DE2440426A1 - Electric flow heater has inner axial heating tube - with liquid circulating around it inside outer coaxial tubular jacket - Google Patents

Electric flow heater has inner axial heating tube - with liquid circulating around it inside outer coaxial tubular jacket

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Abstract

The electrical flow heater, for liquids, has its axial heating element enclosed in a first insulating tube (1) and the liquid flowing around the outside of this tube inside a second outer insulating tube (2) lagged on the outside with thermally insulating, material (6). The liquid inlet and outlet pipes enter and leave the outer tube radially at each end of it. The liquid is forced to circulate around the heating tube by winding (3) inside th outer tube. The electrical supply terminals (8) are at the extreme ends of the heater and leave the heating tube axially.

Description

Beschreibung Elektrischer Durchlauferhitzer Die Erfindung betrifft einen elektrischen DurchlauSerhitzer, der aus einem oder mehreren vom zu erhitzenden Medium durchströmten Durchflußrorhren besteht, die durch elektrische Rohrheizkörper erwärmt werden.Description of electric water heater The invention relates to an electric water heater, which consists of one or more of the to be heated Medium flowing through flow tubes consists of electric tubular heating elements be heated.

elektrische Durchlauferhitzer sind seit langem in verschiedensten Bauarten bekannt. Bei einer der bekannten Ausführungsformen werden Rohre, die vom zu erhitzenden Medium durchflossen werden mit dem Metallmantel der elektrischen Rohrheizkörper verlötat oder verschweißt.electric water heaters have long been used in various Types known. In one of the known embodiments pipes that are from to be heated medium are flowed through with the metal jacket of the electrical Tubular heating element soldered or welded.

Es ist auch bekannt, sowohl die Durchflußrohre als auch die axial mit diesen verlöteten Rohrheizkörper schraubenförmig zu biegen.It is also known both the flow tubes and the axial to bend helically with these soldered tubular heating elements.

Schließlich sind auch Konstruktionen bekannt, bei denen die Windungen eines schraubenförmigen Rohrheizkörpers dicht aufeinander liegen und durch Löten oder Schweißen wärmeleitend und flüssigkeitsdicht zu einem lediglich innen durchflossenen Rohr ausgebildet sind.Finally, constructions are also known in which the windings of a helical tubular heater lie close to one another and by soldering or welding in a thermally conductive and liquid-tight manner to an only internally traversed Tube are formed.

Alle bisher bekannten Ausführungsformen besitzen den Nachteil, daß der Metallmantel des elektrischen Rohrheizkörpers nicht vollkornmen von dem zu erhitzenden Medium umspült wird und daher einen Teil seiner Wärme als Verlustwärme durch Konvektion und Strahlung an die Umwelt abgibt. Außerdem bewirkt die ungleichmäßige Wärmeübertragung der bisher bekannten Ausführungen Stockungen und Ungleichförmigkeiten in der Durchströmung.All previously known embodiments have the disadvantage that the metal jacket of the electric tubular heater is not completely different from the one to be heated Medium is washed around and therefore part of its heat as heat loss through convection and emits radiation into the environment. It also causes the uneven heat transfer of the previously known designs blockages and irregularities in the flow.

Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu beseitigen und einen elektrischen Durchlauferhitzer derart zu gestalten, daß er sowohl ein Minimum an Wärmeverlusten aufweist als auch eine gleichmäßige und intensive Durchströmung bewirkt.The object of the invention is to eliminate these disadvantages and a to make electrical water heater such that it has both a minimum of Has heat losses and also causes an even and intensive flow.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß der zur Erhitzung dienende Rohrheizkörper zentrisch und achsengleich im Inneren des Durchflußrohres angeordnet ist. Um einen gleichmäßigen Abstand zwischen dem Metallmantel des Rohrheizkörpers und dem ihn umgebenden Durchflußrohr zu gewährleisten und um gleichzeitig die Durchströmung gleichmäßig und intensiv zu gestalten, befindet sich zwischen dem Metallmantel des Rohrheizkörpers und dem Durchflußrohr eine vorzugsweise schraubenförmige Wicklung. Diese Wicklung dient sowohl zur Distanzierung zwischen Durchflußrohr und Metallmantel des Rohrheizkörpers, als auch zur Verbesserung der Durchströmung des Durchflußrohres.The solution to this problem is that the one used for heating Tubular heating element arranged centrally and on the same axis inside the flow tube is. To ensure an even distance between the metal jacket of the tubular heater and to ensure the surrounding flow tube and at the same time the flow to make even and intense, is located between the metal jacket of the Tubular heater and the flow tube, a preferably helical winding. This winding serves both as a distance between the flow tube and the metal jacket of the tubular heater, as well as to improve the flow through the flow tube.

