DE102021124423A1 - Heating module for a household appliance - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Heizmodul (1) zum Erhitzen von Flüssigkeiten für ein Haushaltsgerät, insbesondere eine Kaffeemaschine, mit einem Heizkanal (3), der eine Einlassöffnung (12) und eine Auslassöffnung (13) aufweist und sich zwischen diesen beiden erstreckt, und einem, insbesondere benachbart zum Heizkanal (3) und/oder in diesem Heizkanal (3) angeordneten, elektrischen Heizelement, mittels dem die Flüssigkeit beim Durchströmen des Heizkanals (3) erhitzbar ist. Erfindungsgemäß weist der Heizkanal (3) eine sich in Umfangs- und Radialrichtung des Heizmoduls (1) erstreckende Spiralgeometrie (17) auf und/oder ist das Heizelement als Kunststoffheizelement (5) ausgebildet.The invention relates to a heating module (1) for heating liquids for a household appliance, in particular a coffee machine, with a heating channel (3) which has an inlet opening (12) and an outlet opening (13) and extends between these two, and a in particular, an electric heating element arranged adjacent to the heating channel (3) and/or in this heating channel (3), by means of which the liquid can be heated as it flows through the heating channel (3). According to the invention, the heating channel (3) has a spiral geometry (17) extending in the circumferential and radial direction of the heating module (1) and/or the heating element is designed as a plastic heating element (5).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Heizmodul zum Erhitzen von Flüssigkeiten für ein, insbesondere kleines und/oder großes, Haushaltsgerät, insbesondere eine Kaffeemaschine, mit einem Heizkanal, der eine Einlassöffnung und eine Auslassöffnung aufweist und sich zwischen diesen beiden erstreckt, und einem, insbesondere benachbart zum Heizkanal und/oder in diesem Heizkanal angeordneten, elektrischen Heizelement, mittels dem die Flüssigkeit beim Durchströmen des Heizkanals erhitzbar ist.The present invention relates to a heating module for heating liquids for a household appliance, in particular a small and/or large one, in particular a coffee machine, with a heating duct which has an inlet opening and an outlet opening and extends between these two, and one, in particular adjacent to the Heating duct and/or electric heating element arranged in this heating duct, by means of which the liquid can be heated as it flows through the heating duct.
Aus der
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zu beseitigen, insbesondere die Herstellungskosten zu reduzieren, den Energieverbrauch zu reduzieren und/oder die Heizleistung zu steigern.The object of the present invention is to eliminate the disadvantages known from the prior art, in particular to reduce the production costs, reduce the energy consumption and/or increase the heating capacity.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Heizmodul mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1.The problem is solved by a heating module with the features of
Vorgeschlagen wird ein Heizmodul zum Erhitzen von Flüssigkeiten für ein Haushaltsgerät. Das Heizmodul ist insbesondere für kleine Haushaltsgeräte bzw. SDA-Geräte ("small domestic appliances), vorzugsweise eine Kaffeemaschine, und/oder für große Haushaltsgeräte bzw. MDA-Geräte („major domestic appliances“) vorgesehen. Das Heizmodul umfasst einen Heizkanal, der eine Einlassöffnung und eine Auslassöffnung aufweist und sich zwischen diesen beiden erstreckt. Des Weiteren weist das Heizmodul ein, insbesondere benachbart zum Heizkanal und/oder in diesem Heizkanal angeordnetes, elektrisches Heizelement auf, mittels dem die Flüssigkeit beim Durchströmen des Heizkanals erhitzbar ist. Vorteilhaft ist es, wenn der Heizkanal eine sich in Umfangs- und Radialrichtung des Heizmoduls erstreckende Spiralgeometrie aufweist und/oder das Heizelement als Kunststoffheizelement ausgebildet ist.A heating module for heating liquids for a household appliance is proposed. The heating module is intended in particular for small household appliances or SDA devices (“small domestic appliances”), preferably a coffee machine, and/or for large household appliances or MDA devices (“major domestic appliances”) has an inlet opening and an outlet opening and extends between these two. Furthermore, the heating module has an electrical heating element, in particular arranged adjacent to the heating channel and/or in this heating channel, by means of which the liquid can be heated as it flows through the heating channel. It is advantageous , if the heating channel has a spiral geometry extending in the circumferential and radial direction of the heating module and/or the heating element is designed as a plastic heating element.
