DE914296C

DE914296C - Electric instant water heater

Info

Publication number: DE914296C
Application number: DESCH7945A
Authority: DE
Inventors: Leonid Schomann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1951-11-09
Filing date: 1951-11-09
Publication date: 1954-07-01

Description

Elektrischer Durchlauferhitzer Eine Verwendung der zu erwärmenden Flüssigkeit selbst als Heizwiderstand hat sich nicht bewährt, weil die hierzu vorzusehenden Stromzuführungselektroden unter dem Einfluß der elektrolytischen Wirkungen verändert werden und insbesondere Kalkablagerungen erleiden, so daß früher oder später ein einwandfreier Betrieb des Erhitzers vereitelt wird.Electric water heater A use of the one to be heated Liquid itself as a heating resistor has not proven itself, because the ones to be provided for this purpose Power supply electrodes changed under the influence of electrolytic effects and in particular suffer from limescale deposits, so that sooner or later a proper operation of the heater is prevented.

Mit der Anordnung eines Widerstandsdrahtes in den zu beheizenden Flüssigkeitsstrom ist es erfindungsgemäß allein nicht getan; denn die Leitfähigkeit der Flüssigkeit kann sich in der Weise auswirken, daß der Gesamtwiderstand der Flüssigkeit und des Widerstandsdrahtes wesentlich kleiner ist als der Widerstand des Drahtes allein und bei konstanter Betriebsspannung die Stromwärme der Flüssigkeit überwiegt. Dann aber ergeben sich grundsätzlich dieselben unsicheren (unbeherrschten) Betriebsverhältnisse wie im erstgenannten Falle. Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß die Vorzüge eines unmittelbaren Wärmeüberganges vom Heizdraht zur Flüssigkeit, zum Unterschied von einer Anordnung des Heizdrahtes außerhalb des Durchlaufrohres, gewahrt und die erwähnten grundsätzlichen Mängel vermieden werden, wenn eine in das Durchlaufrohr eingesetzte Heizwendel mit ihren Windungen den Durchflußquerschnitt des Rohres umgibt und der elektrische Heizstrom in der Wendel, also durch die Umfangs- oder Mantelzone des Flüssigkeitsstranges geführt wird.With the arrangement of a resistance wire in the liquid flow to be heated it is not enough according to the invention alone; because the conductivity of the liquid can affect the overall resistance of the liquid and the Resistance wire is much smaller than the resistance of the wire alone and with constant operating voltage, the current heat of the liquid predominates. then but basically the same unsafe (uncontrolled) operating conditions result as in the former case. The invention is based on the knowledge that the advantages a direct heat transfer from the heating wire to the liquid, to the difference from an arrangement of the heating wire outside of the flow pipe, preserved and the The fundamental shortcomings mentioned above can be avoided if one is in the flow tube inserted heating coil surrounds the flow cross-section of the pipe with its turns and the electrical heating current in the coil, i.e. through the circumferential or jacket zone of the liquid strand is performed.

Dabei wird erfindungsgemäß der Durchgang des Heizstromes durch die Flüssigkeit auf einen unbedeutenden Anteil herabgesetzt, wenn der Wicklungsdurchmesser der Wendel und damit der Querschnitt des Flüssigkeitsstromes beschränkt wird. Auf diese Weise ergeben sich zudem bessere Wärmeübergangsverhältnisse, die sich wiederum vorteilhaft auf die Unterdrückung eines Durchganges des Heizstromes unmittelbar durch den Flüssigkeitsstrang auswirken. Unter solchen Umständen gewährleistet der erfindungsgemäße Durchlauferhitzer einen einwandfreien Betrieb, wenn er zum Erwärmen von Flüssigkeiten (Wasser) mit mehr oder weniger elektrischer Leitfähigkeit verwendet wird.According to the invention, the passage of the heating current through the Liquid reduced to an insignificant proportion if the winding diameter the helix and thus the cross-section of the liquid flow is restricted. on this also results in better heat transfer ratios, which in turn result advantageous for the suppression of a passage of the heating current affect directly through the fluid strand. Guaranteed in such circumstances the water heater according to the invention works properly when it is used for Heating liquids (water) with more or less electrical conductivity is used.

Die Erfindung sieht weiter vor, die beiden Enden der Wendel zu erden und auf halber Länge mit einem Spannungsanschluß zu versehen, d. h. die beiden Wendelhälften parallel zu schalten. Damit sind günstige Voraussetzungen im Sinne eines Berührungsschutzes geschaffen, ohne den nach den VDE-Vorschriften die erfindungsgemäßen Vorteile fragwürdig erscheinen könnten.The invention also provides for the two ends of the helix to be grounded and to be provided with a voltage connection halfway along its length, d. H. the two halves of the helix to connect in parallel. This creates favorable conditions in terms of protection against accidental contact created without the advantages according to the invention questionable according to the VDE regulations could appear.