Diese Distanz- und Strömungswicklung kann beispielsweise aus einem schraubenförmig auf den Metallmantel des Rohrheizkörpers gewickelten Runddraht bestehen, dessen Durchmesser dem Zwischenraum zwischen Durchflußrohr und Metallmantel entspricht. Ein weiteres Merkmal der erfindung besteht darin, daß als Werkstoff dieser Distanz- und Strömungswicklung ein Metall gewählt wird, das einen hohen Beiwert als Temperaturkoeffizienten des elektrischen Widerstandes aufweist.This distance and flow winding can, for example, from one consist of round wire wound helically on the metal jacket of the tubular heater, whose diameter corresponds to the space between the flow tube and the metal jacket. Another feature of the invention is that the material of this distance and flow winding a metal is chosen that has a high coefficient as the temperature coefficient of electrical resistance.

Wenn durch plötzlichen Ausfall des Wasserzulaufes eine Überhitzung des elektrischen Rohrheizkörpers stattfindet, so kommt es gleichzeitig und trägheitsfrei zu einer intensiven Veränderung des elektrischen Widerstandes der Distanz- und Strömungswicklung. In bereits bekannter Weise kann diese Widerstandsveränderung dazu verwendet werden, einen Regler oder Begrenzer zum Ansprechen zu bringen. Auf diese Weise wird in verhältnismäßig einfacher und vorallem unmittelbarer Weise ein Abschalten des Rohrheizkörpers ohne Beschädigung relativ wertvoller Teile des Durchlauferhitzers erreicht.If overheating occurs due to sudden failure of the water supply of the electric tubular heater takes place, it happens simultaneously and without inertia to an intensive change in the electrical resistance of the distance and flow winding. In a way that is already known, this change in resistance can be used to to make a controller or limiter respond. This way it will be in proportion a simple and above all immediate way to switch off the tubular heater without Damage to relatively valuable parts of the water heater reached.

Der der Erfindung entsprechende Durchlauferhitzer entspricht in seinem äußeren Aussehen einem zylindrischen Rohr und kann in einfacher Weise mit den entsprechenden Biegewerkzeugen oder Biegemaschinen verformt werden.The water heater corresponding to the invention corresponds in his external appearance a cylindrical tube and can be in simpler Way can be deformed with the appropriate bending tools or bending machines.

Dieser Durchlauferhitzer kann daher in gerader Ausführung oder aber in einer beliebigen Biegeform hergestellt werden.This water heater can therefore be in a straight design or else can be produced in any bending shape.

Obwohl die Wärmeverluste dieses erfindungsgemäßen Durchlauferhitzers im Verhältnis zu bereits bekannten Ausführungsformen wesentlich geringer sind, da die wärmeabgebende Oberfläche des Rohrheizkörpers stets von dem zu erhitzenden Medium umgeben ist, besteht erfindungsgemäß die Möglichkeit, das Durchflußrohr zusätzlich mit einer wärmedämmenden Isolierschicht zu umgeben.Although the heat losses of this water heater according to the invention in relation to already known embodiments are significantly lower because the heat-emitting surface of the tubular heater always depends on the medium to be heated is surrounded, there is the possibility according to the invention, the flow tube in addition to be surrounded with a heat-insulating insulating layer.

Der elektrische Durchlauferhitzer gemäß der Erfindung kann zweckmäßiger Weise als Warmwasserbereiter für den Haushalt, für das Gewerbe und für die verschiedensten industriellen Gebiete Verwendung finden.The electric water heater according to the invention can be more useful Way as a water heater for the household, for the trade and for the most diverse find industrial areas use.

Ein besonders günstiges Anwendungsgebiet ist die Verwendung als Kochend-Warm-Wasser-Bereiter für Kaffeemaschinen, sowohl für den Haushalt als auch für die gewerbliche Nutzung.A particularly favorable area of application is the use as a boiling / warm water heater for coffee machines, both for household and commercial use.

Bei der Verwendung des Durchlauferhitzers für Xaffeemaschinen ist es vorteilhaft, plattenförmige oder anders geformte Metallteile mit dem Durchflußrohr gut wärmeleitend zu verbinden. Auf diese Weise besteht die Möglichkeit, die Verlustwärme des Durchflußrohres zum Vorwärmen oder Warmhalten der verschiedensten Medien zu verwenden.When using the water heater for Xaffeemachine is it is advantageous to use plate-shaped or otherwise shaped metal parts with the flow tube to connect with good thermal conductivity. In this way there is the possibility of reducing the heat loss of the flow tube for preheating or keeping a wide variety of media warm use.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert, wobei Figur 1 den Querschnitt durch den erfindungsgemäßen Durchlauferhitzer zeigt.The invention is illustrated below with reference to the drawing, for example explained, FIG. 1 showing the cross section through the instantaneous water heater according to the invention shows.

Der Metallmantel des Rohrheizvkörpers 1 ist konzentrisch von dem Durchflußrohr 2 umgeben.The metal jacket of the tubular heater 1 is concentric with the flow tube 2 surrounded.

Als Distanz- und Strömungswicklung 3 dient bei dem dargestellten Beispiel ein schraubenförmig auf der Oberfläche des Metallmantels des Rohrheizkörpers aufgewickelter Runddraht, dessen Durchmesser dem Zwischenraum zwischen Metallmantel des Rohrheizkörpers und Durchflußrohr entspricht.In the example shown, the distance and flow winding 3 is used a helical on the surface of the Metal jacket of the tubular heater Coiled round wire, the diameter of which corresponds to the space between the metal jacket of the tubular heater and the flow tube.