Vorteilhaft ist es, wenn der Heizkanal, insbesondere die Spiralgeometrie, in einer planen Heizkanalebene ausgebildet ist und/oder wenn die Einlassöffnung in Radialrichtung des Heizmoduls außen und die Auslassöffnung innen angeordnet ist. Zusätzlich oder alternativ ist es vorteilhaft, wenn die Einlassöffnung in Radialrichtung des Heizmoduls innen und die Auslassöffnung au-ßen angeordnet ist.It is advantageous if the heating channel, in particular the spiral geometry, is formed in a planar heating channel plane and/or if the inlet opening is arranged on the outside in the radial direction of the heating module and the outlet opening is arranged on the inside. In addition or as an alternative, it is advantageous if the inlet opening is arranged on the inside in the radial direction of the heating module and the outlet opening is arranged on the outside.
Vorteilhaft ist es zudem, wenn die Einlassöffnung und/oder die Auslassöffnung des Heizkanals an einer in Axialrichtung des Heizmoduls zeigenden, insbesondere derselben, ersten Stirnseite der Spiralgeometrie angeordnet ist. Zusätzlich oder alternativ ist es vorteilhaft, wenn die Einlassöffnung und/oder die Auslassöffnung des Heizkanals an einer in Radialrichtung des Heizmoduls zeigenden Mantelfläche angeordnet ist.It is also advantageous if the inlet opening and/or the outlet opening of the heating channel is arranged on a first end face of the spiral geometry pointing in the axial direction of the heating module, in particular on the same first end face. In addition or as an alternative, it is advantageous if the inlet opening and/or the outlet opening of the heating channel is arranged on a lateral surface pointing in the radial direction of the heating module.
Ebenso ist es vorteilhaft, wenn der Heizkanal im Querschnitt einen, insbesondere planen, Boden und/oder ein sich über diesen erstreckendes, insbesondere gekrümmtes und/oder gekantetes, Dach aufweist. Auch ist es vorteilhaft, wenn der Heizkanal zumindest in einem Abschnitt einen runden oder ovalen Querschnitt aufweist. Ferner ist es vorteilhaft, wenn der Heizkanal zumindest in einem Abschnitt einen eckigen, insbesondere dreieckigen, viereckigen oder n-eckigen Querschnitt aufweist.It is also advantageous if the cross-section of the heating duct has a floor, in particular a flat one, and/or a roof, in particular a curved and/or canted roof, extending over it. It is also advantageous if the heating channel has a round or oval cross section at least in one section. Furthermore, it is advantageous if the heating duct has an angular, in particular triangular, quadrangular or n-angular cross-section, at least in one section.
Vorteilhaft ist es, wenn der Heizkanal in einem ersten Abschnitt einen ersten Querschnitt und zumindest in einem zweiten Abschnitt einen zum ersten Abschnitt unterschiedlichen zweiten Abschnitt aufweist.It is advantageous if the heating channel has a first cross section in a first section and a second section that is different from the first section in at least one second section.
Vorteile bringt es zudem mit sich, wenn der Heizkanal über seine gesamte Länge vom Kunststoffheizelement beheizbar ist.There are also advantages if the heating channel can be heated by the plastic heating element over its entire length.
Ebenso bringt es Vorteile mit sich, wenn eine Innenwand des Heizkanals, insbesondere der Boden, an einer zweiten Stirnseite der Spiralgeometrie zumindest teilweise durch das Kunststoffheizelement ausgebildet ist. Vorteilhaft ist es, wenn das Kunststoffheizelement den Heizkanal in einer Kanalquerschnittsansicht, vorzugsweise vollständig bzw. vollumfänglich, umschließt.There are also advantages if an inner wall of the heating channel, in particular the floor, is formed at least partially by the plastic heating element on a second end face of the spiral geometry. It is advantageous if the plastic heating element encloses the heating channel in a channel cross-sectional view, preferably completely or over the full circumference.
Vorteilhaft ist es, wenn das Heizelement, insbesondere das Kunststoffheizelement, zumindest in einem Abschnitt des Heizkanals in einer Kanalquerschnittsansicht im Inneren des Heizkanals angeordnet und/oder von der Innenwand des Heizkanals in Radialrichtung beabstandet ist.It is advantageous if the heating element, in particular the plastic heating element, is arranged at least in a section of the heating channel in a channel cross-sectional view inside the heating channel and/or is spaced from the inner wall of the heating channel in the radial direction.
Vorteile bringt es mit sich, wenn sich eine Heizkanalquerschnittsfläche, insbesondere ein Kanaldurchmesser, eine Kanalbreite und/oder eine Kanalhöhe, der Spiralgeometrie des Heizkanals in einer Durchflussrichtung, insbesondere über die gesamte Länge der Spiralgeometrie, vergrößert oder verkleinert.There are advantages if a heating channel cross-sectional area, in particular a channel diameter, a channel width and/or a channel height, of the spiral geometry of the heating channel increases or decreases in a flow direction, in particular over the entire length of the spiral geometry.
