • a joining surface 109 can be seen, which is arranged around the individual channel sections around and is formed approximately labyrinth-like.
  • the second sub-shell 100 thus has a joining surface 109, 119 on both sides. As a result, she is prepared to connect with two other sub-shells.
  • FIGS. 2b to 2e show the second partial shell 100 from FIG. 2 in different side views. It can be seen a ramp 110, which is preferably formed for example by hot gas welding with a connecting piece from the first part shell.
  • a joining plane 190 can be seen in FIGS. 2b to 2e.
  • the second sub-shell 100 is joined together with a corresponding sub-shell, in particular with the sub-shell of FIG. 1, via the joining surface 109.
  • FIG. 3 shows a third partial shell 200 in a perspective view.
  • the third sub-shell 200 has two isolation channel sections 206, which are formed partially as straight sections 216 and / or sections 217 arranged approximately at right angles thereto.
  • the channel sections are additionally formed by deflecting twice by 90 ° instead of 180 °, namely in the deflecting sections 215, which can also deflect stepwise, for example by about 45 °, twice.
  • a joining surface 219 is arranged for welding to a further partial shell.
  • the joining surface 219 is partially formed in a joining plane 291 and partially outside the joining plane 291.
  • the joining surface 219 in each case has a curvature 220 in four regions, which protrudes out of the joining plane 291 in each case.
  • the bulges 220 correspond to the bulges 120 of the second partial shell, which is connected to the third partial shell 200.
  • FIGS. 3a and 3b show the third sub-shell 200 of Figure 3 in a plan view from above or below.
  • FIGS. 3c to 3f show the third partial shell 200 from FIG. 3 in different side views.
  • the joining surface 219 can be seen. It can be seen in FIG. 3d that the joining surface 219 lies outside the joining plane 291 in the region of the bulges 220.
  • a portion 221 is shown between the bulges 220, which is arranged plane-parallel to the joining plane 291 and thereby outside thereof.
  • FIG. 4 shows a flow heater 600 without a cover in a plan view.
  • the instantaneous water heater 600 includes' a housing 315, in which a first part shell 310 and a second shell part 320 are arranged, which are part of a heating block 300th
  • the first partial shell 310 and the second partial shell 320 are connected to one another.
  • the isolation channel sections 306 are shown.
  • the inlet locations 307 and the outlet locations 305 are connected to water connections 325 to the water inlet and water outlet, respectively.
  • the water connections 325 are arranged outside of the housing 315. Because the instantaneous water heater 600 has four such water connections 325, it is applicable to undercounter and over table arrangements.
  • FIGS. 4a and 4b show the instantaneous water heater 600 from FIG. 4 in different side views.
  • Figure 5 shows a channel system 400 of a heating block such as the heating block 300 of Figure 4.
  • the arrows indicate the direction of flow of the water.
  • cold water is introduced into the system at an inlet 407.
  • the water first flows through the isolation channel 406 through a straight channel section 416 in a first channel guide plane 470.
  • the channel leads in a transition region 418 from the first channel guide plane 470 into a second channel guide plane 480.
  • the water flows through two transversely oriented channel sections 427 and a longitudinally aligned channel section 426.
  • deflecting sections 425 provide for each approximately right-angle deflections.
  • These channel sections can be regarded as an input-side isolation channel, which now ends at a transition back to the first channel management level 470. This is followed by the heating channel with the Bankkanalabintroductoryen 402 and the intermediate channel portion 403, which are all arranged in the first channel management level 470. Subsequently, the water reaches an output-side isolation channel, which is again arranged substantially in the second channel-guiding plane 480. There, it essentially comprises two longitudinally aligned channel sections 426 and two transversely oriented channel sections 427. The following channel section in the second channeling guide plane 480 extends in an approximately rectangular channel section 427 to a further straight channel section 426.
  • the water flows meandering through the heating channel 402 and the intermediate channel 403. Thereafter, the channel leads via a further transition region 419 back into the second channel management level 480th
  • the next Channel section initially runs over a straight channel section 426 via three channel sections 427 which are arranged approximately at right angles to one another.
  • This output-side isolation channel basically reaches as far as exit point 405, which does not extend into either of the two channels L Adjustsebenen is arranged.
  • the water may flow through an inlet 407 'and out through an outlet 405', both of which are shown in the illustration of Figure 5 above. It can be seen from FIG.
  • FIG. 5 shows the duct system from FIG. 5 in a side view. There, the first channel management level 470 and a second channel management level 480 can be seen.
  • FIG. 6 shows three interconnected subshells, namely, first, second and third subshells 510, 520 and 530, such as those shown in FIG. the first sub-shell of Figure 1, the second sub-shell of Figure 2 and the third sub-shell of Figure 3, in a perspective view.
  • the second sub-shell 520 is disposed between the first sub-shell 510 and the third sub-shell 530 and each firmly connected thereto.
  • two openings 512 for connecting a thermostat or the like. to recognize.
  • FIG. 6a shows a section A-A of the three connected partial shells from FIG. 6.
  • the first partial shell 510 has three first grooves or channels 512, an intermediate channel half 513 arranged between two of the first grooves or channels 512 and three insulation channel halves 516.
  • the second sub-shell 520 has corresponding thereto second grooves or grooves 522, a second intermediate channel half 523 and second isolation channel halves 526.
  • the first grooves or channels 512, the intermediate channel half 513 and the isolation channel halves 516 each have a greater depth than the corresponding grooves or grooves 522, intermediate channel halves 523 and isolation channel halves 523 in the second sub-shell 520.
  • the with the first grooves or gutters 512 composite second grooves 522 together form the heating channel 540, the intermediate channel halves 513 and 523 an intermediate channel 550 and the isolation channel halves 516 and 526 an isolation channel 560.
  • the channels are all in a first channel management plane 570.
  • the entire channels in the first Channel routing plane 570 are formed by the connection of the first sub-shell 510 and the second sub-shell 520.
  • the connection is formed via the joining surfaces 509, preferably by means of welding.
  • the third subshell 530 is not connected to the first subshell 510.
  • the isolation channels 560 are formed from the connected second sub-shell 520 and third sub-shell 530.
  • the second partial shell 520 has three insulation channel halves 526 facing the third partial shell 530.
  • the third sub-shell 530 has three corresponding isolation channel halves 536, which together form the isolation channels 560.
  • the isolation channels 560 are in the second channel level 580 arranged.
  • the second partial shell 520 and the third partial shell 530 are connected to one another at the joining surfaces 519, preferably by means of welding.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Heizblock zur Verwendung in einem Warmwasserbereiter zum Erwärmen von Wasser, umfassend einen Heizblockkörper, insbesondere aus Kunststoff, zum Ausbilden einer Kavität zum Leiten des Wassers und zum Aufnehmen wenigstens eines Heizelementes. Dabei umfasst der Heizblockkörper eine erste Teilschale mit einer ersten Teilkavität und eine zweite Teilschale mit einer zweiten Teilkavität. Die erste und die zweite Teilschale sind in einem Fügebereich zusammengesetzt und bilden aus den beiden Teilkavitäten zwischen sich die Kavität. Der Fügebereich ist zumindest teilweise nicht in einer Fügeebene ausgebildet und/oder die erste und die zweite Teilschale sind durch die Zufuhr von Wärme über ein Medium verschweißt, insbesondere über einen im Wesentlichen abriebfreien und/oder erschütterungsfreien Schweißvorgang verschweißt und/oder die erste Teilkavität weist eine größere Tiefe auf als die zweite Teilkavität oder umgekehrt.

Description

Heizblock
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Heizblock zur Verwendung in einem Warmwasserbereiter sowie einen Warmwasserbereiter zum Erwarmen eines flüssigen Mediums und eine Teilschale vorbereitet zur Verwendung zum Herstellen eines Heizblocks.
