DE4111954C1 - Water heater with enamelled metal container - having electric heating element soldered to baseplate and protective anode - Google Patents
Water heater with enamelled metal container - having electric heating element soldered to baseplate and protective anodeInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Warmwasserbereiter mit einem von einem Wärmeisolationsmantel umgebenen, emaillierten Metall-Wasserbehälter, an dem eine einen elektrischen Heizkörper tragende Flanschplatte angeordnet ist, welche gegen den Wasserbehälter elektrisch isoliert ist, mit einer im Wasserbehälter angeordneten Schutzanode und mit einem Einlaufrohr und einem Auslaufrohr.The invention relates to a water heater with a surrounded by a heat insulation jacket, enamelled Metal water tank, one of which has an electric one Radiator-bearing flange plate is arranged, which is electrically insulated from the water tank, with a protective anode arranged in the water tank and with a Inlet pipe and an outlet pipe.
Derartige Warmwasserbereiter sind marktbekannt. Ein solcher ist in Fig. 1 gezeigt. Bei den bekannten Warmwasserbereitern ist es üblich, die den Rohrheizkörper und weitere Bauelemente tragende Flanschplatte elektrisch isoliert am Wasserbehälter zu montieren. Mit einem Schutzleiter des elektrischen Netzes wird nicht die Flanschplatte, sondern der Wasserbehälter, an dem die Schutzanode elektrisch leitend befestigt ist, verbunden. Dadurch ist eine elektrische Isolation zwischen dem Rohrheizkörper und der Schutzanode bzw. dem Wasserbehälter erreicht. Durch diese elektrische Isolation ist ein zu schneller Abtrag der Schutzanode, die Korrosionsschäden des emaillierten Metall-Wasserbehälters verhindert, vermieden. Es kommt dabei nicht unbedingt darauf an, daß die genannte Isolation sehr hochohmig ist. Oft ist die an sich hochohmige Isolation durch einen elektrischen Widerstand überbrückt, der beispielsweise in der Größenordnung von 390 Ohm liegt und den an der Schutzanode wirksamen Schutzstrom begrenzt.Such water heaters are known on the market. Such is shown in Fig. 1. In the known water heaters, it is customary to mount the flange plate carrying the tubular heater and other components in an electrically insulated manner on the water tank. A protective conductor of the electrical network does not connect the flange plate, but the water tank to which the protective anode is attached in an electrically conductive manner. This achieves electrical insulation between the tubular heater and the protective anode or the water tank. This electrical insulation prevents the protective anode from being removed too quickly, which prevents corrosion damage to the enamelled metal water tank. It does not necessarily matter that the insulation mentioned is very high-impedance. Often, the high-resistance insulation itself is bridged by an electrical resistance, which is, for example, in the order of 390 ohms and limits the protective current effective at the protective anode.
In der DE 39 02 400 A1 ist ein solcher Widerstand beschrieben.Such a resistor is in DE 39 02 400 A1 described.
Wird bei dem marktbekannten Warmwasserbereiter der Rohrheizkörper in der Weise defekt, daß sein Mantelrohr an der Netzspannung liegt, dann liegt auch die Flanschplatte an der Netzspannung. Darüber hinaus liegt dann auch das Einlaufrohr und das Auslaufrohr, soweit diese Rohre an der Flanschplatte elektrisch leitend befestigt sind, über die Wasserstrecke an der Netzspannung. Wenn nun diese Rohre an Wasserleitungen angeschlossen sind, die nicht geerdet bzw. mit dem Schutzleiter des Netzes verbunden sind, z. B. bei Isolierrohr-Verrohrungen, dann ist ein solcher Zustand für den Benutzer gefährlich.Will the at the market-famous water heater Tubular heater defective in such a way that its jacket tube on the mains voltage, then the flange plate is also located at the mains voltage. In addition, that is then Inlet pipe and the outlet pipe, insofar as these pipes on the Flange plate are attached electrically conductive over the Water route at the mains voltage. If now these pipes on Water pipes are connected that are not grounded or are connected to the protective conductor of the network, e.g. B. at Insulation pipe piping, then such a condition is for dangerous to the user.