Vorteile bringt es zudem mit sich, wenn sich die Heizkanalquerschnittsfläche in Durchflussrichtung kontinuierlich und/oder gleichmäßig vergrößert oder verkleinert.It also has advantages if the heating channel cross-sectional area increases or decreases continuously and/or uniformly in the direction of flow.
Ebenso ist es vorteilhaft, wenn die Spiralgeometrie ein in Radialrichtung des Heizmoduls außenliegendes Außenende und ein innenliegendes Innenende umfasst. Ferner ist es vorteilhaft, wenn das Außenende der Spiralgeometrie die Einlassöffnung des Heizkanals aufweist.It is also advantageous if the spiral geometry comprises an outer end lying on the outside in the radial direction of the heating module and an inner end lying on the inside. Furthermore, it is advantageous if Outer end of the spiral geometry has the inlet opening of the heating channel.
Ebenso ist es vorteilhaft, wenn im Bereich des Außenendes der Spiralgeometrie die Kanalbreite kleiner, größer oder gleich einem Durchmesser der Einlassöffnung ist.It is also advantageous if the channel width in the area of the outer end of the spiral geometry is smaller, larger than or equal to a diameter of the inlet opening.
Vorteilhaft ist es, wenn der Heizkanal eine, insbesondere in der Heizkanalebene ausgebildete, Innenkammer umfasst, die sich an das Innenende der Spiralgeometrie anschließt. Ebenso bringt es Vorteile mit sich, wenn die Innenkammer die Auslassöffnung aufweist. Auch ist es von Vorteil, wenn die Innenkammer in Durchflussrichtung zwischen dem Innenende der Spiralgeometrie und der Auslassöffnung des Heizkanals angeordnet ist.It is advantageous if the heating channel comprises an inner chamber, which is formed in particular in the plane of the heating channel and adjoins the inner end of the spiral geometry. There are also advantages if the inner chamber has the outlet opening. It is also advantageous if the inner chamber is arranged between the inner end of the spiral geometry and the outlet opening of the heating channel in the direction of flow.
Vorteilhaft ist es zudem, wenn das Innenende der Spiralgeometrie und/oder die Auslassöffnung des Heizkanals zu einem Spiralzentrum der Spiralgeometrie exzentrisch angeordnet sind.It is also advantageous if the inner end of the spiral geometry and/or the outlet opening of the heating channel are arranged eccentrically to a spiral center of the spiral geometry.
Vorteile bringt es mit sich, wenn die Spiralgeometrie zumindest zwei, insbesondere eine Vielzahl von, Windungen aufweist.There are advantages if the spiral geometry has at least two turns, in particular a large number of turns.
Vorteilhaft ist es zudem, wenn das Heizmodul einen Zulaufkanal aufweist, der zu der Einlassöffnung des Heizkanals hinführt, und/oder einen Ablaufkanal aufweist, der von der Auslassöffnung des Heizkanals wegführt. Vorteilhaft ist es, wenn das Heizmodul ein Rückschlagventil umfasst, das vorzugsweise im Bereich des Zulaufkanals angeordnet ist.It is also advantageous if the heating module has an inlet channel that leads to the inlet opening of the heating channel and/or has an outlet channel that leads away from the outlet opening of the heating channel. It is advantageous if the heating module includes a check valve, which is preferably arranged in the area of the inlet channel.
Vorteile bringt es mit sich, wenn der Zulaufkanal und/oder der Ablaufkanal in Axialrichtung des Heizmoduls verlaufen und/oder an der ersten Stirnseite angeordnet sind.There are advantages if the inlet channel and/or the outlet channel run in the axial direction of the heating module and/or are arranged on the first end face.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Auslassöffnung des Heizkanals und/oder der Ablaufkanal im Vergleich zur Einlassöffnung des Heizkanals und/oder im Vergleich zum Zulaufkanal eine kleinere Querschnittsfläche aufweist.Furthermore, it is advantageous if the outlet opening of the heating channel and/or the outflow channel has a smaller cross-sectional area in comparison to the inlet opening of the heating channel and/or in comparison to the inflow channel.
Vorteilhaft ist es zudem, wenn in dem Ablaufkanal ein querschnittsverengender Einleger angeordnet, insbesondere eingeschoben, ist.It is also advantageous if an insert that narrows the cross section is arranged, in particular inserted, in the discharge channel.