Mit einem Warmwasserbereiter lässt sich Warmwasser auf verschiedenste Weise erzeugen. Beispielsweise lässt sich das warme Wasser mit einem Durchlauferhitzer bereiten. Ein solcher Durchlauferhitzer weist einen Heizblockkörper aus einem elektrisch isolierenden Material auf, der wenigstens ein Heizelement mit einem mit elektrischem Strom durchflossenen Leiter aufnehmen kann. Ein solcher Heizblockkörper mit eingesetztem elektrischem Leiter wird im Folgenden als Heizblock bezeichnet. In den Heizblock wird an einer Einlassstelle kaltes Wasser zugeführt, das an einer Auslassstelle als warmes Wasser abfließt. Das Wasser wird in dem Heizblock angeordneten Durchflussstrecken bzw. Strömungswegen, welche als Kanalabschnitte oder Kanäle mit Umlenkstellen ausgebildet sind, erwärmt. Dabei befindet sich beispielsweise in einem Blankdraht-Heizsystem das stromführende Heizelement unmittelbar im aufzuheizenden Wasser. Solche Blankdraht- Heizsysteme weisen im Vergleich zu beispielsweise Rohrheizkörpersystemen einen relativ hohen Fließdruckverlust auf. Wenn der Fließdruck stark abfällt, kann die Folge sein, dass nur noch sehr wenig Wasser oder sogar gar kein Wasser mehr fließt. Zudem
BESTÄTIGUNGSKOPIE können solche Blankdrahtdurchlauferhitzer aufgrund vieler Umlenkungen groß und sperrig ausgebildet sein.
Der Heizblockkörper wird üblicherweise durch Reibschweißen aus zwei Hälften mit zueinander korrespondierenden Kontaktflächen bzw. Fügeflächen zusammengesetzt. Beim Reibschweißen werden die beiden Hälften an den Kontaktflächen aufeinandergelegt und relativ zueinander bewegt. Dabei wird durch die so erzeugte mechanische Reibung Wärme erzeugt, welche eine Plastifizierung des Materials herbeiführt. Anschließend werden die beiden Hälften unter Druck zusammengefügt. Durch die Reibung wird ein sogenannter Abrieb erzeugt, der nicht fest mit der Schweißnaht verbunden ist, so kann sich dieser Abrieb während des Betriebs lösen und das fließende Medium verunreinigen Weiterhin beeinflusst der Abrieb die Strömungseigenschaften des Heizblocks negativ, in dem er den Druckverlust ansteigen lässt. Ferner müssen die beiden zusammenzuführenden Hälften beim Reibschweißen Fügeflächen in einer zweidimensionalen Ebene aufweisen um miteinander verbunden werden zu können. Die beiden Hälften des Heizblockkörpers werden üblicherweise über ein Spritzgussverfahren hergestellt. Hierbei können je nach Ausgestaltung des herzustellenden Bauteils Materialanhäufungen auftreten, nämlich Bereiche, in denen die Materialstärke bedingt durch die Gestalt des herzustellenden Bauteils größer ist als in anderen Bereichen. Solche Materialanhäufungen führen bei der Entnahme des Heizblocks aus den Spritz- Werkzeugen zu einem Verzug beim Abkühlen. Dadurch wird ein Zusammensetzen von einzelnen zueinander korrespondierenden Teilen des Heizblocks nur noch mit großem Aufwand möglich bzw. bei einem zu großen Verzug sogar unmöglich und die Einzelteile sind somit unbrauchbar. Zudem können bei Materialanhäufungen durch ein langsameres Abkühlverhalten im Inneren des Materials Spannungen auftreten, welche bei Ecken und Kanten zu Rissen führen können. Weiterhin können an dieser Stelle äußerliche Einfallstellen und im Innern Lunker auftreten.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, wenigstens eines der oben genannten Probleme zu beheben oder zu verringern, insbesondere soll die Durchflussmenge des Wassers in einem Warmwasserbereiter, insbesondere in einem Heizblock bei Verwen- dung des Warmwasserbereiters möglichst konstant gehalten werden, insbesondere soll der Fließdruckverlust verringert werden. Zudem sollen insbesondere Materialanhäufungen vermieden werden. Zumindest soll eine alternative Lösung vorgeschlagen werden. Erfindungsgemäfi wird ein Heizblock zur Verwendung in einem Warmwasserbereiter zum Erwärmen von Wasser gemäß Anspruch 1 vorgeschlagen. Der Heizblock umfasst einen Heizblockkörper, insbesondere aus Kunststoff, zum Ausbilden einer Kavität zum Leiten des Wassers und zum Aufnehmen wenigstens eines Heizelementes. Dabei umfasst der Heizblockkörper wenigstens eine erste Teilschale mit einer ersten Teilkavität und eine zweite Teilschale mit einer zweiten Teilkavität. Die erste und die zweite Teilschale sind in einem Fügebereich zusammengesetzt und bilden aus den beiden Teilkavitäten zwischen sich die Kavität. Der Fügebereich ist zumindest teilweise nicht in einer Fügeebene ausgebildet und/oder die erste und die zweite Teilschale sind durch die Zufuhr von Wärme über ein Medium verschweißt, insbesondere über einen im Wesentlichen abriebfreien und/oder erschütterungsfreien Schweißvorgang verschweißt und/oder die erste Teilkavität weist vorteilhaft eine größere Tiefe auf als die zweite Teilkavität oder umgekehrt.
Die Kavität ist so ausgebildet, dass sie Wasser aufnehmen kann, das durch sie hindurch geleitet wird. Dabei wird der Kavität kaltes Wasser zugeführt, durch die in der Kavität angeordneten Heizelemente beim Durchströmen erwärmt und tritt erwärmt aus der Kavität zur weiteren Benutzung aus.
Unter einer Kavität wird hier ein Hohlraum, insbesondere in Form von Kanalabschnitten und/oder Kanälen ausgebildet, verstanden. Diese Kanalabschnitte und/oder Kanäle sind insbesondere so gestaltet bzw. so miteinander durch Umlenkstellen verbunden, dass sie vom aufzuheizenden Wasser mäanderförmig durchflössen werden. Um eine solche Kavität bzw. einen solchen Kanalabschnitt und/oder Kanal auszubilden, werden die erste und die zweite Teilschale in einem Fügebereich zusammengesetzt. Dabei weisen die erste und die zweite Teilschale eine erste bzw. zweite Kontaktfläche auf, die gleichzusetzen ist mit einer ersten bzw. zweiten Fügefläche. Die Fügefläche ist nicht auf eine zweidimensionale Fügeebene festgelegt. Sie kann einen ersten Abschnitt in einer Fügeebene im zweidimensionalen Sinne und einen anderen, zweiten Abschnitt außerhalb dieser zweidimensionalen Fügeebene aufweisen. Somit weicht die Fügefläche beispielsweise in dem zweiten Abschnitt von der zweidimensionalen Fügeebene ab, indem sie gekrümmt ist, in dem zweiten Abschnitt zu dieser Ebene abgewinkelt ist, in dem zweiten oder einem weiteren Abschnitt planparallel zum ersten Abschnitt verläuft und/oder in dem die Fügefläche insgesamt eine Form aufweist, die sich nicht in einer zweidimensionalen Ebene abbilden lässt. Die Fügefläche kann dabei mäanderförmig ausgebildet sein und teilweise in der zweidimensionalen Fügeebene verlaufen. Es können sich hierdurch Kanalabschnitte Anheben und Absenken, wodurch wenigstens zwei der wasserführenden Kanalab- schnitte bzw. Kanäle übereinander angeordnet werden können. Die Fügefläche kann somit ohne Einschränkung auf eine zweidimensionale Ebene im Wesentlichen frei gewählt werden. Hierdurch wird auch begünstigt, dass die Fügefläche so ausgebildet wird, dass beim Zusammenfügen Materialanhäufungen vermieden werden und/oder dass vermieden wird, dass die Mindestmaterialstärke zwischen zwei Kanalabschnitten bzw. Kanälen unterschritten wird.
