EP0335250A1 - Durchlauferhitzer, insbesondere für eine Kaffee- oder Teemaschine - Google Patents

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EP0335250A1 EP89105190A EP89105190A EP0335250A1 EP 0335250 A1 EP0335250 A1 EP 0335250A1 EP 89105190 A EP89105190 A EP 89105190A EP 89105190 A EP89105190 A EP 89105190A EP 0335250 A1 EP0335250 A1 EP 0335250A1
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    • H05B2203/021—Heaters specially adapted for heating liquids

Definitions

  • the present invention relates to a continuous-flow heater, in particular for a coffee or tea machine, consisting of a hollow body provided with an inlet and an outlet and an electrical resistance heater which completely or partially surrounds the hollow body.
  • Water heaters of the generic type are known in many embodiments.
  • the electrical resistance heating consists of heating wires or flat radiators which are wound around the hollow body or are completely or partially cast into the hollow body.
  • This design principle has a negative influence on the size of the known instantaneous water heaters as well as their design options.
  • the heating wires surrounding the hollow body increase the total volume of previously known instantaneous heaters, the overall dimensions of previously known instantaneous heaters anyway having to be designed to be quite large in order to provide the heating power required in each case.
  • the present invention has for its object to provide a flow heater of the generic type, which is characterized both by small dimensions and in that its shape can be aligned practically without restriction to the particular use or application.
  • the hollow body from an electrically non-conductive Ma material or is provided with a thin insulating layer and the electrical resistance heater consists of an at least in partial areas of the outer surface of the hollow body printed and sintered on resistance paste.
  • the electrical resistance heater is printed and sintered onto the hollow body, on the one hand an increase in volume of the entire instantaneous heater by the resistance heater itself is practically avoided and on the other hand the advantage is achieved that the instantaneous heater can be largely optimally adapted to its respective use, since in its design, it is practically only necessary to ensure that the hollow body can be printed with an appropriate resistance paste.
  • hybrid heating elements The printing of corresponding materials with appropriate resistance pastes and sintering on of these resistance pastes for the purpose of forming heating elements is known per se under the term hybrid heating elements, so far, however, such hybrid heating elements have been produced and used exclusively as contact heating elements which serve to transfer heat to other components to transfer.
  • hybrid heating elements have been produced and used exclusively as contact heating elements which serve to transfer heat to other components to transfer.
  • the use of conventional hybrid heating elements for instantaneous water heaters would not bring any advantage over the known prior art.
  • a tubular flow heater generally designated by the reference numeral 10
  • This water heater 10 consists of a hollow body 11 in the form of a tube and a resistance paste 12 printed and sintered onto this hollow body 11, which serves as an electrical resistance heater.
  • the hollow body 11 is either made of an electrically non-conductive material or consists of an electrically conductive material which is provided with a thin insulating layer.
  • the hollow body 11 consist of steel, and a thin ceramic coating can be provided as the insulating layer.
  • the resistance paste 12 is then printed and sintered onto this ceramic coating.
  • a pipe end 13 is used as an inlet and the one not shown in FIG. 1 re pipe end 14 used as an outlet for the water heater 10.
  • the instantaneous water heater 10 shown in a perspective view in FIG. 2 again consists of a hollow body 11 with an inlet 13 and an outlet 14 as well as a resistance paste 12 printed and sintered onto the hollow body, which forms the electrical resistance heater for the instantaneous heater 10.
  • the hollow body 11 is also made in the exemplary embodiment according to FIG. 2 from an electrically non-conductive material or is provided with an insulating layer.
  • the resistance paste 12 is printed on the respective hollow body 11 in spiral shapes.
  • 3 and 4 show a further embodiment for a tubular instantaneous water heater 10.
  • the central area of the tubular hollow body 11 is flattened in order to create largely flat surfaces for printing with the resistance paste 12.
  • Inlet 13 and outlet 14 of the instantaneous water heater 10 are left cylindrical in order to be able to connect corresponding hose-like connecting parts to the instantaneous water heater 10 without problems.
  • the instantaneous water heater 10 can also be curved in the form of a tube.
  • FIG. 5 in conjunction with FIG. 6 makes it clear that there are various possibilities with regard to the shape of the instantaneous water heater 10 according to the invention.
  • two pipe sections 16, which run parallel to one another and are connected to one another by a central web 15, can be provided with an electrical resistance heater by means of a printed and sintered-on resistor paste 12, and the two pipe sections can be connected to one another via a connecting piece 17.
  • the tube sections 16 are flattened in order to create a surface that is as flat as possible for printing on the resistance paste 12.
  • any curved hollow body 11 can be provided with an electrical resistance heater in the form of a printed and sintered resistance paste 12 in order to create a continuous-flow heater 10.
  • the water heater 10 is to have a hollow body 11 made of electrically non-conductive material, aluminum dioxide is preferably used.

