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1. (WO1993019332) CHAUFFE-EAU ELECTRIQUE INSTANTANE
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A n s p r ü c h e

1. Elektrischer Durchlauferhitzer mit einem Kaltwasser-Ein-lauf (1), einer Steuereinrichtung (3), einer ersten Isolationsstrecke (4), einer dieser nachgeschalteten Heizstrecke (5), einer zweiten Isolationsstrecke (6) und einem Warmwasser-Auslauf

(7)Λ
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
daß die Heizstrecke aus wenigstens einem rohrförmigen Heizmodul (5a, 5b, 5c) besteht, der ein in den Wasserweg eingebundenes, im wesentlichen gerades und rundes Rohr (51) zur Aufnahme eines Heizelements (50a, 50b, 50c) und von beiden Rohrenden abgehende Anschlußstutzen (53, 54) aufweist,
daß an der Innenwand des Heizelement-Aufnahmerohrs (51) Turbulenzelemente (52) angeordnet sind, welche axiale Strö-mungsfäden des den Heizmodul durchströmenden Wassers unterbrechen und in Drall- und Querströme umlenken; und
daß die ersten und zweiten Isolationsstrecken (4, 6) als flexible Schläuche ausgebildet sind, die jeweils mit einem Anschlußstutzen (53, 54) eines Heizmoduls druckdicht verbunden sind.

2. Durchlauferhitzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine wendeiförmige Nut oder Rippe (52) nach Art eines Innengewindes in oder an der Innenwand des Heizelement-Aufnahmerohrs (51) derart ausgebildet ist, daß in dem das Rohr durchströmenden Wasser sowohl Drall- als auch Querströ-mungskomponenten erzwungen und Turbulenzen im Rohr-Innenraum (55) verstärkt hervorgerufen werden.

3. Durchlauferhitzer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizstrecke (5) mehrere Heizmodule (5a, 5b, 5c) aufweist, die über komplementär gestaltete Anschluß- stutzen (53, 54) lösbar miteinander gekuppelt und in Reihe geschaltet sind.

4. Durchlauferhitzer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die einem Heizmodul (5a) zugeordneten beiden Anschlußstutzen etwa radial und nach entgegengesetzten Seiten vom Aufnahmerohr (51) abgehende, komplementäre Einsteck- und Aufnahmeteile (53, 54) und/oder komplementäre Bajonettkupplungen sind.

5. Durchlauferhitzer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß von der Innenwand des Heizelement-Aufnahmerohrs (51) vorspringende Haltemittel (57) zur Begrenzung einer axialen Auslenkbewegung der Heizwendel (50a) vorgesehen sind.

6. Durchlauferhitzer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Heizwendel (50a, 50b, 50c) Wider-standsdrähte mit metallisch blanker oder suproxidierter Oberfläche vorgesehen sind.

7. Durchlauferhitzer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der die beiden Isolationsstrecken (4, 6) bildenden flexiblen Schläuche so bemessen ist, daß sie auch für Fluide (Wasser) der höchstmöglichen Leitfähigkeit ausreichend ist.

8. Durchlauferhitzer nach einem der Ansprüche 1 bis 7 , dadurch gekennzeichnet, daß jedes Heizelement-Aufnahmerohr (51) und die beiden Anschlußstutzen (53, 54) als einstückiges Kunststoff-Spritzgußformteil ausgebildet sind und daß das Heizelement-Aufnahmerohr an beiden axialen Enden druckdicht verschlossen ist.

9. Durchlauferhitzer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser des Heizelement-Aufnahmerohrs (51) nach einem Rohrende (56) hin leicht konisch erweitert ist.

10. Durchlauferhitzer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltemittel mehrere axial beabstandete, vorzugsweise umfangsversetzte Ansätze (57) sind.

11. Durchlauferhitzer nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Heizwendel-Aufnahmerohr (51) aus mehreren axialen Rohrabschnitten besteht, die fluiddicht und fest miteinander verbunden sind, und daß die Haltemittel (57) den Verbindungsstellen der Rohrabschnitte benachbart angeordnet sind.

12. Durchlauferhitzer nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die rohrförmigen Heizmodule (5a, 5b, 5c) in Griffschalen einer Gehäuse-Unterform gehalten sind.