Das Durchlaufrohr kann aus isolierendem Werkstoff bestehen oder mit einer elektrisch isolierenden Innenauskleidung versehen werden, die erfindungsgemäß übrigens auch bei Verwendung eines Gummischlauches als Durchlaufrohr vorteilhaft ist.The flow pipe can consist of insulating material or with an electrically insulating inner lining are provided according to the invention Incidentally, this is also advantageous when using a rubber hose as a flow pipe is.

Diese und weitere Erfindungsmerkmale zeigen die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes.These and other features of the invention are shown in the drawings illustrated embodiments of the subject matter of the invention.

Nach Abb. i ist in einen als Durchlaufrohr dienenden Gummischlauch 2, den ein Gehäuse i umgibt, eine Heizwendel 3 eingesetzt. Der Schlauch ist außerdem mit einer elektrisch isolierenden Innenauskleidung versehen, die sich beim dargestellten Beispiel aus einzelnen Ringstücken 12, vorzugsweise aus Steatit, zusammensetzt. Die Ringstücke 12 greifen an ihren Stirnseiten wirbelartig ineinander (Abb. 2) und liegen an der Innenfläche des Schlauches an, während ihre den Durchflußkanal bildenden Bohrungen etwa denselben Durchmesser wie die Wendel 3 haben. -Die zu erwärmende Flüssigkeit wird also durch die Wendel hindurchgeführt.According to Fig. I is in a rubber hose serving as a flow tube 2, which is surrounded by a housing i, a heating coil 3 is inserted. The hose is as well provided with an electrically insulating inner lining, which is shown in the Example of individual ring pieces 12, preferably made of steatite, composed. The ring pieces 12 interlock at their end faces like a vortex (Fig. 2) and lie on the inner surface of the hose, while theirs form the flow channel Bores have approximately the same diameter as the helix 3. -The one to be heated So liquid is passed through the helix.

Der Schlauch ist am Ein- und Austrittsende je an einen Stutzen 3B, 3b eines Metallrohres 7 angeschlossen, das seitlich aus dem Gehäuse i herausgeführt ist zur Verbindung mit der Wasserleitung (Hahn 5) bzw. einem Abflußrohr 6. Zwischen den beiden Stutzen 3" und 3b ist das Rohr 7 mit einem Stopfen od. dgl. verschlossen. Die beiden Stutzen sind mit den Enden der Wendel 3 leitend verbunden und durch das Rohr 7 elektrisch kurzgeschlossen sowie über die Leitung i i geerdet, so daß weder das durch den Hahn 5 zufließende Kaltwasser noch das durch das Abflußrohr 6 austretende Warmwasser unter Spannung gegen Erde stehen kann.The hose is connected at the inlet and outlet end to a connector 3B, 3b of a metal pipe 7, which is led out laterally from the housing i for connection to the water line (tap 5) or a drain pipe 6. Between the two connectors 3 " and 3b, the pipe 7 is closed with a stopper or the like. The two nozzles are conductively connected to the ends of the helix 3 and are electrically short-circuited by the pipe 7 and grounded via the line ii, so that neither the cold water flowing in through the tap 5 nor can the hot water exiting through the drain pipe 6 be under tension to earth.

Für den Anschluß der Wendel an den unter Spannung stehenden Pol io einer Spannungsquelle dient ein Metallrohrstück 4, das in den Schlauch 2 eingesetzt und dessen Enden mit den inneren Enden der beiden Wendelhälften verbunden sind. Nach Abb. i ist auch der Schlauch 2 wie die Wendel 3 auf halber Länge geteilt. Das Rohrstück 4 dient zugleich als Verbindungsmuffe für die beiden Schlauchhälften.For connecting the helix to the voltage pole io A metal pipe section 4, which is inserted into the hose 2, serves as a voltage source and the ends of which are connected to the inner ends of the two spiral halves. According to Fig. I, the tube 2, like the helix 3, is also divided over half its length. That Pipe section 4 also serves as a connecting sleeve for the two hose halves.