Vorteile bringt es zudem mit sich, wenn das Kunststoffheizelement einen Kunststoffkörper und/oder zumindest einen elektrischen Heizwiderstand umfasst. Der Heizwiderstand umfasst vorzugsweise einen Draht, ein Blech und/oder eine, insbesondere gedruckte, Leiterbahn und/oder ist als solches ausgebildet. Zusätzlich oder alternativ kann es sich bei dem Heizwiderstand um ein lackiertes und/oder beschichtetes Metall handeln. Auch kann der Heizwiderstand aus einer Vielzahl an elektrisch leitenden Kleinstkörpern, insbesondere Flocken, Fasern und/oder einem Granulat, ausgebildet sein. Die Kleinstkörper können beispielsweise aus Carbon oder einem elektrisch leitenden Metall ausgebildet sein. Bei der Herstellung des Kunststoffheizelements werden diese Kleinstkörper einem Kunststoffrohstoff beigemischt, so dass ein Stoffgemisch aus dem Kunststoffrohstoff und den Kleinstkörpern entsteht. Aus diesem Stoffgemisch wird dann das Kunststoffheizelement geformt, insbesondere gespritzt. Nach dem Aushärten des Stoffgemischs bilden die vielen Kleinstkörper, die sich vorzugsweise jeweils mit benachbarten Kleinstkörpern berühren, den Heizwiderstand des Kunststoffheizelements aus. Der Kunststoff des Stoffgemischs bildet den Kunststoffkörper des Kunststoffheizelements aus.There are also advantages if the plastic heating element comprises a plastic body and/or at least one electrical heating resistor. The heating resistor preferably comprises a wire, a metal sheet and/or a conductor track, in particular a printed conductor, and/or is designed as such. Additionally or alternatively, the heating resistor can be a painted and/or coated metal. The heating resistor can also be formed from a large number of electrically conductive microbodies, in particular flakes, fibers and/or granules. The smallest bodies can be made of carbon or an electrically conductive metal, for example. In the production of the plastic heating element, these microbodies are mixed with a plastic raw material, so that a mixture of the plastic raw material and the microbodies is formed. The plastic heating element is then formed, in particular injected, from this mixture of substances. After the mixture of substances has hardened, the many microbodies, which preferably touch each other with adjacent microbodies, form the heating resistance of the plastic heating element. The plastic of the mixture of substances forms the plastic body of the plastic heating element.
Zusätzlich oder alternativ ist es vorteilhaft, wenn der Heizwiderstand als Leiterplatte bzw. PCB (printed circuit board) ausgebildet ist. Der Heizwiderstand selbst kann vorteilhafterweise einen elektrischen Leiter und/oder einen Leiterträger umfassen. Der Leiter kann aus einer elektrisch leitenden Tinte ausgebildet sein. Zusätzlich oder alternativ kann der Leiter in oder auf dem Leiterträger angeordnet sein. Der Leiterträger kann flexibel oder starr ausgebildet sein. Ferner kann der Leiterträger aus Keramik und/oder Silikon ausgebildet sein. Zusätzlich oder alternativ kann der Leiterträger mehrschichtig, insbesondere aus mehreren Folien, ausgebildet sein. In diesem Fall kann der Heizwiderstand zwischen zwei Schichten des Leiterträgers angeordnet, insbesondere einlaminiert, sein.Additionally or alternatively, it is advantageous if the heating resistor is designed as a printed circuit board or PCB (printed circuit board). The heating resistor itself can advantageously include an electrical conductor and/or a conductor carrier. The conductor may be formed from an electrically conductive ink. Additionally or alternatively, the conductor can be arranged in or on the conductor carrier. The conductor carrier can be flexible or rigid. Furthermore, the conductor carrier can be made of ceramic and/or silicone. Additionally or alternatively, the conductor carrier can be multi-layered, in particular made of several foils. In this case, the heating resistor can be arranged, in particular laminated, between two layers of the conductor carrier.
Vorteilhaft ist es, wenn der Heizwiderstand in den Kunststoffkörper zumindest teilweise integriert und/oder, insbesondere vollständig, eingebettet ist. Diesbezüglich ist es vorteilhaft, wenn der Heizwiderstand als zumindest ein Einleger ausgebildet ist.It is advantageous if the heating resistor is at least partially integrated and/or, in particular, completely embedded in the plastic body. In this regard, it is advantageous if the heating resistor is designed as at least one insert.