Abstract

Ein Durchlauferhitzer (10), insbesondere für eine Kaffee- oder Teemaschine, besteht aus einem mit einem Einlauf (13) und einem Auslauf (14) versehenen Hohlkörper (11), auf den eine elektrische Widerstandsheizung in Form einer auf den Hohlkörper (11) aufgedruckten und aufgesinterten Wi­derstandspaste (12) aufgebracht ist.
Der Vorteil dieses Durchlauferhitzers (10) liegt einer­seits darin, daß die elektrische Widerstandsheizung das Volumen des Durchlauferhitzers (10) praktisch nicht ver­größert und andererseits darin, daß die Formgestaltung des Durchlauferhitzers letztendlich nur die Möglichkeit be­rücksichtigen muß, daß eine Widerstandspaste (12) aufge­druckt und aufgesintert werden kann.

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Durchlauf­erhitzer, insbesondere für eine Kaffee- oder Teemaschine, bestehend aus einem mit einem Einlauf und einem Auslauf versehenen Hohlkörper sowie einer den Hohlkörper ganz oder teilweise umgebenden elektrischen Widerstandsheizung.
  • Durchlauferhitzer der gattungsgemäßen Art sind in vieler­lei Ausführungsformen bekannt.
  • Außer dem Einsatz derartiger Durchlauferhitzer für Kaffee- oder Teemaschinen sind auch andere Anwendungsfälle für Durchlauferhitzer bekannt, wobei das ständig gleiche Funk­tionsprinzip darin zu sehen ist, daß ein zu erwärmendes Medium durch den Einlauf in den Durchlauferhitzer ein­strömt, während des Durchströmens durch den Hohlkörper in diesem erhitzt wird und durch den Auslauf den Durch­lauferhitzer wieder verläßt.
  • Bei vorbekannten Durchlauferhitzern besteht die elektri­sche Widerstandsheizung aus Heizdrähten oder Flachheiz­körpern, die um den Hohlkörper herumgewickelt oder ganz bzw. teilweise in den Hohlkörper eingegossen sind.
  • Durch dieses Konstruktionsprinzip wird sowohl die Größe der vorbekannten Durchlauferhitzer negativ beeinflußt wie auch deren Gestaltungsmöglichkeit. Die den Hohlkörper um­gebenden Heizdrähte vergrößern das Gesamtvolumen vorbekann­ter Durchlauferhitzer, wobei die gesamten Abmessungen vor­bekannter Durchlauferhitzer ohnehin recht groß ausgelegt werden müssen, um die jeweils geforderte Heizleistung zu erbringen.
  • Bei der Formgebung vorbekannter Durchlauferhitzer hat der Konstrukteur immer darauf zu achten, daß die Möglichkeit der Umwicklung oder des Eingießens der Widerstandsdrähte erhalten bleibt, wodurch die Freiheit der Formgestaltung im Sinne einer optimalen Anpassung an den jeweiligen An­wendungszweck beträchtlich eingeschränkt wird.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Durchlauferhitzer der gattungsgemäßen Art zu schaf­fen, der sich sowohl durch geringe Abmessungen wie auch dadurch auszeichnet, daß seine Formgestaltung praktisch uneingeschränkt am jeweiligen Verwendungs- oder Einsatz­zweck ausrichtbar ist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Hohlkörper aus einem elektrisch nicht leitfähigen Ma­ terial besteht oder mit einer dünnen Isolierschicht ver­sehen ist und die elektrische Widerstandsheizung aus einer zumindest in Teilbereichen der Außenfläche des Hohlkörpers auf diesen aufgedruckten und aufgesinterten Widerstands­paste besteht.
  • Bedingt durch die Tatsache, daß die elektrische Wider­standsheizung auf den Hohlkörper aufgedruckt und aufge­sintert ist, wird einerseits eine Volumenvergrößerung des gesamten Durchlauferhitzers durch die Widerstandsheizung selbst praktisch vermieden und andererseits der Vorteil erzielt, daß der Durchlauferhitzer weitestgehend optimal an seinen jeweiligen Verwendungszweck angepaßt werden kann, da bei seiner Formgestaltung praktisch nur darauf zu achten ist, daß die Bedruckung des Hohlkörpers mit einer entsprechenden Widerstandspaste möglich ist.
  • Durch die Verwendung eines elektrisch nicht leitfähigen Materiales oder durch die Verwendung eines elektrisch leitfähigen, aber mit einer dünnen Isolierschicht verse­henen Materiales ist die elektrische Sicherheit eines der­artigen Durchlauferhitzers ohne weiteres gewährleistet.
  • Die Bedruckung von entsprechenden Materialien mit ent­sprechenden Widerstandspasten und Aufsintern dieser Wi­derstandspasten zum Zwecke der Bildung von Heizelementen ist ansich unter dem Begriff Hybrid-Heizelemente bekannt, bislang werden derartige Hybrid-Heizelemente allerdings ausschließlich als Kontaktheizkörper hergestellt und ver­wendet, die dazu dienen, Wärme auf andere Bauteile zu übertragen. Die Verwendung herkömmlicher Hybrid-Heizele­mente für Durchlauferhitzer würde insoweit gegenüber dem vorbekannten Stand der Technik keinen Vorteil mitsichbrin­gen.
  • Weitere Merkmale der Erfindung sind Gegenstand von Unter­ansprüchen.
  • In den beigefügten Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, die im folgenden näher beschrie­ben werden. Es zeigen:
    • Fig. 1 eine perspektivische Teildarstellung eines rohrförmigen Durchlauferhitzers
    • Fig. 2 eine perspektivische Darstellung eines zy­lindrischen Durchlauferhitzers