Die erste und die zweite Teilschale sind vorzugsweise durch die Zufuhr von Wärme über Medien verschweißt. Ein solches Medium ist insbesondere Luft oder ein anderes Gas. Weiterhin kommt auch ein Laserstrahl, Plasmastrahl oder anderer Energiestrahl in Betracht. Die Wärme wird somit zu den zu verschweißenden Bereichen, nämlich insbesondere den Fügeflächen transportiert. Die Wärme wird somit nicht bei den Fügeflächen erzeugt, indem eine Umwandlung von Bewegungsenergie in Wärmeenergie erfolgt. Insbesondere erfolgt kein Reibschweißen. Durch einen abriebfreien und/oder erschütterungsfreien Schweißvorgang wird somit kein Abrieb erzeugt, der in den Teilschalen bzw. Kavitäten verbleiben und somit Probleme bereiten könnte. Ein solcher Abrieb wird insbesondere beim Reibschweißen erzeugt. Es soll somit kein Reibschweißen erfolgen. Als Medium wird insbesondere ein Schutzgas wie beispielsweise Stickstoff oder ein sonstiges Inertgas verwendet, durch das während des Plastifizierens des Fügebereichs eine Oxidation der Schmelze nahezu ausgeschlossen ist. Durch einen solchen Schweißvorgang können Teilschalen miteinander verbunden werden, die Abschnitte in den Fügeflächen aufweisen, die außerhalb der zweidimensionalen Fügeebene liegen. Unter einem solchen Schweißvorgang wird beispielsweise Laserschweißen oder Warmgasschweißen verstanden.
Die erste Teilkavität weist vorzugsweise eine größere Tiefe auf als die zweite Teilkavität oder umgekehrt. Die Tiefe der Teilkavitäten ist somit ungleich. Die erste Teilkavität bildet beispielsweise im Wesentlichen den Kanalabschnitt und/oder Kanal durch den das Wasser strömt und die zweite Teilkavität eine Art Deckel, der die erste Teilkavität abdeckt. Eine gleichmäßige Wandstärke kann somit erzielt werden. In einer Ausführungsform, in der die beiden Teilkavitäten eine in etwa gleich große Tiefe aufweisen, tritt üblicherweise eine dickere Wandstärke in den Bereichen auf, in denen die beiden Teilkavitäten zusammengesetzt sind. Das kann durch die Verwendung unterschiedlicher Tiefen vermieden werden. Vorzugsweise werden die erste und die zweite Teilschale jeweils als Kunststoff- Spritzgussteil vorgesehen und können mit entsprechend hoher Genauigkeit hergestellt werden. Die Teilschalen weisen jeweils korrespondierende Kontaktflächen bzw. Fügeflächen auf, um durch die Zufuhr von Wärme über ein Medium verschweißt zu werden. Durch die Kombination von Spritzgussteilen und das Verschweißen ist eine Anpassung der Teilschalen an vielfältige Formen möglich.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist eine dritte Teilschale vorgesehen, die so mit der ersten oder zweiten Teilschale zusammengesetzt ist, dass die erste oder zweite und die dritte Teilschale einen Isolationskanal zum Herstellen einer Isolationsstrecke zwischen sich ausbilden. Dabei ist der Isolationskanal insbesondere frei von Heizelementen. Der Isolationskanal ist dabei als Vor-bzw. Nachschaltstrecke der mit Heizelementen versehenen Kanalabschnitten und/oder Kanälen angeordnet, und weist einen Kanalabschnitt zwischen Einlassstelle und/oder Auslassstelle des Wassers auf. Diese Vor- und Nachschaltstrecken sowie die Kanalabschnitten und/oder Kanälen mit Heizelementen sind im Heizblock angeordnet, wobei die Vor-und Nachschaltstrecken einen elektrischen Widerstand zur Isolation zwischen Einlassstelle bzw. Auslassstelle und Heizelement bilden.
Vorzugsweise bildet die Kavität einen Heizkanal zum Aufnehmen wenigstens eines Heizelementes aus und der Heizkanal ist zwischen der ersten und der zweiten Teilschale in einer ersten Kanalführungsebene angeordnet und der Isolationskanal ist zwischen der zweiten und der dritten Teilschale in einer zweiten Kanalführungsebene angeordnet, insbesondere so, dass die erste, zweite und dritte Teilschale eine Sandwich-Struktur bilden. Unter einer Kanalführungsebene ist im Folgenden eine Ebene zu verstehen, in der die jeweiligen Kanalabschnitte bzw. Kanäle im wesentlich angeordnet sind. Die verschiedenen Kanalführungsebenen sind übereinander angeordnet, so dass die Kanalabschnitte bzw. Kanäle teilweise übereinander liegen und sich queren können. Somit ist beispielsweise ein Vorsehen der Isolationskanäle zusammen mit den Heizkanälen in der ersten Kanalführungsebene nicht notwendig. Anstatt die Isolationskanäle nebeneinander in der ersten Kanalführungsebene anzuordnen, sind sie im Wesentlichen in der zweiten Kanalführungsebene vorgesehen. Somit ist eine kompakte Bauweise des Heizblocks möglich, in der die Kanalabschnitte bzw. Kanäle in verschiedenen Kanalführungsebenen übereinander liegen und von der Seite gut zugänglich sind. Somit können beispielsweise eine Steuereinheit oder andere Elemente direkt mit dem Heizblock gekoppelt werden. ln einer weiteren Ausführungsform weist der Heizkanal mäanderförmige und/oder der Isolationskanal gerade, etwa rechtwinklig miteinander verbundene Kanalabschnitte auf. Durch die Verwendung rechtwinklig miteinander verbundener Kanalabschnitte kann eine 180°-Umlenkung in zwei 90°-Umlenkungen mit zusätzlich dazwischen angeordnetem queren Kanalabschnitt aufgeteilt werden. Die Kanallange erhöht sich also um die Länge dieses wenigstens einen queren Kanalabschnitt. Die Anzahl der Strömungsrichtungs- wechsel ist dadurch um bis zu ca. 40% reduziert. Bzw. der Heizblock weist weniger Umlenkungen um 180° bei gleicher Strömungslänge und gleicher verfügbarer Fläche auf, wodurch der Fließdruckverlust verringert werden kann.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die erste und die zweite Teilschale und optional eine bzw. die dritte Teilschale mittels Warmgasschweißen zusammengesetzt und fest mit einander verbunden. Dabei werden die erste und die zweite Teilschale und optional die dritte Teilschale durch heißes Gas plastifiziert und anschließend zusammengesetzt. Das Gas strömt kontaktlos direkt in den Fügebereich. Durch den Einsatz von Schutzgas, beispielsweise von Stickstoff wird während der Plastifizierung eine Oxidation der Schmelze nahezu ausgeschlossen. Die Teilschalen sind durch die Verbindung durch Warmgasschweißen dazu vorbereitet, dass sie in einer dreidimensionalen Fügefläche oder Kontur verbunden werden. Durch das Zusammensetzen der Teilschalen mittels Warmgasschweißen bildet sich eine hoch belastbare Verbindung aus, insbesondere belastbarer als eine Verbindung, die mittels Reibschweißen hergestellt wird.
Das Verschweißen kann bspw. so erfolgen, dass heißes Gas mit einem Heizwerkzeug den beiden zu einer Fügefläche zu verbindenden beiden Fügeflächen zugeführt wird. Das Heizwerkzeug kann dabei etwa an die Form der jeweiligen Fügefläche angepasst sein. Somit werden in einem Heizschritt die beiden zu verbindenden Teilschalen im Bereich der Fügefläche mit einem Abstand aneinander gebracht, der ausreichend ist das Heizwerkzeug dort noch zwischen beiden Teilschalen anzuordnen, um so mit dem heißen Gas die Teilschalen zu wärmen. Sind die Fügeflächen ausreichend aufgeheizt, wird das Heizwerkzeug entfernt und die beiden Teilschalen aneinander gedrückt, wobei sich die beiden Teilschalen im Bereich der aufgeheizten Fügeflächen mit einander verbinden und bei Wiederabkühlen fest verbunden sind.