13. Durchlauferhitzer nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden die Isolationsstrecke bildenden Kunststof schlauche (4, 6) in Windungen in die Unterform eingesetzt und Mittel vorgesehen sind, um die Schläuche in ihren schlau-fenförmigen Windungen knickfrei festzulegen.

14. Durchlauferhitzer nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (3) einem im wesentlichen biegesteifen Leitungsabschnitt (2) zugeordnet ist, der zwischen Kaltwasser-Einlauf (1) und der ersten Isolationsstrecke (4) in den Fluid-Strömungsweg eingebunden ist.

15. Durchlauferhitzer nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizstrecke (5) wenigstens zwei einzeln steuerbare und/oder schaltbare Heizelemente (5a-c) aufweist, von denen wenigstens eines wärmebedarfsabhängig Steuer- bar und eines als letzte Heizstufe (5c) zur Deckung des
höchsten Wärmebedarfbereichs zuschaltbar ist.

16. Durchlauferhitzer nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Temperatursensor (23) zur Messung der Fluid-Temperatur (Te) im Kaltwasserbereich und ein zweiter Temperatursensor (30) zur Messung der Fluidtemperatur (Ta) im Warmwasserbereich sowie Mittel (8, 80, 29) zur Zwangskühlung von temperaturempfindlichen elektronischen Bauelementen (31) der Steuereinrichtung (3) vorgesehen sind, und daß die Mittel zur Zwangskühlung zumindestens dann wirksam gemacht werden, wenn die vom ersten Temperatursensor (23) gemessene Kaltwassertemperatur (Te) einen oberen Grenzwert übersteigt.

17. Durchlauferhitzer nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Zwangskühlung einen Lüfter (8) und einen mit den zu kühlenden elektronischen Bauelementen (31) in wärmeübertragender Beziehung stehenden Luft-Führungskanal (80) aufweisen.

18. Durchlauferhitzer nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizleistung der Heizelemente (5a-c) in Abhängigkeit von der Regelabweichung zwischen Solltemperatur (Ts) und der vom zweiten Temperatursensor (30) erfaßten Warmwassertemperatur (Ta) steuerbar ist.

19. Durchlauferhitzer nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß erste und zweite Fluid-Druckfühler zur Messung der Fluiddrucke (pe und pa) auf der Kaltwasser- und der Warmwasserseite vorgesehen sind und daß die Steuereinrichtung (3) Mittel zur Leistungsansteuerung (31, 35) der Heizelemente aufweist, die in Abhängigkeit von einem voreinstellbaren Differenzdruck (Δp = pe - pa) freigegeben werden.

20. Durchlauferhitzer nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (3) Mittel zur Verzögerung der Freigabe der Heizwicklungseinsehaltung aufweist.

21. Durchlauferhitzer nach einem der Ansprüche 15 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur Messung des elektrischen Widerstands der Wassersäule zwischen zwei Heizelementen (50 a-c) und eine Einrichtung zur Auswertung des Meßergebnisses vorgesehen sind.

22. Durchlauferhitzer nach einem der Ansprüche 15 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (3) eine Fuzzy-Logik (34) zur Verarbeitung der Meßwerte und zur Steuerung der Heizwicklungsleistungen aufweist.

23. Durchlauferhitzer nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Fuzzy-Logik Mittel (36) zur Ansteuerung von Sicherheitsfunktionsanzeigen (37) aufweist.

24. Verfahren zur Herstellung eines rohrförmigen Heizmoduls zur Verwendung in einem elektrischen Durchlauferhitzer nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizwendel-Aufnahmerohr einstückig dadurch hergestellt wird, daß
a) ein Kern mit wenigstens einer wendeiförmigen Nut oder Rippe nach Art eines Gewindes hoher Steigung hergestellt wird; b) der Kern mit allseitig gleichmäßigem Umfangsabstand in eine Außenform eingetaucht wird;
c) der Raum zwischen der Außenform und dem Kern danach mit einer Spritzgießmasse aus Kunststoff gefüllt wird;
d) die Spritzgießmasse aushärten gelassen wird; und
e) der Kern nach dem Aushärten unter einer der wendeiförmigen Rippe folgenden Drehbewegung relativ zum Formteil aus der Öffnung des Formteils axial herausgezogen wird.

25. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß dem Kern in der Herausziehrichtung ein geringfügig zunehmender Querschnitt gegeben wird.