Unter dem Begriff des Schutzleiters sind hier auch die Fälle des Nulleiters und der Erdung zu verstehen.The term “protective conductor” also includes here Understand cases of neutral and grounding.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Warmwasserbereiter der eingangs genannten Art vorzuschlagen, bei dem der Rohrheizkörper, gegebenenfalls über einen elektrischen Widerstand, elektrisch gegen den Wasserbehälter und die Schutzanode isoliert ist, und bei dem gewährleistet ist, daß bei einem Defekt des Rohrheizkörpers keine berührbaren Teile oder mit solchen verbundene Teile spannungsführend werden.The object of the invention is to provide a water heater to propose the type mentioned at the beginning, in which the Tubular heating element, possibly via an electrical one Resistance, electrical against the water tank and the Protective anode is insulated, and which ensures that in the event of a defect in the tubular heater, no touchable Parts or parts connected to them are live will.
Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe bei einem Warmwasserbereiter der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Flanschplatte an eine Schutzleiterklemme des Warmwasserbereiters angeschlossen ist, und daß das Einlaufrohr und das Auslaufrohr mit der Flanschplatte elektrisch leitend verbunden und gegenüber dem Wasserbehälter elektrisch isoliert sind. Die Schutzleiterklemme ist an einen Schutzleiter oder einen Erdleiter des elektrischen Netzes oder eine Erdung anzuschließen.According to the invention, the above task is for one Water heater of the type mentioned above solved that the flange plate to a protective conductor terminal the water heater is connected, and that Inlet pipe and the outlet pipe with the flange plate electrically connected and opposite Water tanks are electrically insulated. The Protective conductor terminal is connected to a protective conductor or a Earth conductor of the electrical network or an earthing to connect.
Bei dieser Anordnung sind der Wasserbehälter und die mit ihm elektrisch verbundene Schutzanode nicht mit der Schutzleiterklemme verbunden. Hieraus ergibt sich jedoch keine Gefährdung für den Benutzer, da der Wasserbehälter vom Benutzer unberührbar in dem Wärmeisolationsmantel angeordnet ist, der zugleich eine elektrische Isolation bildet.In this arrangement, the water tank and the Protective anode electrically connected to it not with the Protective conductor terminal connected. However, this results in no danger to the user because of the water tank untouchable by the user in the thermal insulation jacket is arranged, which is also an electrical insulation forms.
Wird bei der Erfindung der Rohrheizkörper in der Weise defekt, daß sein Mantelrohr an der Netzspannung liegt, dann ist dies für den Benutzer selbst dann ungefährlich, wenn er elektrisch leitende Teile der mit dem Einlaufrohr und dem Auslaufrohr verbundenen Wasserleitung berührt, da das Einlaufrohr, das Auslaufrohr und die Flanschplatte und auch das Mantelrohr des Rohrheizkörpers von vornherein am Schutzleiter liegen. Darüber hinaus wird bei einem solchen Defekt selbst eine sehr einfache Netzsicherung ansprechen.In the invention, the tubular heater in such a way defective, that his jacket tube is connected to the mains voltage, then this is harmless to the user even if he electrically conductive parts of the with the inlet pipe and the The outlet pipe touches the connected water pipe because that Inlet pipe, the outlet pipe and the flange plate and also the jacket pipe of the tubular heater from the outset on Protective conductor. In addition, such Defect even a very simple mains fuse.
Wäre das metallische Einlaufrohr und/oder das metallische Auslaufrohr nicht mit der Schutzleiterklemme verbunden, dann könnte an diesem beim genannten Defekt über die Leitfähigkeit des Wassers eine den Benutzer gefährdende Spannung auftreten.Would be the metallic inlet pipe and / or the metallic Outlet pipe not connected to the protective conductor terminal, then this could cause the defect mentioned above Conductivity of the water is a danger to the user Tension occur.