Vorzugsweise weist wenigstens ein Isolationskanal eine Einlassstelle zum Zuführen des Wassers und eine Auslassstelle zum Abführen des Wassers auf und/oder die Einlassbzw. Auslassstelle ist fest mit einer der Teilschalen verbunden. Dabei ist die Einlass- bzw. Auslassstelle beispielsweise als ein Anschlussstutzen ausgebildet, welcher einen Kanalabschnitt aufweist, der als eine Art Rampe ausgebildet ist. Durch die Rampe wird die Kanalführungsebene des Kanalabschnitts, der das erwärmte Wasser führt, über die Einlass- bzw. Auslassstelle verlassen. Die Einlass- bzw. Auslassstelle kann dadurch vollständig in der ersten oder zweiten Teilschale ausgebildet sein. Bei Verwendung von Warmgasschweißen kann die Rampe als Teil des Kanalabschnitts bzw. Kanals ausgebildet sein bzw. mit diesem verschmolzen sein.
In einer weiteren Ausführungsform weist das wenigstens eine Heizelement ein mit elektrischem Strom durchflossenes Bauelement, insbesondere Heizwendel, auf. Die Heizwendel befindet sich dabei unmittelbar im aufzuheizenden Wasser und ist insbesondere als nicht isolierter Blankdraht bzw. Heizdraht ausgebildet. Dadurch wird ein hoher Wirkungsgrad bei geringen Reaktions- und Aufheizzeiten erreicht.
In einer weiteren Ausführungsform weist die Kavität wenigstens einen mäanderförmigen Heizkanal auf. Der Heizkanal weist dabei wenigstens einen Heizabschnitt mit dem Heizelement zum Erwärmen des Wassers auf und in der ersten und in der zweiten Teilschale ist jeweils eine erste bzw. zweite Kanalhälfte des Heizkanals als erste bzw. zweite mäan- derförmige Rinne oder Nut ausgebildet. Dabei weist die erste mäanderförmige Nut bzw. Rinne eine größere Tiefe als die zweite mäanderförmige Nut bzw. Rinne auf oder umgekehrt.
Unter einer Kanalhälfte wird im Folgenden ein Teil von zwei Teilen verstanden, welche zusammen einen Kanal bilden, wobei die einzelnen Kanalhälften insbesondere jeweils als offene Rinnen bzw. Nuten ausgebildet sind, die zu einem geschlossenen, insbesondere rohrförmigen vorzugsweise runden Kanal zusammengesetzt werden. Dabei sind die beiden Kanalhälften insbesondere unterschiedlich, insbesondere nicht gleich groß, wobei eine tiefer als die andere ist. Das Wasser strömt im Wesentlichen durch die tiefere Nut bzw. Rinne. Die Nut bzw. Rinne mit der geringeren Tiefe ist im Wesentlichen dazu vorbereitet, den Kanal zu schließen bzw. diesen abzudecken.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist der mäanderförmige Heizkanal eine im Wesentlichen durchgängig gleiche Wandstärke auf, insbesondere in seiner Umfangsrich- tung weist der Heizkanal eine durchgängig gleiche Wandstärke auf. Um eine durchgängig gleiche Wandstärke zu erzielen, sind die Kanalhälften vorzugsweise unterschiedlich dick und unterschiedlich tief ausgebildet. Insbesondere weist die dünnere Kanalhälfte die geringere Tiefe auf. Beim Zusammenfügen der beiden Kanalhälften bedeckt die dünnere Kanalhälfte die Kanalhälfte mit der dickeren Wandstärke und wird mit dieser so verschmolzen, dass der Kanal eine in etwa gleichmäßig dicke Wandstärke aufweist. Im Fügebereich werden somit unterschiedliche Wandstärken vermieden. Die beiden zu- sammengesetzten Kanalhälften bilden gemeinsam den Heizkanal. Durch die gleichmäßigen Wandstärken wird insbesondere vermieden, dass sich die Elemente bei oder nach der Fertigung verzeihen.
Vorzugsweise weist der mäanderförmige Heizkanal parallel zueinander angeordnete Heizabschnitte auf, die entgegengesetzte Strömungsrichtungen aufweisen können. Zwischen den zueinander angeordneten Heizabschnitten ist vorzugsweise wenigstens ein Zwischenkanal zum Auftrennen der elektrischen Potentiale benachbarter, elektrischer Heizelemente angeordnet. Dabei ist der wenigstens eine Zwischenkanal an einer Umlenkstelle mit einem Heizabschnitt verbunden und der Zwischenkanal weist insbesondere kein Heizelement auf. Jeder Heizabschnitt weist jeweils ein Heizelement, insbesondere eine Heizwendel im Innern der Kanalabschnitte auf. Ein so ausgebildetes Heizsystem weist auch im direkten Kontakt zu der Wassereinlassstelle und -auslassstelle mit dem Wasser im Wesentlichen geringe Ausgleichsströme auf.
In einer weiteren Ausführungsform weist der Zwischenkanal einen geringeren Kanalumfang und/oder geringeren Kanalinnendurchmesser auf als eine der oder alle der Umlenk- stellen.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Heizblock Wasseranschlüsse zur Anwendung bei Übertisch- und Untertischanordnungen auf, zwischen denen gewählt bzw. umgeschaltet werden kann. Die für die Übertischanordnung zu verwendenden Wasseranschlüsse sind unten, die für die Untertischanordnung oben angeordnet, bezogen auf eine bestimmungsgemäße Verwendung. Dabei sind die Vor- und Nachschaltstrecken bzw. Isolationsstrecken so angeordnet, dass sie sowohl für eine Übertisch- als auch eine Untertischanordnung ausgebildet sind. Die Wasseranschlüsse können nachträglich geöffnet und wieder verschlossen werden. Somit wird ein flexibler Einsatz des Heizblocks in einer Übertisch- als auch Untertischanordnung erzielt. Zudem wird erfindungsgemäß ein Warmwasserbereiter zum Erwärmen eines flüssigen Mediums umfassend einen Heizblock nach wenigstens einer der obigen Ausführungen vorgeschlagen. Unter einem Warmwasserbereiter wird hier vorzugsweise ein Durchlauf- erhitzer, insbesondere mit einem Blankdraht-Heizsystem, verstanden. In dem Durchlauferhitzer wird kaltes Wasser über den Heizblock erwärmt. Durch die Umlenkungen des Wassers in dem Heizblock über mehr als eine Kanalführungsebene ist der Durchlauferhitzer kompakt ausgebildet.
Vorzugsweise weist der Warmwasserbereiter eine Umhüllung, insbesondere ein Gehäuse auf. Die Umhüllung umfasst eine Rückwand, eine vordere Wand, eine erste und eine zweite Seitenwand, einen Deckel und einen Boden. Dabei ist vorzugsweise eine Teilschale, insbesondere die dritte Teilschale, des Heizblocks wie sie oben in einigen Ausführungsformen beschrieben wurde als Bestandteil der Rückwand ausgebildet. Die Kontur der Rückwand ist dabei so ausgebildet, dass die Teilschale in die Rückwand integrierbar ist. Dadurch ist eine kompakte Bauweise des Warmwasserbereiters möglich.
In einer weiteren Ausführungsform ist der Warmwasserbereiter dazu vorbereitet in einer Übertischanordnung und/oder Untertischanordnung verwendet zu werden. Dabei weist der Warmwasserbereiter entsprechende Wasseranschlussmöglichkeiten auf. Eine Untertischanordnung ist beispielsweise ein offener unter einem Arbeitstisch o.ä. angeordneter Warmwasserspeicher für das Waschbecken oder die Spüle. Eine Übertischanordnung ist beispielsweise ein geschlossener Durchlauferhitzer, insbesondere, Warmwasserspeicher für die Versorgung mehrerer Entnahmestellen.