Auch ist es von Vorteil, wenn die vom Kunststoffheizelement ausgebildete Innenwand des Heizkanals, insbesondere ausschließlich durch den Kunststoffkörper ausgebildet ist. Hierbei bildet der Kunststoffkörper insbesondere zumindest den Boden des Heizkanals aus. Zusätzlich oder alternativ bildet der Kunststoffkörper zumindest in einem Abschnitt des Heizkanals in einer Querschnittsansicht vollständig eine Innenwand des Heizkanals aus.It is also advantageous if the inner wall of the heating channel formed by the plastic heating element is formed exclusively by the plastic body. In this case, the plastic body forms in particular at least the bottom of the heating channel. Additionally or alternatively, the plastic body completely forms an inner wall of the heating channel in a cross-sectional view, at least in a section of the heating channel.
Ebenso ist es vorteilhaft, wenn der zumindest eine Heizwiderstand von dem Kunststoffkörper, zumindest auf seiner der Innenwand des Heizkanals zugewandten Seite, ummantelt und/oder umspritzt ist. Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn der zumindest eine Heizwiderstand zumindest in einem Abschnitt, vorzugsweise jedoch über seine gesamte Länge und/oder vollumfänglich, vollständig von dem Kunststoffkörper ummantelt und/oder umspritzt ist und/oder in diesen eingebettet ist.It is also advantageous if the at least one heating resistor is encased and/or encapsulated by the plastic body, at least on its side facing the inner wall of the heating channel. In particular, it is advantageous if the at least one heating resistor, at least in a section, but preferably over its entire length and / or full circumference, completely from the Plastic body is coated and / or encapsulated and / or embedded in it.
Vorteilhaft ist es, wenn der Kunststoffkörper, insbesondere auf seiner der Innenwand abgewandten Seite, zumindest eine Nut aufweist, in der der Heizwiderstand angeordnet ist.It is advantageous if the plastic body has at least one groove, in particular on its side facing away from the inner wall, in which the heating resistor is arranged.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn der Kunststoffkörper des Kunststoffheizelements aus einem Hochtemperaturkunststoff hergestellt ist. Vorteile bringt es zudem mit sich, wenn dem Hochtemperaturkunststoff ein antibakterielles Additiv, insbesondere Silber, Sterione und/oder Fluor, beigemischt ist.Furthermore, it is advantageous if the plastic body of the plastic heating element is made from a high-temperature plastic. There are also advantages if an antibacterial additive, in particular silver, sterione and/or fluorine, is added to the high-temperature plastic.
Ebenso bringt es Vorteile mit sich, wenn das Heizmodul einen, insbesondere aus Kunststoff hergestellten, Kanalkörper aufweist, der den Heizkanal, insbesondere die Spiralgeometrie, die Einlassöffnung, die Auslassöffnung, die Innenkammer, den Zulaufkanal und/oder den Ablaufkanal, umfasst.It is also advantageous if the heating module has a channel body, in particular made of plastic, which includes the heating channel, in particular the spiral geometry, the inlet opening, the outlet opening, the inner chamber, the inlet channel and/or the outlet channel.
Vorteilhaft ist es zudem, wenn das Heizmodul einen Heizkörper aufweist, der das Kunststoffheizelement und/oder einen Gehäusekörper umfasst.It is also advantageous if the heating module has a heating element which includes the plastic heating element and/or a housing body.
Vorteilhaft ist es, wenn das Kunststoffheizelement und der Gehäusekörper aus zueinander unterschiedlichen Kunststoffen ausgebildet und/oder unlösbar miteinander verbunden sind. Alternativ ist es vorteilhaft, wenn das Kunststoffheizelement und der Gehäusekörper aus einem gleichen Werkstoff und/oder Material hergestellt sind. Vorzugsweise ist das Kunststoffheizelement und der Gehäusekörper einteilig, monolithisch und/oder einstückig ausgebildet.It is advantageous if the plastic heating element and the housing body are made of different plastics and/or are permanently connected to one another. Alternatively, it is advantageous if the plastic heating element and the housing body are made from the same material and/or material. The plastic heating element and the housing body are preferably designed in one piece, monolithically and/or in one piece.
Ebenso bringt es Vorteile mit sich, wenn der Kanalkörper und der Heizkörper zwei separate Bauteile sind, die, lösbar oder unlösbar, miteinander verbunden sind. Als alternative Weiterbildung der Erfindung ist es vorteilhaft, wenn der Kanalkörper und der Heizkörper einzeilig und/oder als ein Bauteil, insbesondere in einem Spritzgussverfahren, hergestellt sind.There are also advantages if the duct body and the heating element are two separate components which are connected to one another in a detachable or non-detachable manner. As an alternative development of the invention, it is advantageous if the duct body and the heating element are produced in one piece and/or as one component, in particular in an injection molding process.