Aufgrund der auch bei der Erfindung gewährleisteten elektrischen Isolation zwischen dem Mantelrohr des Rohrheizkörpers und dem Wasserbehälter ist die an sich bekannte Begrenzung des an der Schutzanode wirksamen, die Korrosion des Wasserbehälters unterdrückenden Schutzstroms gewährleistet. Es kann auch hier der aus dem Stand der Technik bekannte elektrische Widerstand zur Begrenzung des Schutzstroms vorgesehen sein.Because of the also guaranteed in the invention electrical insulation between the casing of the Tubular radiator and the water tank is in itself Known limitation of the effective at the protective anode, the Corrosion of the protective current suppressing the water tank guaranteed. It can also be from the state of the art Technology known electrical resistance to limit the Protective current may be provided.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Advantageous refinements of the invention result from the subclaims.
In der folgenden Beschreibung werden Ausführungsbeispiele der Erfindung näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen:In the following description, exemplary embodiments described the invention in more detail. The drawing shows:
Fig. 1 einen Warmwasserbereiter nach dem Stand der Technik, Fig. 1 shows a water heater according to the prior art,
Fig. 2 einen Warmwasserbereiter nach der Erfindung, Fig. 2 shows a water heater according to the invention,
Fig. 3 eine gegenüber Fig. 2 vergrößerte Teilansicht der elektrisch isolierten Durchführung des Einlaufrohres und/oder des Auslaufrohres am Wasserbehälter und Fig. 3 is a partial view enlarged compared to FIG. 2 of the electrically insulated passage of the inlet pipe and / or the outlet pipe on the water tank and
Fig. 4 eine Alternative zu Fig. 3. Fig. 4 shows an alternative to FIG. 3.
Ein Warmwasserbereiter weist einen innen emaillierten metallischen Wasserbehälter (1) auf. Dieser ist in einen Wärmeisolationsmantel (2) aus Kunststoff eingebettet, welcher zugleich elektrisch nichtleitend ist. Der Wärmeisolationsmantel (2) ist von einem Außenmantel (3) umschlossen. Unterhalb des Wasserbehälters (1) ist im Außenmantel (3) ein Schaltraum (4) ausgebildet. In dem Wasserbehälter (1) ist eine mit diesem elektrisch leitend verbundene Schutzanode (5) angeordnet.A water heater has an internally enamelled metal water tank ( 1 ). This is embedded in a heat insulation jacket ( 2 ) made of plastic, which is also electrically non-conductive. The heat insulation jacket ( 2 ) is enclosed by an outer jacket ( 3 ). A control room ( 4 ) is formed in the outer casing ( 3 ) below the water tank ( 1 ). A protective anode ( 5 ) which is electrically conductively connected to the water container ( 1 ) is arranged.
An dem Wasserbehälter (1) ist eine Flanschplatte (6) lösbar befestigt, die über eine Dichtung (7) gegenüber dem Wasserbehälter (1) elektrisch isoliert ist. Ist die Dichtung (7) zu hochohmig, dann kann sie durch einen nicht näher dargestellten elektrischen Widerstand überbrückt sein. An die Flanschplatte (6) ist ein elektrischer Rohrheizkörper (8) angelötet, dessen Heizdraht in ein mit Magnesiumoxyd gefülltes Mantelrohr (9) eingebettet ist. Außerdem ist an der Flanschplatte (6) ein Hüllrohr (10) befestigt, in dem wenigstens ein Temperaturfühler angeordnet ist.A flange plate ( 6 ) is detachably fastened to the water tank ( 1 ) and is electrically insulated from the water tank ( 1 ) via a seal ( 7 ). If the seal ( 7 ) is too high-resistance, it can be bridged by an electrical resistance, not shown. An electric tubular heater ( 8 ) is soldered to the flange plate ( 6 ), the heating wire of which is embedded in a jacket tube ( 9 ) filled with magnesium oxide. In addition, a cladding tube ( 10 ), in which at least one temperature sensor is arranged, is fastened to the flange plate ( 6 ).