Femer wird erfindungsgemäß eine Teilschale vorbereitet zur Verwendung zur Herstellung eines Heizblocks nach wenigstens einer der obigen Ausführungen vorgeschlagen. Die Teilschale umfasst eine Fügefläche, die zum Verschweißen mit einer weiteren Teilschale vorbereitet ist. Dabei ist die Fügefläche zumindest teilweise nicht in einer zweidimensionalen Fügeebene angeordnet. Somit kann die Fügefläche einen Abschnitt in einer zweidimensionalen Fügeebene und einen weiteren Abschnitt außerhalb der zweidimensionalen Fügeebene aufweisen.
Vorzugsweise ist die Teilschale vorbereitet zur Verwendung zur Herstellung eines Heizblocks nach einem der obigen Ausführungen. Die Teilschale umfasst zwei Wasseranschlüsse. Dabei bildet ein Wassersanschluss eine Wassereinlaufstelle, und ein Wasser- anschluss bildet eine Wasserauslaufstelle, wobei mindestens ein Wasseranschluss wenigstens außerhalb einer der Fügeebenen liegt und aus einer der Teilschalen geformt ist und wobei insbesondere die Wassereinlaufstelle und/oder die Wasserauslaufstelle eine Strömungsrichtung definiert, die im Wesentlichen parallel zur Fügeebene ausgebildet ist.
Die Wasseranschlüsse sind somit in der Teilschale ausgebildet und als Teil des Spritzgussteils vorgesehen. Dabei sind die Wasseranschlüsse so ausgeformt, dass das Wasser im Wesentlichen parallel zur, aber außerhalb der Fügeebene ein- bzw. ausströmt.
Figur 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer ersten Teilschale in einer Draufsicht auf eine Außenseite.
Figur 1a zeigt die erste Teilschale der Figur 1 in einer Draufsicht auf die Fügeseite zum Anfügen an eine zweite Teilschale.
Figur 1 b zeigt die erste Teilschale aus Figur 1 in einer Seitenansicht.
Figur 1c zeigt die erste Teilschale aus Figur 1 in einer weiteren Seitenansicht.
Figur 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer zweiten Teilschale in einer Draufsicht.
Figur 2a zeigt die zweite Teilschale aus Figur 2 in einer Draufsicht auf eine andere
Seite.
Figur 2b zeigt die zweite Teilschale aus Figur 2 in einer Seitenansicht.
Figur 2c zeigt die zweite Teilschale aus Figur 2 in einer weiteren Seitenansicht.
Figur 2d zeigt die zweite Teilschale aus Figur 2 in einer weiteren Seitenansicht.
Figur 2e zeigt die zweite Teilschale aus Figur 2 in einer weiteren Seitenansicht.
Figur 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer dritten Teilschale in einer perspektivischen Ansicht.
Figur 3a zeigt die dritte Teilschale aus Figur 3 in einer Draufsicht. Figur 3b zeigt die dritte Teilschale aus Figur 3 in einer weiteren Draufsicht.
Figur 3c zeigt die dritte Teilschale aus Figur 3 in einer Seitenansicht.
Figur 3d zeigt die dritte Teilschale aus Figur 3 in einer weiteren Seitenansicht.
Figur 3e zeigt die dritte Teilschale aus Figur 3 in einer weiteren Seitenansicht.
Figur 3f zeigt die dritte Teilschale aus Figur 3 in einer weiteren Seitenansicht.
Figur 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Durchlauferhitzers ohne Deckel in einer
Draufsicht.
Figur 4a zeigt den Durchlauferhitzer aus Figur 4 in einer Seitenansicht.
Figur 4b zeigt den Durchlauferhitzer aus Figur 4 in einer weiteren Seitenansicht.
Figur 5 zeigt schematisch ein Kanalsystem eines Heizblocks in einer Draufsicht.
Figur 5a zeigt das Kanalsystem aus Figur 5 in einer Seitenansicht.
Figur 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel von drei miteinander verbundenen Teilschalen in einer perspektivischen Ansicht.
Figur 6a zeigt die drei miteinander verbundenen Teilschalen aus Figur 6 in einer
Schnittansicht.
Die Figuren enthalten teilweise vereinfachte, schematische Darstellungen. Zum Teil werden für gleiche, aber gegebenenfalls nicht identische Elemente identische Bezugszeichen verwendet. Verschiedene Ansichten gleicher Elemente können unterschiedlich skaliert sein.
Figur 1 zeigt eine erste Teilschale 1 in einer Draufsicht auf die Außenseite. Die erste Teilschale 1 weist eine Heizkanalhälfte 13 auf, welche drei Heizabschnitte in Form von ersten Nuten bzw. Rinnen 2 und einen Zwischenkanalabschnitt 3 umfasst. Die drei Heizabschnitte sind über Umlenkstellen 4 miteinander verbunden und zum Aufnehmen eines Heizelementes und zum Leiten von Wasser ausgebildet. Der Zwischenkanalabschnitt 3 soll kein Heizelement aufnehmen und wird als elektrische Isolationsstrecke zwischen den zwei Heizabschnitten verwendet. Die ersten Nuten bzw. Rinnen 2 sind jeweils parallel zueinander angeordnet und verlaufen zusammen mäanderförmig. Der Zwischenkanalabschnitt 3 ist zwischen zwei der ersten Nuten bzw. Rinnen 2 angeordnet. Der Zwischenkanalabschnitt 3 weist einen geringeren Kanaldurchmesser als die ersten Nuten bzw. Rinnen 2 auf und ist an seinen Enden über jeweils eine Umlenkstelle 4 mit jeweils einer ersten Nut bzw. Rinne 2 verbunden. Die Heizkanalhälfte 13 bildet nach dem Zusammensetzen mit einer weiteren zu der ersten Teilschale 1 korrespondierenden Teilschale mit einer dort ausgebildeten Heizkanalhälfte einen Heizkanal aus, in den Heizelemente, insbesondere als Heizwendel ausgebildete Heizdrähte eingesetzt werden.
Die ersten Nuten bzw. Rinnen 2 weisen an einem Ende vorzugsweise runde Ausnehmungen 11 auf für elektrische Anschlüsse zur Kontaktierung jeweils einer Heizwendel in dem jeweiligen Heizabschnitt 2. Zudem sind in Figur 1 Öffnungen 12 zum Anschließen eines Temperaturfühlers o.ä. zu erkennen. Dabei wird durch ein solches Thermostat, vorzugsweise im Sinne eines Temperaturbegrenzers, eine feste oder voreingestellte Temperatur überwacht.
Die erste Teilschale 1 weist zwei Isolationskanalabschnitte 6 auf, welche parallel zu den ersten Nuten bzw. Rinnen 2 angeordnet sind. Die Isolationskanalabschnitte 6, der Heizkanalabschnitt 2 sowie der Zwischenkanalabschnitt 3 sind in einer ersten Kanalführungsebene angeordnet. Die Isolationskanalabschnitte 6 weisen jeweils einer Öffnung 8 auf, durch die die Isolationskanalabschnitte 6 in eine weitere, zweite Kanalführungsebene bzw. in eine weitere Teilschale geführt werden. An einem der beiden Isolationskanalabschnitte 6 ist an dem jeweiligen Ende jeweils eine Auslassstelle 5 angeordnet. Durch die Auslassstelle 5 wird das in dem Heizblock erwärmte Wasser abgeführt. Dadurch, dass die erste Teilschale 1 zwei Auslassstellen 5 aufweist, ist die erste Teilschale 1 geeignet zur Anwendung in einer Untertischanordnung als auch in einer Übertischanordnung. Die Auslassstellen 5 können wahlweise geöffnet oder verschlossen werden.