    • Fig. 3 eine Ansicht eines rohrförmigen, abeflach­ten Durchlauferhitzers
    • Fig. 4 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles IV in Fig. 3
    • Fig. 5 eine Draufsicht auf einen Durchlauferhitzer nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung
    • Fig. 6 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles VI in Fig. 5
    • Fig. 7 eine Draufsicht auf einen Durchlauferhitzer nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung
    • Fig. 8a bis 8g mögliche Querschnittsformen für erfindungs­gemäße Durchlauferhitzer.
  • In Fig. 1 ist in perspektivischer Darstellung ein rohrför­miger, insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 versehener Durchlauferhitzer dargestellt. Dieser Durchlauferhitzer 10 besteht aus einem Hohlörper 11 in Form eines Rohres sowie einer auf diesen Hohlkörper 11 aufgedruckten und aufge­sinterten Widerstandspaste 12, die als elektrische Wider­standsheizung dient.
  • Der Hohlkörper 11 ist entweder aus einem elektrisch nicht leitfähigen Material hergestellt oder besteht aus einem elektrisch leitfähigen Material, welches mit einer dünnen Isolierschicht versehen ist.
  • In letztgenanntem Falle kann z.B. der Hohlkörper 11 aus Stahl bestehen, wobei als Isolierschicht eine dünne Kera­mikbeschichtung vorgesehen sein kann. Auf diese Keramik­beschichtung wird dann die Widerstandspaste 12 aufgedruckt und aufgesintert.
  • Bei dem Durchlauferhitzer gemäß Fig. 1 wird ein Rohrende 13 als Einlauf und das in Fig. 1 nicht dargestellte, ande­ re Rohrende 14 als Auslauf für den Durchlauferhitzer 10 benutzt.
  • Der in Fig. 2 in perspektivischer Darstellung gezeigte Durchlauferhitzer 10 besteht wieder aus einem Hohlkörper 11 mit einem Einlauf 13 und einem Auslauf 14 sowie einer auf den Hohlkörper aufgedruckten und aufgesinterten Wider­standspaste 12, welche die elektrische Widerstandsheizung für den Durchlauferhitzer 10 bildet.
  • Wie schon beim rohrförmigen Durchlauferhitzer nach Fig. 1 ist der Hohlkörper 11 auch beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 aus einem elektrisch nicht leitfähigen Material hergestellt oder mit einer Isolierschicht versehen.
  • Bei den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 1 und 2 ist die Widerstandspaste 12 in umlaufenden Spiralformen auf den jeweiligen Hohlkörper 11 aufgedruckt.
  • Die Fig. 3 und 4 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel für einen rohrförmigen Durchlauferhitzer 10.
  • Hier ist der mittlere Bereich des rohrartigen Hohlkörpers 11 abgeflacht, um weitestgehend ebene Flächen für das Be­drucken mit der Widerstandspaste 12 zu schaffen.
  • Einlauf 13 und Auslauf 14 des Durchlauferhitzers 10 sind hingegen zylindrisch belassen, um entsprechend schlauch­artige Anschlußteile an den Durchlauferhitzer 10 problem­los anschließen zu können.
  • In Fig. 4 ist schon angedeutet, daß der Durchlauferhitzer 10 in Rohrform auch gekrümmt sein kann.
  • Fig. 5 in Verbindung mit Fig. 6 macht deutlich, daß hin­sichtlich der Formgestaltung erfindungsgemäßer Durchlauf­erhitzer 10 vielfältige Möglichkeiten bestehen.
  • So können beispielsweise zwei parallel zueinander verlau­fende, durch einen Mittelsteg 15 miteinander verbundene Rohrabschnitte 16 mit einer elektrischen Widerstandshei­zung durch eine aufgedruckte und aufgesinterte Widerstands­paste 12 versehen und die beiden Rohrabschnitte über ein Verbindungsstück 17 miteinander verbunden sein.
  • Auch beim Ausführungsbeispiel nach den Fig. 5 und 6 sind die Rohrabschnitte 16 abeflacht, um eine möglichst ebene Fläche für das Aufdrucken der Widerstandspaste 12 zu schaf­fen.
  • Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 7 macht deutlich, daß auch beliebig gekrümmte Hohlkörper 11 mit einer elektri­schen Widerstandsheizung in Form einer aufgedruckten und aufgesinterten Widerstandspaste 12 versehen werden können, um einen Durchlauferhitzer 10 zu schaffen.
  • Die Fig. 8a bis 8g machen deutlich, daß letztendlich be­liebige Querschnittsformen von Hohlkörpern 11 verwendet werden können, insbesondere auch solche mit ohnehin ebe­nen Flächen wie quadratische, rechteckige oder mehreckige Profile, weiterhin können auch Mehrkammerprofile (s. Fig. 8g) zum Einsatz kommen.
  • Die dargestellten Ausführungsbeispiele dienen lediglich dazu, die vielseitigen Gestaltungsmöglichkeiten für erfin­dungsgemäße Durchlauferhitzer anzudeuten.
  • Insbesondere bei Durchlauferhitzern für Kaffee- oder Tee­maschinen kommte es häufig darauf an, den Durchlauferhit­zer so zu gestalten, daß dieser sich der äußeren Form der Kaffee- oder Teemaschine optimal unterordnet. Gerade die­ser Forderung kann mit vorliegender Erfindung optimal ent­sprochen werden.
  • Für den Fall, daß der Durchlauferhitzer 10 einen Hohlkör­per 11 aus elektrisch nicht leitfähigem Material aufwei­sen soll, wird bevorzugt Aluminiumdioxyd eingesetzt.