Im Schaltraum (4) sind der Rohrheizkörper (8) und der Temperaturfühler über einen nicht näher dargestellten Regler und über eine Klemmenleiste (11), die eine Schutzleiterklemme (12) aufweist, an das elektrische Netz angeschlossen.In the control room ( 4 ), the tubular heater ( 8 ) and the temperature sensor are connected to the electrical network via a controller (not shown) and via a terminal strip ( 11 ), which has a protective conductor terminal ( 12 ).
In den Wasserbehälter (1) münden ein metallisches Einlaufrohr (13) und ein metallisches Auslaufrohr (14), die mit dem Wassernetz verbindbar sind. Das Einlaufrohr (13) ist durch die Flanschplatte (6) hindurchgeführt und an dieser elektrisch leitend verlötet. Das Einlaufrohr (13) kann stattdessen auch, wie das Auslaufrohr (14), durch den Wasserbehälter (1) durchgeführt sein. Das Auslaufrohr (14) ist an einer Durchführung (15) an dem Wasserbehälter (1) gehalten.A metallic inlet pipe ( 13 ) and a metallic outlet pipe ( 14 ), which can be connected to the water network, open into the water tank ( 1 ). The inlet pipe ( 13 ) is passed through the flange plate ( 6 ) and soldered to it in an electrically conductive manner. The inlet pipe ( 13 ) can instead, like the outlet pipe ( 14 ), be passed through the water tank ( 1 ). The outlet pipe ( 14 ) is held on a bushing ( 15 ) on the water tank ( 1 ).
Bei dem Stand der Technik nach Fig. 1 ist die Schutzanode (5) elektrisch an die Schutzleiterklemme (12) angeschlossen. Das Auslaufrohr (14) und gegebenenfalls auch das Einlaufrohr (13) ist mit dem Wasserbehälter (1) elektrisch leitend verbunden. Dadurch liegen die Schutzanode (5), der Wasserbehälter (1) und das Auslaufrohr (14) elektrisch an der Schutzleiterklemme (12). Die Flanschplatte (6) ist aus diesem Schutzleiterkreis elektrisch herausisoliert.In the prior art according to FIG. 1, the protective anode ( 5 ) is electrically connected to the protective conductor terminal ( 12 ). The outlet pipe ( 14 ) and possibly also the inlet pipe ( 13 ) is connected to the water tank ( 1 ) in an electrically conductive manner. As a result, the protective anode ( 5 ), the water tank ( 1 ) and the outlet pipe ( 14 ) are electrically connected to the protective conductor terminal ( 12 ). The flange plate ( 6 ) is electrically insulated from this protective conductor circuit.
Tritt nun bei dem Aufbau nach Fig. 1 ein Defekt des Rohrheizkörpers (8) in der Weise ein, daß sein Mantelrohr (9) an Spannung liegt, dann liegt dadurch auch die Flanschplatte (6) an Spannung. Außerdem liegt auch das Einlaufrohr (13) an Spannung, so daß mit dem Einlaufrohr (13) in elektrisch leitender Verbindung stehende Teile der Wasserarmatur ebenfalls an Spannung liegen. Und obwohl das Auslaufrohr (14) in den Schutzleiterbereich einbezogen ist, kann durch seine eventuelle innere Emaillierung auch hier eine Verschleppung von Fremdspannung in das versorgende Wassernetz stattfinden. Dies ist für den Benutzer gefährlich.If a defect in the tubular heating element ( 8 ) occurs in the construction according to FIG. 1 in such a way that its jacket tube ( 9 ) is under tension, then the flange plate ( 6 ) is also under tension. In addition, the inlet pipe ( 13 ) is also live, so that parts of the water fitting which are in electrically conductive connection with the inlet pipe ( 13 ) are also live. And although the outlet pipe ( 14 ) is included in the protective conductor area, its internal enamelling can also cause external voltage to be carried into the supplying water network. This is dangerous for the user.