Figur 1a zeigt die Innenseite der ersten Teilschale 1 aus Figur 1. Die erste Teilschale 1 weist auf ihrer Innenseite eine Fügefläche 9 auf, welche vorbereitet ist zum Verschweißen mit einer weiteren Teilschale. Die Fügefläche 9 ist an dem äußeren Rand der ersten Teilschale 1 sowie zwischen den einzelnen Kanalabschnitten angeordnet. Die gesamte Fügefläche 9 ist somit labyrinthartig ausgebildet. Weiterhin ist zu erkennen, dass die ersten Nuten bzw. Rinnen 2 einen größeren Kanaldurchmesser aufweisen als die Umlenkstellen 4. Die Umlenkstellen 4 weisen in etwa den gleichen Kanaldurchmesser auf wie der erste Kanalabschnitt des Zwischenkanals 3. Im Übergangsbereich wird der Kanaldurchmesser der ersten Nuten bzw. Rinnen 2 auf den Kanaldurchmesser der Umlenkstellen 4 verjüngt.
Die Figuren 1b bis 1e zeigen die erste Teilschale 1 jeweils in unterschiedlichen Seitenansichten. Dabei ist zu erkennen, dass die Auslassstellen 5 in einer anderen Ebene als die Kanalabschnitte angeordnet sind. Von den Isolationskanalabschnitten 6 führt eine Rampe 10 aus einer ersten Kanalführungsebene 70 zur Auslassstelle 5, in der das Wasser ausströmt. Die Isolationskanalabschnitte 6 und die Umlenkstellen 4 weisen einen geringeren Kanaldurchmesser auf als die ersten Nuten bzw. Rinnen 2. In anderen Ausführungsformen sind die Durchmesser der Umlenkstellen nicht geringer. Insbesondere kann mit einer vorgeschlagenen Verschweißung, die kein Reibschweißen einsetzt, auf Umlenkstellen mit verringertem Durchmesser verzichtet werden.
Weiterhin ist in den Figuren 1 b bis 1e eine Fügeebene 90 zu erkennen. In der Fügeebene 90 wird die erste Teilschale 1 mit einer korrespondierenden Teilschale über die Fügefläche 9 zusammengefügt. Die Figuren 1d und 1e zeigen, dass die Fügefläche 9 drei Abschnitte 9a, 9b und 9c aufweist, die in der Fügeebene 90 angeordnet sind und zwei Abschnitte 9d und 9e, die außerhalb der Fügeebene 90 angeordnet sind. Die Abschnitte 9d, 9c außerhalb der Fügeebene 90 sind unterhalb der Öffnungen 12 zum Anschließen eines Temperaturfühlers o.ä. angeordnet. Somit ist die Teilschale 1 an die Öffnung 12 angepasst. Die Öffnung 12 weist dadurch eine konstante Wandstärke auf. Es treten an dieser Stelle keine Materialanhäufungen oder Unterschreitungen der Mindestwandstärke auf, da die Fügefläche 9 nicht in der Fügeebene 90 liegen muss.
Figur 2 zeigt eine zweite Teilschale 100 in einer Draufsicht. Die zweite Teilschale 100 weist Isolationskanalabschnitte 106 auf, die gerade Abschnitte 116 und in etwa rechtwinklige Abschnitte 117 aufweisen. Die Isolationskanalabschnitte106 beginnen bzw. münden in einer Öffnung 108, welche eine Verbindung zu einer weiteren Teilschale bildet. Weiterhin ist eine Fügefläche 119 zum Verschweißen mit einer weiteren Teilschale zu erkennen. Dabei ist die Fügefläche 119 um die Isolationskanalabschnitte106 angeordnet und etwa labyrinthartig ausgestaltet. Nach dem Fügen der zweiten Teilschale 100 mit einer weiteren Teilschale, bilden die Isolat nskanalabschnitte106 zusammen mit korrespondierenden Kanalabschnitten in der weiteren Teilschale den Isolationskanal. ln Figur 2 sind zwei Einlassstellen 107 zu erkennen, in die kaltes Wasser einströmen kann. Durch die zwei Einlassstellen 107 ist die Teilschale 100 vorbereitet zur Verwendung in einer Übertisch- und einer Untertischanordnung. Hierfür wird eine der beiden Einlassstellen 107 zur Verwendung ausgewählt und die andere wird bzw. bleibt ver- schlössen.
Figur 2a zeigt die zweite Teilschale 100 aus Figur 2 von der anderen Seite. Es sind drei parallel zueinander angeordnete zweite Nuten bzw. Rinnen 102 zu erkennen, die über Umlenkstellen 104 miteinander verbunden sind. Zwischen zwei der zweiten Nuten bzw. Rinnen 102 ist ein Zwischenkanalabschnitt103 angeordnet, der jeweils an seinen Enden über Umlenkstellen 104 mit einer zweiten Nut bzw. Rinne 102 verbunden ist. Weiterhin sind zwei Isolationskanalabschnitte106 zu erkennen, welche parallel zu den zweiten Nuten bzw. Rinnen 102 angeordnet sind. Die Isolationskanalabschnitte106 weisen jeweils Öffnungen 108 auf, durch die die Isolationskanalabschnitte106 mit einer weiteren Teilschale bzw. weiteren Kanalabschnitten in einer weiteren Kanalführungsebene verbunden werden. Weiterhin ist eine Fügefläche 109 zu erkennen, welche um die einzelnen Kanalabschnitte herum angeordnet ist und etwa labyrinthartig ausgebildet ist. Die zweite Teilschale 100 weist somit auf beiden Seiten jeweils eine Fügefläche 109, 119 auf. Dadurch ist sie vorbereitet zum Verbinden mit zwei weiteren Teilschalen.
Figuren 2b bis 2e zeigen die zweite Teilschale 100 aus Figur 2 in verschiedenen Seiten- ansichten. Es ist eine Rampe 110 zu erkennen, welche beispielsweise durch Warmgasschweißen mit einem Anschlussstutzen vorzugsweise aus der ersten Teilschale gebildet wird.
Weiterhin ist in den Figuren 2b bis 2e eine Fügeebene 190 zu erkennen. In der Fügeebene 190 wird die zweite Teilschale 100 mit einer korrespondierenden Teilschale, insbe- sondere mit der Teilschale der Figur 1 , über die Fügefläche 109 zusammengefügt.
Zudem ist eine weitere Fügeebene 191 zu erkennen. In der Fügeebene 190 und 191 ist abschnittsweise eine Fügefläche 109 bzw. 119 angeordnet. In zwei Abschnitten weisen die Fügeflächen 109 bzw. 119 jeweils eine zueinander korrespondierende Wölbung 120 auf. Durch die Wölbung 120 ist die Fügefläche 109 bzw. 119 an diesen Stellen nicht in der jeweiligen Fügeebene 190 bzw. 191 angeordnet. Figur 3 zeigt eine dritte Teilschale 200 in einer perspektivischen Ansicht. Dabei weist die dritte Teilschale 200 zwei Isolationskanalabschnitte 206 auf, die teilweise als gerade Abschnitte 216 bzw. und dazu in etwa rechtwinklig angeordnete Abschnitte 217 ausgebildet sind. Die Kanalabschnitte entstehen dadurch zusätzlich, dass anstatt um 180° zwei- mal um 90° umgelenkt wird, nämlich in den Umlenkabschnitten 215, die auch schrittweise, bspw. um zwei mal etwa 45° umlenken können. Um die Isolationskanalabschnitte 206 ist eine Fügefläche 219 zum Verschweißen mit einer weiteren Teilschale angeordnet. Die Fügefläche 219 ist teilweise in einer Fügeebene 291 und teilweise außerhalb der Fügeebene 291 ausgebildet. Dabei weist die Fügefläche 219 in vier Bereichen jeweils eine Wölbung 220 auf, welche jeweils aus der Fügeebene 291 heraus ragt. Die Wölbungen 220 korrespondieren mit den Wölbungen 120 der zweiten Teilschale, die mit der die dritte Teilschale 200 verbunden wird.