Vorteile bringt es zudem mit sich, wenn das Heizmodul einen ersten Kanalkörper und einen zweiten Kanalkörper aufweist, die in Axialrichtung des Heizmoduls übereinander angeordnet sind, und/oder dass der Heizkörper in Axialrichtung des Heizmoduls zwischen den beiden Kanalkörper angeordnet ist. Auch ist es von Vorteil, wenn der Heizkörper ein sich in Axialrichtung erstreckendes Durchgangsloch aufweist, das die beiden Heizkanäle der Kanalkörper miteinander verbindet.There are also advantages if the heating module has a first channel body and a second channel body, which are arranged one above the other in the axial direction of the heating module, and/or that the heating element is arranged between the two channel bodies in the axial direction of the heating module. It is also advantageous if the heating element has a through hole which extends in the axial direction and connects the two heating channels of the channel bodies to one another.
Vorteilhaft ist es, wenn das Heizmodul mehrere Kanalkörper umfasst, die insbesondere von demselben Heizkörper beheizbar sind. Hierfür ist der Heizkörper vorzugsweise derart ausgebildet und/oder angeordnet, dass dieser sowohl einen ersten Heizkanal eines ersten Kanalkörpers als auch einen zweiten Heizkanal eines zweiten Kanalkörpers heizen kann. Vorzugsweise ist der Heizkörper zu diesem Zweck benachbart zu beiden Kanalkörpern angeordnet. Vorzugsweise ist der Heizkörper in Axialrichtung des Heizmoduls, insbesondere sandwichartig, zwischen den beiden Kanalkörper angeordnet.It is advantageous if the heating module comprises a plurality of channel bodies which can be heated in particular by the same heating element. For this purpose, the heating element is preferably designed and/or arranged in such a way that it can heat both a first heating duct of a first duct body and a second heating duct of a second duct body. For this purpose, the heating element is preferably arranged adjacent to both channel bodies. The heating element is preferably arranged in the axial direction of the heating module, in particular in the manner of a sandwich, between the two channel bodies.
Vorteilhaft ist es, wenn der Heizkörper eine Durchgangsaussparung umfasst. Über diese Durchgangsaussparung kann das Heizmedium durch den Heizkörper hindurch vom ersten Heizkanal des ersten Kanalkörpers in den zweiten Heizkanal des zweiten Kanalkörpers gelangen. Vorteilhaft ist es, wenn die Durchgangsaussparung radial innerhalb angeordnet ist.It is advantageous if the heating element includes a passage opening. The heating medium can pass through the heating element from the first heating duct of the first duct body into the second heating duct of the second duct body via this passage opening. It is advantageous if the passage recess is arranged radially inside.
Vorgeschlagen wird ferner ein Haushaltsgerät, insbesondere ein kleines Haushaltsgerät bzw. SDA-Gerät („small domestic appliances), vorzugsweise eine Kaffeemaschine, und/oder ein großes Haushaltsgerät bzw. MDA-Geräte („major domestic appliances“) mit einem Heizmodul. Erfindungsgemäß ist das Heizmodul gemäß der vorangegangenen Beschreibung ausgebildet, wobei die genannten Merkmale einzeln oder in beliebiger Kombination vorhanden sein können.A household appliance is also proposed, in particular a small household appliance or SDA appliance (“small domestic appliances”), preferably a coffee machine, and/or a large household appliance or MDA appliance (“major domestic appliances”) with a heating module. According to the invention, the heating module is designed in accordance with the preceding description, it being possible for the features mentioned to be present individually or in any combination.
Vorteilhaft ist es, wenn das Haushaltsgerät einen Flüssigkeitsbehälter, eine Pumpe und/oder eine Brühkammer aufweist. Vorteilhaft ist es zudem, wenn die Pumpe als Elektropumpe oder als Blasenpumpe ausgebildet ist. Im Falle einer Blasenpumpe umfasst diese insbesondere eine zwischen dem Flüssigkeitsbehälter und dem Heizmodul angeordnetes Rückschlagventil.It is advantageous if the household appliance has a liquid container, a pump and/or a brewing chamber. It is also advantageous if the pump is designed as an electric pump or as a bladder pump. In the case of a bladder pump, this comprises in particular a non-return valve arranged between the liquid container and the heating module.