Bei der Erfindung (vgl. Fig. 2) ist nicht die Schutzanode (5) bzw. der Wasserbehälter (1) mit der Schutzleiterklemme (12) verbunden. Stattdessen ist die Flanschplatte (6) an die Schutzleiterklemme (12) angeschlossen. Außerdem ist das Auslaufrohr (14) an seiner Durchführung (15) gegenüber dem Wasserbehälter (1) elektrisch isoliert. Wenn auch das Einlaufrohr (13) durch den Wasserbehälter (1) hindurchgeführt ist, dann ist auch dieses an seiner Durchführung gegenüber dem Wasserbehälter (1) elektrisch isoliert. Das Auslaufrohr (14) und gegebenenfalls das Einlaufrohr (13) ist über eine separate Leitung (16) mit der Schutzleiterklemme (12) verbunden. Gleiches wird erreicht, wenn das Auslaufrohr (14) und gegebenenfalls das Einlaufrohr (13) dirrekt mit der elektrisch leitenden Flanschplatte (6) elektrisch leitend verbunden werden.In the invention (see FIG. 2), the protective anode ( 5 ) or the water tank ( 1 ) is not connected to the protective conductor terminal ( 12 ). Instead, the flange plate ( 6 ) is connected to the protective conductor terminal ( 12 ). In addition, the outlet pipe ( 14 ) is electrically insulated from its passage ( 15 ) with respect to the water tank ( 1 ). If the inlet pipe ( 13 ) is also passed through the water tank ( 1 ), then this is also electrically insulated from the water tank ( 1 ) in its passage. The outlet pipe ( 14 ) and possibly the inlet pipe ( 13 ) are connected to the protective conductor terminal ( 12 ) via a separate line ( 16 ). The same is achieved if the outlet pipe ( 14 ) and possibly the inlet pipe ( 13 ) are connected in an electrically conductive manner to the electrically conductive flange plate ( 6 ).
Tritt nun ein Defekt des Rohrheizkörpers (8) auf, dann kann weder die Flanschplatte (6) noch das Auslaufrohr (14) noch das Einlaufrohr (13) spannungsführend werden. Dadurch bleiben auch an das Einlaufrohr (13) und das Auslaufrohr (14) angeschlossene Wasserleitungsteile - auch wenn sie nicht für sich geerdet sind - spannungsfrei. Der Benutzer wird also nicht gefährdet.If there is a defect in the tubular heater ( 8 ), then neither the flange plate ( 6 ) nor the outlet pipe ( 14 ) nor the inlet pipe ( 13 ) can become live. As a result, water pipe parts connected to the inlet pipe ( 13 ) and the outlet pipe ( 14 ) remain free of voltage, even if they are not earthed by themselves. The user is therefore not endangered.
Da - wie beim Stand der Technik - der Wasserbehälter (1) mit der Schutzanode (5) gegenüber der Flanschplatte (6) mit dem Rohrheizkörper (8) elektrisch, gegebenenfalls über den genannten elektrischen Widerstand, isoliert sind, ist zugleich gewährleistet, daß sich die Schutzanode (5) nicht zu schnell verbraucht.Since - as in the prior art - the water tank ( 1 ) with the protective anode ( 5 ) with respect to the flange plate ( 6 ) with the tubular heater ( 8 ) are electrically insulated, possibly via the electrical resistance mentioned, it is also ensured that the Protective anode ( 5 ) not used up too quickly.