Figuren 3a und 3b zeigen die dritte Teilschale 200 aus Figur 3 in einer Draufsicht von oben bzw. unten. Figuren 3c bis 3f zeigen die dritte Teilschale 200 aus Figur 3 in verschiedenen Seitenansichten, Hierin ist die Fügefläche 219 zu erkennen. In Figur 3d ist zu erkennen, dass die Fügefläche 219 im Bereich der Wölbungen 220 außerhalb der Fügeebene 291 liegt. Zudem ist zwischen den Wölbungen 220 ein Abschnitt 221 gezeigt, der planparallel zur Fügeebene 291 und dabei außerhalb derselben angeordnet ist. Figur 4 zeigt einen Durchlauferhitzer 600 ohne Deckel in einer Draufsicht. Der Durchlauferhitzer 600 weist'ein Gehäuse 315 auf, in dem eine erste Teilschale 310 und eine zweite Teilschale 320 angeordnet sind, die Teil eines Heizblocks 300 sind. Die erste Teilschale 310 und die zweite Teilschale 320 sind miteinander verbunden. Es sind drei parallel zueinander verlaufende jeweils über eine Umlenkstelle 304 miteinander verbundene erste Nuten bzw. Rinnen 302 der ersten Teilschale 310 zu erkennen. Zudem sind die Isolationskanalabschnitte 306 gezeigt. Die Einlassstellen 307 und die Auslassstellen 305 sind mit Wasseranschlüssen 325 zum Wassereinlass bzw. Wasserauslass verbunden. Die Wasseranschlüsse 325 sind außerhalb des Gehäuses 315 angeordnet. Dadurch, dass der Durchlauferhitzer 600 vier solcher Wasseranschlüsse 325 aufweist, ist er für eine Untertisch- und Übertischanordnung anwendbar.
Die Figuren 4a und 4b zeigen den Durchlauferhitzer 600 aus Figur 4 in verschiedenen Seitenansichten. Figur 5 zeigt ein Kanalsystem 400 eines Heizblockes wie des Heizblocks 300 der Figur 4. Die Pfeile zeigen die Fließrichtung des Wassers an. Zunächst wird in einer Einlassstelle 407 kaltes Wasser in das System eingeleitet. Das Wasser fließt zunächst durch den Isolationskanal 406 durch einen geraden Kanalabschnitt 416 in einer ersten Kanalfüh- rungsebene 470. Am Ende dieses geraden Kanalabschnitts 416 führt der Kanal in einem Übergangsbereich 418 von der ersten Kanalführungsebene 470 in eine zweite Kanalführungsebene 480. Dort fließt das Wasser durch zwei querausgerichtete Kanalabschnitte 427 und einen längsausgerichteten Kanalabschnitt 426. Dazwischen sorgen Umlenkabschnitte 425 für jeweils etwa rechtwinklige Umlenkungen. Diese Kanalabschnitte können als eingangsseitiger Isolationskanal angesehen werden, der nun etwa an einem Übergang zurück in die erste Kanalführungsebene 470 endet. Es schließt sich der Heizkanal mit den Heizkanalabschnitten 402 und dem Zwischenkanalabschnitt 403 an, die sämtlichst in der ersten Kanalführungsebene 470 angeordnet sind. Im Anschluss erreicht das Wasser einen ausgangsseitigen Isolationskanal, der im Wesentlichen wieder in der zweiten Kanalführungsebene 480 angeordnet ist. Dort umfasst er im wesentlichen zwei iängsausgerichtete Kanalabschnitte 426 und zwei querausgerichtete Kanalabschnitte 427. Der folgende Kanalabschnitt in der zweiten Kanalführungsebene 480 verläuft in einem etwa rechtwinkligen Kanalabschnitt 427 zu einem weiteren geraden Kanalabschnitt 426. Nach einem weiteren etwa rechtwinkligen Kanalabschnitt 427 und einem weiteren geraden Kanalabschnitt 426 führt der Kanalabschnitt in einem weiteren Übergangsbereich 428 zurück in die erste Kanalführungsebene 470. Hier strömt das Wasser mäander- förmig durch den Heizkanal 402 bzw. den Zwischenkanal 403. Danach führt der Kanal über einen weiteren Übergangsbereich 419 zurück in die zweite Kanalführungsebene 480. Der nächste Kanalabschnitt verläuft zunächst über einen geraden Kanalabschnitt 426 über drei in etwa rechtwinklig zueinander angeordneten Kanalabschnitten 427 Dieser ausgangsseitige Isolationskanal reicht im Grunde bis zur Auslassstelle 405, welche in keiner der beiden Kanalführungsebenen angeordnet ist. Alternativ kann das Wasser durch eine Einlassstelle 407' ein und durch eine Auslassstelle 405' ausströmen, die beide in der Darstellung der Figur 5 oben gezeigt sind. Aus Figur 5 ist zu erkennen, dass die mäanderförmig verlaufenden Heizkanäle 402 und der Zwischenkanal 403 in der ersten Kanalführungsebene 470 angeordnet sind und die geraden und in etwa im rechten Winkel zueinander verlaufenden Isolationskanäle 406 im Wesentlichen in der zweiten Kanalführungsebene 480 angeordnet sind. Figur 5a zeigt das Kanalsystem aus Figur 5 in einer Seitenansicht. Dort sind die erste Kanalführungsebene 470 und eine zweite Kanalführungsebene 480 zu erkennen.
Figur 6 zeigt drei miteinander verbundene Teilschalen, nämlich eine erste, zweite und dritte Teilschale 510, 520 und 530, wie z.B. die erste Teilschale der Figur 1 , die zweite Teilschale der Figur 2 und die dritte Teilschale der Figur 3, in einer perspektivischen Ansicht. Die zweite Teilschale 520 ist zwischen der ersten Teilschale 510 und der dritten Teilschale 530 angeordnet und jeweils mit diesen fest verbunden. Zudem sind zwei Öffnungen 512 zum Anschließen eines Thermostats o.ä. zu erkennen.
Figur 6a zeigt einen Schnitt A-A der drei verbundenen Teilschalen aus Figur 6. Dabei sind die erste Teilschale 510, die zweite Teilschale 520 und die dritte Teilschale 530 zu erkennen. Die erste Teilschale 510 weist drei erste Nuten bzw. Rinnen 512, eine zwischen zwei der ersten Nuten bzw. Rinnen 512 angeordnete Zwischenkanalhälfte 513 sowie drei Isolationskanalhälften 516 auf. Die zweite Teilschale 520 weist dazu korrespondierende zweite Nuten bzw. Rinnen 522, eine zweite Zwischenkanalhälfte 523 sowie zweite Isolationskanalhälften 526 auf. Die ersten Nuten bzw. Rinnen 512, die Zwischenkanalhälfte 513 sowie die Isolationskanalhälften 516 weisen jeweils eine größere Tiefe auf als die dazu korrespondierenden Nuten bzw. Rinnen 522, Zwischenkanalhälften 523 sowie Isolationskanalhälften 523 in der zweiten Teilschale 520. Die mit den ersten Nuten bzw. Rinnen 512 zusammengesetzten zweiten Nuten bzw. Rinnen 522 bilden gemeinsam den Heizkanal 540, die Zwischenkanalhälften 513 und 523 einen Zwischenkanal 550 und die Isolationskanalhälften 516 bzw. 526 einen Isolationskanal 560. Die Kanäle befinden sich alle in einer ersten Kanalführungsebene 570. Die gesamten Kanäle in der ersten Kanalführungsebenebene 570 werden durch die Verbindung der ersten Teilschale 510 und der zweiten Teilschale 520 gebildet. Die Verbindung ist über die Fügeflächen 509 gebildet, vorzugsweise mittels Verschweißen. Die dritte Teilschale 530 ist nicht mit der ersten Teilschale 510 verbunden.