Durch den rohrförmigen Einlaufstutzen 4 gelangt das zu erhitzende Medium, beispielsweise Wasser, in das Innere des Durchflußrohres, dessen beide Enden dicht mit dem Metallmantel des Rohres verlötet sind.The pipe to be heated passes through the tubular inlet connection 4 Medium, for example water, into the interior of the flow tube, both ends of which are soldered tightly to the metal jacket of the pipe.

Durch die schraubenförmige Distanz- und Strömungswicklung 5 wird das zu erhitzende medium gezwungen, gleichmäßig und in einem gelenkten schraubenförmigen Strom das Durchflußrohr in seiner ganzen Länge zu durchstbömen und durch den Auslaufstutzen 5 nach inniger und gleichmäßiger Erwärmung auszutreten.The helical spacing and flow winding 5 makes this Medium to be heated forced evenly and in a helical direction Stream to flow through the flow tube in its entire length and through the outlet nozzle 5 to exit after thorough and even heating.

Eine zusätzliche Wärmedämmung 6 ist geeignet, die Verluste dieses Systemes auf ein Minimum zu reduzieren.An additional thermal insulation 6 is suitable for the losses of this System to a minimum.

Zur Temperaturüberwachung des erfindungsgemäßen Durchlauferhitzers kann entweder in der bereits beschrieben Weise die Temperaturabhängigkeit des Werkstoffes der Distanz-und Strömungswicklung verwendet werden. Es besteht aber auch die Möglichkeit, Temperaturregler, Temperaturbegrenzer und Temperaturwächter in bereits bekannter Ausführungeweise 9 sowohl mit dem Außenmantel des Durchflußrohres als auch mit den aus dem Durchflußrohr herausragenden Rohrheizkdrperenden gut wärmeleitend zu verbinden'.For temperature monitoring of the instantaneous water heater according to the invention can either determine the temperature dependency of the material in the manner already described the distance and flow winding can be used. But there is also the possibility Temperature controller, temperature limiter and temperature monitor in already known Execution 9 both with the outer jacket of the flow tube and with the to connect the ends of the tubular heating element protruding from the flow tube with good thermal conductivity '.

Claims (1)

Patentansprüche Fall 44Claims case 44 Anspruch0 Elektrischer Durchlauferhitzer, bestehend aus einem oder mehreren Rohrheizkörpern und aus einem oder mehreren Durchflußrohren, dadurch gekennzeichnet, daß das Durchflußrohr den Rohrheizkörper konzentrisch umgibt.Claim0 Electric instantaneous water heater, consisting of one or several tubular heating elements and one or more flow tubes, characterized in that, that the flow tube surrounds the tubular heater concentrically. Anspruch 2 Elektrischer Durchlauferhitzer gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Innenmantel des Durchflußrohres und dem Metallmantel des Rohrheizkörpers eine vorzugsweise schraubenförmige Distanz- und Strömungswicklung angeordnet ist.Claim 2 Electric water heater according to Claim 1, characterized characterized in that between the inner jacket of the flow tube and the metal jacket of the tubular heating element a preferably helical spacer and flow winding is arranged. Anspruch 3 Elektrischer Durchlauferhitzer gemäß den Ansprüchen l-und 2,'dadurch gekennzeichnet, daß die Distanz- und Strömungswicklung aus einem Werkstoff besteht, dessen elektrische Widerstandsänderung in Abhängigkeit von der Temperatur in an sich bekannter Weise in der Form eines Reglers oder Begrenzers zur Überwachung der zulässigen Grenztemperatur verwendet wird.Claim 3 Electric water heater according to claims 1 and 2, 'characterized in that the distance and flow winding made of one material whose electrical resistance change as a function of temperature in a manner known per se in the form of a controller or limiter for monitoring the permissible limit temperature is used. Anspruch 4 Elektrischer Durchlauferhitzer gemäß den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Durchflußrohr mit dem konzentrisch eingeschlossenen Rohrheizkörper wie ein Rohrheizkörper verformbar ist und eine gerade, zylinderartige oder aber beliebig gebogene Form aufweist.Claim 4 Electric water heater according to Claims 1 to 3, characterized in that the flow tube with the concentrically enclosed Tubular heater is deformable like a tubular heater and a straight, cylinder-like or has any curved shape. Anspruch 5 Elektrischer Durchlauferhitzer nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Durchflußrohr mit einer wärmedämmenden Isolierschicht umgeben ist.Claim 5 Electric water heater according to Claims 1 to 4, characterized in that the flow tube with a heat-insulating insulating layer is surrounded. Anspruch 6 Elektrischer Durchlauferhitzer nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Durchflußrohr vorzugsweise plattenförmige Metallteile zum Vorwärmen oder Warmhalten von Wasser oder anderen Flüssigkeiten gut wärmeleitend befestigt sind.Claim 6 Electric water heater according to Claims 1 to 5, characterized in that preferably plate-shaped on the flow tube Metal parts for preheating or keeping water or other liquids warm are attached with good thermal conductivity.
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