Weitere Vorteile der Erfindung sind in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigen:
-
1 eine perspektivische Ansicht eines Heizmoduls, -
2 einen Querschnitt des in1 gezeigten Heizmoduls, -
3 einen Heizkanal eines Heizmoduls mit einer Spiralgeometrie gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, -
4 einen Heizkanal eines Heizmoduls mit einer Spiralgeometrie gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel, -
5 einen Heizkanal eines Heizmoduls mit einer Spiralgeometrie gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel, -
6 eine Kaffeemaschine mit einem Heizmodul, -
7 einen Detailausschnitt eines Heizkanals des Heizmoduls in einer Querschnittsansicht, -
8 einen Detailausschnitt eines Heizkanals gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel in einer Querschnittsansicht, -
9 einen Detailausschnitt eines Heizkanals gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel in einer Querschnittsansicht und -
10 ein Ausführungsbeispiel eines Heizmoduls in einer schematischen Querschnittsansicht.
-
1 a perspective view of a heating module, -
2 a cross section of the in1 shown heating module, -
3 a heating channel of a heating module with a spiral geometry according to a first embodiment, -
4 a heating channel of a heating module with a spiral geometry according to a second embodiment, -
5 a heating channel of a heating module with a spiral geometry according to a third embodiment, -
6 a coffee machine with a heating module, -
7 a detailed section of a heating channel of the heating module in a cross-sectional view, -
8th a detailed section of a heating channel according to an alternative embodiment in a cross-sectional view, -
9 a detail of a heating channel according to an alternative embodiment in a cross-sectional view and -
10 an embodiment of a heating module in a schematic cross-sectional view.
Wie aus
Das Kunststoffheizelement 5 umfasst gemäß
Der Heizwiderstand 8 ist in den Kunststoffkörper 7 integriert. Hierdurch kann ein direkter Kontakt zwischen dem elektrischen Heizwiderstand 8 und der durch den Heizkanal 3 geführten Flüssigkeit vermieden werden. Des Weiteren können auf diese Weise die Herstellkosten des Heizmoduls 1 reduziert werden.The
Vorzugsweise ist der Heizwiderstand 8, insbesondere vollständig, in den Kunststoffkörper 7 eingebettet und/oder von diesem ummantelt. Alternativ kann der Heizwiderstand 8, insbesondere in einer Querschnittsansicht, aber auch nur teilweise vom Kunststoffkörper 7 ummantelt sein. Dies ist in dem in
Unter dem Begriff „eingebettet“ ist eine vollumfängliche Ummantelung des Heizwiderstands 8 mit Kunststoff des Kunststoffkörpers 7 zu verstehen.The term “embedded” is to be understood as meaning that the
Der Kunststoffkörper 7 des Kunststoffheizelements 5 ist vorzugsweise aus einem Hochtemperaturkunststoff hergestellt. Hochtemperaturkunststoffe sind eine Untergruppe der thermoplastischen Kunststoffe, die sich von technischen Kunststoffen und Standardkunststoffen insbesondere durch ihre höhere Temperaturbeständigkeit unterscheiden. So weisen Hochtemperaturkunststoffe vorzugsweise eine Dauergebrauchstemperatur von mehr als 150 °C auf.The
Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn zumindest der Hochtemperaturkunststoff des Kunststoffkörpers 7 ein antibakterielles Additiv aufweist, das diesem vorzugsweise bei der Herstellung beigemischt wird. Bei dem antibakteriellen Additiv kann es sich insbesondere um Silber, Sterione und/oder Fluor handeln. Hierdurch kann eine Keimbildung und/oder Kalkablagerungen im Inneren des Heizkanals 3 reduziert und/oder verhindert werden.Furthermore, it is advantageous if at least the high-temperature plastic of the
Der Kanalkörper 2 ist vorzugsweise ebenfalls aus einem Kunststoff hergestellt. In einer bevorzugten Ausführungsform, ist auch diesem Kunststoff des Kanalkörpers 2 ein solches antibakterielles Additiv beigemischt.The
Das Kunststoffheizelement 5 kann, wie in