In einer zweiten Kanalführungsebene 580 sind drei weitere Isolationskanäle 560 zu erkennen. Die Isolationskanäle 560 sind aus der verbundenen zweiten Teilschale 520 und dritten Teilschale 530 gebildet. Die zweite Teilschale 520 weist drei, der dritten Teilschale 530 zugewandte Isolationskanalhälften 526 auf. Die dritte Teilschale 530 weist drei dazu korrespondierende Isolationskanalhälften 536 auf, welche gemeinsam die Isolationskanäle 560 bilden. Die Isolationskanäle 560 sind in der zweiten Kanalführungs- ebene 580 angeordnet. Die zweite Teilschale 520 und die dritte Teilschale 530 sind an den Fügeflächen 519 miteinander verbunden, vorzugsweise mittels Verschweißen.

Claims

Ansprüche Heizblock (300) zur Verwendung in einem Warmwasserbereiter zum Erwärmen von Wasser, umfassend einen Heizblockkörper, insbesondere aus Kunststoff, zum Ausbilden einer Kavität zum Leiten des Wassers und zum Aufnehmen wenigstens eines Heizelementes, wobei
der Heizblockkörper umfasst:
o eine erste Teilschale (1 , 5 0) mit einer ersten Teilkavität und o eine zweite Teilschale ( 00, 520) mit einer zweiten Teilkavität, wobei die erste (1 , 510) und die zweite (100, 520) Teilschale in einem Fügebereich zusammengesetzt sind und zwischen sich die Kavität aus den beiden Teilka- vitäten bilden, und der Fügebereich zumindest teilweise nicht in einer Fügeebene (90, 190, 191 ) ausgebildet ist, und/oder die erste (1 , 510) und die zweite (100, 520) Teilschale durch die Zufuhr von Wärme über ein Medium verschweißt sind, insbesondere über einen im Wesentlichen abriebfreien und/oder erschütterungsfreien Schweißvorgang verschweißt sind, und/oder die erste Teilkavität eine größere Tiefe aufweist, als die zweite Teilkavität oder umgekehrt.
2. Heizblock (300) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die erste (1 , 510) und die zweite (100, 520) Teilschale jeweils als Kunststoff-Spritzgussteil ausgebildet sind.
3. Heizblock (300) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine dritte Teilschale (200, 530) vorgesehen ist, die so mit der ersten oder zweiten Teilschale (100, 520) zusammengesetzt ist, dass die erste oder zweite (100, 520) und die dritte (200, 530) Teilschale einen Isolationskanal (560) zum Herstellen einer Isolationsstrecke zwischen sich ausbilden, wobei der Isolationskanal (560) insbesondere frei von Heizelementen ist.
4. Heizblock (300) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kavität einen
Heizkanal (540) zum Aufnehmen wenigstens eines Heizelementes bildet und der Heizkanal (540) zwischen der ersten (1 , 510) und die zweite (100, 520) Teilscha- le in einer ersten Kanalführungsebene (470, 570)angeordnet ist, und der Isolationskanal (560) zwischen der zweiten (100, 520) und der dritten (200, 530) Teilschale in einer zweiten Kanalführungsebene (470, 570) angeordnet ist, insbesondere so, dass die erste, zweite (100, 520) und dritte (200, 530) Teilschale eine Sandwichstruktur bilden.
5. Heizblock (300) nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Heizkanal (540) mäanderförmige und/oder der Isolationskanal (560) gerade, etwa rechtwinklig miteinander verbundene Kanalabschnitte aufweist.
6. Heizblock (300) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste (1 , 510) und die zweite (100, 520) Teilschale und optional eine bzw. die dritte (200, 530) Teilschale mittels Warmgasschweißen zusammengesetzt und fest verbunden ist.
7. Heizblock (300) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein
Isolationskanal (516, 560) eine Einlassstelle (107, 507) zum Zuführen des Mediums und wenigstens ein Isolationskanal (516, 560) eine Auslassstelle (105, 505) zum Abführen des Mediums aufweist und/oder die Einlassstelle (107, 507) und Auslassstelle (105, 505) fest mit einer der Teilschalen verbunden ist.
8. Heizblock (300) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Heizelement ein mit elektrischem Strom durch- flossenes Bauelement, insbesondere Heizwendel aufweist.
9. Heizblock (300) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kavität wenigstens einen mäanderförmigen Heizkanal (540) aufweist, wobei der Heizkanal (540) wenigstens einen Heizabschnitt mit dem Heizelement zum Erwärmen des Wassers aufweist und wobei
in der ersten (1 , 510) und die zweite (100, 520) Teilschale jeweils eine erste bzw. zweite Kanalhälfte des Heizkanals als erste (2, 512) bzw. zweite (102, 522) mäanderförmige Rinne oder Nut ausgebildet ist, wobei
die erste mäanderförmige Nut bzw. Rinne (2, 512) eine größere Tiefe als die zweite mäanderförmige Nut bzw. Rinne (102, 522) aufweist oder umgekehrt.
10. Heizblock (300) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der mäander- förmige Heizkanal (540) eine im Wesentlichen durchgängig gleiche Wandstärke aufweist, insbesondere in Umfangsrichtung des Heizkanals eine durchgängig gleiche Wandstärke aufweist.
11. Heizblock (300) nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der mäanderförmige Heizkanal (540) parallel zueinander angeordnete Heizabschnitte mit entgegengesetzten Strömungsrichtungen aufweist und zwischen den parallel zueinander angeordneten Heizabschnitten wenigstens ein Zwischenkanal (550) zum Auftrennen der Potentiale angeordnet ist, wobei der wenigstens eine Zwischenkanal (550) an einer Umlenkstelle (4, 504) mit einem Heizabschnitt verbunden ist und der Zwischenkanal (550) insbesondere kein Heizelement aufweist.
12. Heizblock (300) nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass der Heizkanal 540) in geraden Abschnitten einen größeren Kanalumfang aufweist als in einer der oder allen Umlenkstellen (4, 504) und/oder im Zwischenkanal (550).
13. Heizblock (300) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Heizblock (300) Wasseranschlüsse (325) zur Anwendung bei Übertisch- und Untertischanordnungen aufweist.
14. Warmwasserbereiter zum Erwärmen eines flüssigen Mediums umfassend einen Heizblock (300) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche.
15. Warmwasserbereiter nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Warmwasserbereiter eine Umhüllung (315), insbesondere ein Gehäuse aufweist, umfassend eine Rückwand, eine vordere Wand, eine erste und eine zweite Seitenwand, einen Deckel und einen Boden, wobei eine Teilschale, insbesondere die dritte Teilschale (200, 530), des Heizblocks (300) als Bestandteil der Rückwand ausgebildet ist.
16. Warmwasserbereiter nach einem der Ansprüche 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Warmwasserbereiter vorbereitet ist zum Verwenden in einer Übertischanordnung und/oder Untertischanordnung.
17. Teilschale (1 , 100, 200, 510, 520, 530) vorbereitet zur Verwendung zur Herstellung eines Heizblocks (300) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, umfassend eine Fügefläche (9, 109, 119, 519, 509) vorbereitet zum Verschweißen mit einer weiteren Fügefläche (9, 109, 1 9, 519, 509) einer werteren Teilschale, wobei die Fügefläche (9, 109, 119, 519, 509) zumindest teilweise nicht in einer Fügeebene angeordnet ist.
18. Teilschale (1 , 100, 200, 510, 520, 530) vorbereitet zur Verwendung zur Herstellung eines Heizblöcks (300) nach einem der Ansprüche 1 bis 17, umfassend zwei Wasseranschlüsse (325), wobei ein Wassersanschluss (325) eine Wassereinlaufstelle und ein Wasseranschluss (325) eine Wasserauslaufstelle bildet, wobei mindestens ein Wasseranschluss (325) wenigstens außerhalb einer der Fügeebenen (9, 109, 119, 519, 509) liegt und aus einer der Teilschalen geformt ist und wobei insbesondere die Wassereinlaufstelle und/oder die Wasserauslaufstelle eine Strömungsrichtung definiert, die im Wesentlichen parallel zur Fügeebene ausgebildet ist.
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