Die Ausführungen nach den Fig. 3 und 4 zeigen Gestaltungsmöglichkeiten der Durchführung (15).The embodiments according to FIGS. 3 and 4 show design possibilities of the passage (15).
Nach Fig. 3 ist in den Wasserbehälter (1) ein Nippel (17) eingeschweißt, in den ein Dichtkörper (18) auf Anschlag eingeschoben ist. Anschließend wird durch den Dichtkörper (18) das Einlauf- bzw. Auslaufrohr (13 bzw. 14) durchgesteckt, und ein Rand des Nippels (17) wird umgebördelt. Dadurch wird der Dichtkörper (18) komprimiert, so daß das Einlauf- bzw. Auslaufrohr (13 bzw. 14) fest und wasserdicht am Wasserbehälter (1) sitzt. Der Dichtkörper (18) stellt die elektrische Isolation des Wasserbehälters (1) gegenüber dem Einlauf- bzw. Auslaufrohr (13 bzw. 14) sicher.According to Fig. 3, a nipple ( 17 ) is welded into the water tank ( 1 ), into which a sealing body ( 18 ) is inserted as far as it will go. The inlet or outlet pipe ( 13 or 14 ) is then pushed through the sealing body ( 18 ) and an edge of the nipple ( 17 ) is flanged. As a result, the sealing body ( 18 ) is compressed so that the inlet or outlet pipe ( 13 or 14 ) sits firmly and watertight on the water tank ( 1 ). The sealing body ( 18 ) ensures the electrical insulation of the water tank ( 1 ) from the inlet or outlet pipe ( 13 or 14 ).
Bei der Ausführung nach Fig. 4 weist der an den Wasserbehälter (1) angeschweißte Nippel (17) ein Außengewinde (20) auf. Das Einlauf- bzw. Auslaufrohr (13 bzw. 14) ist mit einer Stauchfalte (21) versehen. Eine auf das Außengewinde (20) geschraubte Überwurfmutter (22) drückt die Stauchfalte (21) gegen den Dichtkörper (18). Das Einlauf- bzw. Auslaufrohr (13 bzw. 14) ist dadurch fest und dicht am Wasserbehälter (1) gehalten. Die Überwurfmutter (22) besteht aus einem elektrisch isolierenden Kunststoff, so daß die elektrische Trennung des Wasserbehälters (1) gegenüber dem Einlauf- bzw. Auslaufrohr (13 bzw. 14) gewährleistet ist.In the embodiment of Fig. 4 of the welded to the water tank (1) nipple (17) has an external thread (20). The inlet or outlet pipe ( 13 or 14 ) is provided with a compression fold ( 21 ). A union nut ( 22 ) screwed onto the external thread ( 20 ) presses the compression fold ( 21 ) against the sealing body ( 18 ). The inlet or outlet pipe ( 13 or 14 ) is thereby held firmly and close to the water tank ( 1 ). The union nut ( 22 ) consists of an electrically insulating plastic, so that the electrical separation of the water container ( 1 ) from the inlet or outlet pipe ( 13 or 14 ) is ensured.
Der genannte elektrische Widerstand, der den an der Schutzanode (5) wirksamen Schutzstrom begrenzt, muß nicht räumlich zwischen der Flanschplatte (6) und dem Wasserbehälter (1) vorgesehen sein. Er kann auch im Bereich der Durchführung (15) zwischen dem Wasserbehälter (1) und dem Einlauf- bzw. Auslaufrohr (13 bzw. 14) gestaltet oder angeordnet sein.Said electrical resistance, which limits the protective current effective at the protective anode ( 5 ), does not have to be provided spatially between the flange plate ( 6 ) and the water tank ( 1 ). It can also be designed or arranged in the area of the feedthrough ( 15 ) between the water tank ( 1 ) and the inlet or outlet pipe ( 13 or 14 ).
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Legal Events
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| 8100 | Publication of patent without earlier publication of application | ||
| D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8330 | Complete renunciation |