Claims (7)

1. Durchlauferhitzer, insbesondere für eine Kaffee- oder Teemaschine, bestehend aus einem mit einem Einlauf und einem Auslauf versehenen Hohlkörper sowie einer den Hohlkörper ganz oder teilweise umgebenden elek­trischen Widerstandsheizung, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper (11) aus einem elektrisch nicht leitfähigen Material besteht oder mit einer dünnen Isolierschicht versehen ist und die elektrische Widerstandsheizung aus einer zumindest in Teilbereichen der Außenfläche des Hohl­körpers (11) auf diesen aufgedruckten und aufgesinter­ten Widerstandspaste (12) besteht.
2. Durchlauferhitzer nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, daß der Hohlkörper (11) aus Aluminiumdioxyd hergestellt ist.
3. Durchlauferhitzer nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, daß der Hohlkörper (11) aus Stahl mit einer dünnen Keramikbeschichtung besteht.
4. Durchlauferhitzer nach einem oder mehreren der An­sprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohl­körper (11) rohrförmig gestaltet und in den Bereichen der aufgedruckten und aufgesinterten Widerstandspaste (12) abgeflacht ist.
5. Durchlauferhitzer nach einem oder mehreren der An­sprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohl­körper (11) zylindrisch ausgebildet und die aufge­druckte und aufgesinterte Widerstandspaste (12) spi­ralförmig um den zylindrischen Hohlkörper (11) umlau­fend angeordnet ist.
6. Durchlauferhitzer nach einem oder mehreren der An­sprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohl­körper (11) aus zwei über ein Verbindungsstück (17) miteinander verbundenen Rohrstücken (16) besteht.
7. Durchlauferhitzer nach einem oder mehreren der vor­hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Einlauf (13) und Auslauf (14) unabhängig von der Querschnittsform des Hohlkörpers (11) zylindrische Querschnitte aufweisen.
EP89105190A 1988-03-30 1989-03-23 Durchlauferhitzer, insbesondere für eine Kaffee- oder Teemaschine Expired - Lifetime EP0335250B1 (de)

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EP0335250A1 true EP0335250A1 (de) 1989-10-04
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