Vorzugsweise ist der Gehäusekörper 6 und das Kunststoffheizelement 5 aus zueinander unterschiedlichen Kunststoffen ausgebildet. So ist es vorteilhaft, dass der Gehäusekörper 6 zur Reduktion der Herstellungskosten aus keinem Hochtemperaturkunststoff, sondern aus einem Standardkunststoff hergestellt ist. Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn der Kunststoff des Gehäusekörpers 6 im Vergleich zu dem Kunststoff des Kunststoffheizelements 5 eine geringere Wärmeleitfähigkeit aufweist. Der Kanalkörper 2 kann entweder aus einem Standardkunststoff oder einem Hochtemperaturkunststoff ausgebildet sein.The
In dem in
Zusätzlich zum Heizkanal 3 umfasst das Heizmodul 1 einen Zulaufkanal 14, über den die Flüssigkeit dem Heizmodul 1 zugeführt werden kann. Der Zulaufkanal 14 ist hierbei benachbart zur Einlassöffnung 12 des Heizkanals 3 angeordnet, so dass die Flüssigkeit nach dem Durchströmen des Zulaufkanals 14 in den Heizkanal 3 eintritt. Des Weiteren umfasst das Heizmodul 1 einen Ablaufkanal 15, der im Bereich der Auslassöffnung 13 des Heizkanals 3 angeordnet ist. Die Flüssigkeit tritt somit über die Auslassöffnung 13 aus dem Heizkanal 3 aus und gelangt in den benachbarten Ablaufkanal 15. Der Zulaufkanal 14 und der Ablaufkanal 15 erstrecken sich in Axialrichtung des Heizmoduls 1.In addition to the
Vorteilhaft ist es, wenn die Auslassöffnung 13 des Heizkanals 3 im Vergleich zur Einlassöffnung 12 des Heizkanals 3 einen kleineren Durchflussquerschnitt aufweist. Zusätzlich oder alternativ ist es vorteilhaft, wenn der Ablaufkanal 15 im Vergleich zum Zulaufkanal 14 einen kleineren Durchflussquerschnitt aufweist. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird diese Durchflussquerschnittsreduktion im Bereich der Auslassöffnung 13 mit einem in
Die Einlassöffnung 12 und die Auslassöffnung 13 des Heizkanals 3 zeigen in Axialrichtung des Heizmoduls 1. Gemäß dem in
Gemäß
Die Spiralgeometrie 17 weist mehrere Windungen auf. In dem in
Gemäß
Alternativ zu dem in
In
Bei dem in
Bei dem in
Demnach ist die erste Heizkanalquerschnittsfläche 20 am Außenende 22 der Spiralgeometrie 17 größer als die zweite Heizkanalquerschnittsfläche 21 am Innenende 23 der Spiralgeometrie 17. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Veränderung der Heizkanalquerschnittsfläche 20, 21 durch eine Veränderung der Kanalbreite des Heizkanals 3 realisiert. Alternativ oder zusätzlich könnte auch eine Kanalhöhe und/oder ein Kanaldurchmesser verändert werden. Wie aus
Das in
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Abwandlungen im Rahmen der Patentansprüche sind ebenso möglich wie eine Kombination der Merkmale, auch wenn diese in unterschiedlichen Ausführungsbeispielen dargestellt und beschrieben sind.The present invention is not limited to the illustrated and described embodiments. Modifications within the scope of the patent claims are just as possible as a combination of the features, even if they are shown and described in different exemplary embodiments.
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Heizmodulheating module
- 22
- Kanalkörperchannel body
- 33
- Heizkanalheating channel
- 44
- Heizkörperradiator
- 55
- Kunststoffheizelementplastic heating element
- 66
- Gehäusekörpercase body
- 77
- Kunststoffkörperplastic body
- 88th
- Heizwiderstandheating resistor
- 99
- Nutgroove
- 1010
- Aussparungrecess
- 1111
- Befestigungselementfastener
- 1212
- Einlassöffnungintake port
- 1313
- Auslassöffnungexhaust port
- 1414
- Zulaufkanalinlet channel
- 1515
- Ablaufkanaldrain channel
- 1616
- Einlegerdepositor
- 1717
- Spiralgeometriespiral geometry
- 1818
- ersten Stirnseitefirst face
- 1919
- zweiten Stirnseitesecond face
- 2020
- erste Heizkanalquerschnittsflächefirst heating channel cross-sectional area
- 2121
- zweite Heizkanalquerschnittsflächesecond heating channel cross-sectional area
- 2222
- Außenendeouter end
- 2323
- Innenendeinside end
- 2424
- Innenkammerinner chamber
- 2525
- Spiralzentrumspiral center
- 2626
- Trennwandpartition wall
- 2727
- BodenFloor
- 2828
- DachRoof
- 2929
- Innenwandinner wall
- 3030
- Kaffeemaschinecoffee machine
- 3131
- Flüssigkeitsbehälterliquid container
- 3232
- Brühkammerbrewing chamber
- 3333
- Rückschlagventilcheck valve
- 3434
- Durchgangsaussparungthrough hole
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
- WO 2004105438 [0002]WO 2004105438 [0002]
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-
2021
- 2021-09-21 DE DE102021124423.4A patent/DE102021124423A1/en active Pending
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