Der zwischen den beiden Stutzen 3a und 3b liegende Teil des Rohres 7 bildet einen toten Raum, in dem sich das zufließende Wasser staut. Mit diesem Staudruck wird eine Steuermembran 8 beaufschlagt, die an einem in der Spannungsleitung zwischen 4. und io liegenden Schalter 9 angreift. Bei geöffnetem Zuflußhahn 5, also bei Wasserdurchfluß durch den Erhitzer, biegt der Staudruck des Wassers die Membran durch und hält den Schalter 9 gegen die Schwerkraft in seiner Einschaltstellung. Wird der Hahn 5 geschlossen, dann überwiegt der Einfluß der Schwerkraft, und der Schalter unterbricht selbsttätig die Stromzufuhr, indem das zwischen den Stutzen 3a und 3b befindliche Wasser durch den Schlauch .2 unter Entspannung abfließt. Ein Gummischlauch als Durchflußkanal empfiehlt sich auch dann, wenn das Wasser bis auf Siedetemperatur erhitzt werden soll. Gegebenenfalls wird statt Gummi ein anderer elastischer und elektrisch isolierender Werkstoff für das Durchlaufrohr verwendet.That part of the pipe lying between the two nozzles 3a and 3b 7 forms a dead space in which the inflowing water accumulates. With this Dynamic pressure is applied to a control membrane 8, which is attached to one in the voltage line between 4th and io lying switch 9 attacks. When the feed valve 5 is open, that is When water flows through the heater, the back pressure of the water bends the membrane through and holds the switch 9 against gravity in its on position. If the cock 5 is closed, then the influence of gravity prevails, and the The switch automatically interrupts the power supply by placing it between the nozzles 3a and 3b located water flows through the hose .2 with relaxation. A Rubber hose as a flow channel is also recommended when the water is up to Boiling point should be heated. If necessary, another rubber is used instead of rubber elastic and electrically insulating material used for the flow tube.

Die Ausführung nach den Abb. 3 und 4 hat den Vorzug einer bequemen Anbringung des Erhitzers unmittelbar am Wasserhahn. Das Durchlaufrohr 2 ist an den Enden ringförmig gebogen. Die einander zugekehrten Seiten der beiden Ringe haben einen solchen Abstand voneinander, daß zwischen ihnen das Zapfrohrende mit dem Wasserhahn Platz findet. Der sich daraus ergebenden Gestalt des Durchlaufrohres ist das Gehäuse i angepaßt und hat etwa die Umrißlinie einer Brille, mit deren Mittelsteg der Erhitzer unmittelbar auf das aus der Wand herausragende Zapfrohrende hinter dem Hahn aufgesetzt werden kann. Vom Hahn 5 führt ein Schlauch 13 zum Eintrittsstutzen auf einer Gehäuseseite, während die andere Seite den Austrittsstuten 6 aufweist. Bei dieser Ausführung ist das Gehäuse i flach, so daß der Erhitzer für seine Anordnung auf dem Wasserhahn keinen Nutzraum beansprucht. Im übrigen ist, wie die Bezugszahlen erkennen lassen, der grundsätzliche Aufbau derselbe wie bei dem Beispiel nach den Abb. i und 2.The embodiment according to Figs. 3 and 4 has the advantage of being comfortable Attachment of the heater directly to the tap. The flow tube 2 is to the Ends curved in a ring. Have the facing sides of the two rings such a distance from each other that between them the end of the tap with the faucet Takes place. The resulting shape of the flow pipe is the housing i adapted and has roughly the outline of a pair of glasses, with the middle bar of the heater placed directly on the end of the dispensing pipe protruding from the wall behind the tap can be. A hose 13 leads from the tap 5 to the inlet connection on one side of the housing, while the other side has the outlet stub 6. In this version is the housing i flat so that the heater for its location on the faucet does not take up any usable space. Otherwise, as the reference numbers indicate, the basic structure is the same as in the example according to Figs. i and 2.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Electric flow heater, characterized in that a heating coil (3) is inserted into a flow pipe (2), the turns of which surround the flow cross-section of the pipe and which is earthed at the ends and provided with a voltage connection (4) halfway along its length.

2. Flow heater according to claim i, characterized in that the flow pipe is designed as a hose (2) with a ceramic lining (12).

3. Instantaneous water heater according to claim 2, characterized in that the insulating lining consists of rings (12), is preferably composed of steatite, which interlock with their end faces and fit snugly against the inner surface of the pipe (hose) (Fig. 2).

Flow heater according to one of claims i to 3, characterized in that the flow pipe (hose) surrounding the heating coil is connected with its ends to branching stubs (3a, 3b) of a metal pipe (7), the ends of which serve as flow inlet and outlet and with The nozzle of which the helical ends are conductively connected, while a metal bushing (q.) is inserted halfway along the length of the pipe (hose 2) for the voltage connection of the helix.

5. Water heater according to claim q., characterized in that the metal socket (q.) doubles as a connecting sleeve is used for the two-part flow pipe (hose 2).

6. Flow heater after one of claims i to 5, characterized by one acted upon by the inflow pressure Membrane (8) and a switch (g) controlled by this in the circuit of the heating coil (3).

7. water heater according to claims q. and 6, characterized in that that the membrane (8) with the one on the inflow side in the metal tube (7) behind the inflow nozzle (3a) the prevailing (static) pressure is applied. B. water heater after one of claims i to 7, characterized in that the ends of the flow pipe (2) are each bent into a ring and there is a gap between the two rings Placing the pipe on a tap (5) is provided (Fig. 3 and 4).