專利名稱：連續(xù)加熱器，用于制造連續(xù)加熱器的方法和包括連續(xù)加熱器的熱飲料自動(dòng)裝置的制作方法
連續(xù)加熱器，用于制造連續(xù)加熱器的方法和包括連續(xù)加熱器的熱飲料
自動(dòng)裝置
本發(fā)明涉及 一 種泵運(yùn)轉(zhuǎn)式電連續(xù)加熱器(pumpenbetriebenen, elektrischen Durchlauferhitzer)， 一種用于制造連續(xù)加熱器的方法，以 及一種包括連續(xù)加熱器的熱々大術(shù)牛自動(dòng)裝置(Heissgetraenkeautomaten)。
連續(xù)加熱器通常為固定地安裝的用于準(zhǔn)備熱的液體、尤其是用于 準(zhǔn)備熱水的裝置。在家用領(lǐng)域中，連續(xù)加熱器例如應(yīng)用于洗碗^幾、洗 衣才幾或咖啡才幾中。
連續(xù)加熱器通常包括管形加熱體(Rohrheizkoerper)和液體引導(dǎo)管， 該液體引導(dǎo)管具有用于待加熱液體的入口和出口 。
管形加熱體典型地包括例如由鋁或不銹鋼制成的金屬管，在其中 布置有螺旋狀地巻繞的加熱絲。在加熱絲和金屬管之間存在有(例如) 石英砂或氧化^:,以用于電絕緣。金屬管的末端部利用陶資元件而封 閉，金屬銷居中地自該陶瓷元件凸伸出來(lái)，該金屬銷與加熱絲的相應(yīng) 的端部處于電接觸中。管形加熱體被與液體引導(dǎo)管 一起鑄造在鋁塊中 或從外面以平面的方式焊到液體引導(dǎo)管上或以螺旋狀圍繞該液體引 導(dǎo)管的方式而被焊接。
在現(xiàn)有技術(shù)中，已知了例如應(yīng)用在傳統(tǒng)的咖啡機(jī)中的無(wú)泵式裝 置，以及泵運(yùn)轉(zhuǎn)式裝置，其在熱飲料自動(dòng)裝置中、例如在全自動(dòng)咖啡 機(jī)和蒸餾咖啡才幾中被應(yīng)用。在泵運(yùn)轉(zhuǎn)式裝置中存在可達(dá)15bar的壓力。 該點(diǎn)如此地實(shí)現(xiàn)，即，將水從水箱或其它給水裝置供給至電動(dòng)驅(qū)動(dòng)式 的泵，其隨后使水在高壓下通過(guò)連續(xù)加熱器而供給至咖啡粉容納裝 置。
尤其在泵運(yùn)轉(zhuǎn)式裝置中，在極小的熱傳導(dǎo)面上存在有較高的熱功率。這里，在液體引導(dǎo)管內(nèi)可能形成熱水的層流。但若熱水層狀地流 動(dòng)，在管子的加熱的內(nèi)表面和液體流之間則會(huì)形成蒸汽阻隔層
(Dampfsperrschicht)。該蒸汽阻隔層起隔熱作用且由此妨礙了液體的進(jìn) 一步加熱。連續(xù)加熱器的效率是有欠缺的。
在無(wú)泵式和泵運(yùn)轉(zhuǎn)式熱飲料自動(dòng)裝置中，在硬水的情況下加熱裝 置中會(huì)增長(zhǎng)出鈣層。通過(guò)脫鈣過(guò)程、甚至通過(guò)快速的加熱和冷卻(例如 在煮沸過(guò)程期間)就已可能使得鈣層的部分脫落并例如在加熱裝置之 前的管系統(tǒng)中在最深點(diǎn)處聚集。
此外，在泵運(yùn)轉(zhuǎn)式熱飲料自動(dòng)裝置中，鉤微粒被壓入連續(xù)加熱器 下游的管道系統(tǒng)中。該導(dǎo)管系統(tǒng)具有不同的狹窄部位，例如閥、噴嘴 和/或分支部，如T形塊，其可能由鈣微粒所堵塞。在大功率的連續(xù)加 熱器中，這會(huì)導(dǎo)致高的蒸汽壓力并觸發(fā)諸如過(guò)熱保險(xiǎn)裝置等的安全裝 置。熱飲料自動(dòng)裝置不再能夠運(yùn)轉(zhuǎn)，并且如有需要的話須送至專業(yè)車 間進(jìn)行維修。
從該現(xiàn)有技術(shù)出發(fā)，本發(fā)明的任務(wù)在于，提供一種帶有盡可能高 的效率的泵運(yùn)轉(zhuǎn)式電連續(xù)加熱器。此外，不應(yīng)有铞微粒被沖入下游的 導(dǎo)管系統(tǒng)中。本發(fā)明的任務(wù)還包括提供一種用于制造連續(xù)加熱器的方 法。
該任務(wù)通過(guò)帶有權(quán)利要求1的特征的泵運(yùn)轉(zhuǎn)式電連續(xù)加熱器和帶 有權(quán)利要求7的特征的用于制造連續(xù)加熱器的方法而實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的 有利的設(shè)計(jì)方案和改進(jìn)方案在從屬權(quán)利要求中加以說(shuō)明。
根據(jù)本發(fā)明的泵運(yùn)轉(zhuǎn)式電連續(xù)加熱器包括給水的第一導(dǎo)管端 部，其在側(cè)面(Mantelflaeche)中帶有通孑L(Durchgangsbohrungen);排水 的第二導(dǎo)管端部，其在側(cè)面中帶有通孔；以及套管(Mantelrohr)，該套 管的至少中間的截段(Abschnitt)被施加(beaufschlagt)以至少 一個(gè)管形
力口熱體。
第一套管端部密封地貼靠在第一導(dǎo)管端部的外側(cè)面處且第二套管端部密封地貼靠在第二導(dǎo)管端部的外側(cè)面處。
待加熱的水，例如自全自動(dòng)咖啡機(jī)的水箱而來(lái)的水，通過(guò)在第一 給水導(dǎo)管端部的側(cè)面中的通孔而流入包圍該第 一導(dǎo)管端部的套管中。
通孔朝向套管的內(nèi)側(cè)面(Innenmantelflaeche)，以使得流入該套管的水 正面地沖擊到由管形加熱體加熱的內(nèi)側(cè)面上。才艮據(jù)本發(fā)明，通過(guò)這種 方式抑制了引導(dǎo)水的套管中的層流并由此抑制了在加熱的內(nèi)側(cè)面與 水流之間的蒸汽阻隔層的形成。更確切地說(shuō)，在套管中形成了紊流。
在該第一給水導(dǎo)管端部的側(cè)面中的通孔的數(shù)量、直徑和位置與根 據(jù)本發(fā)明的連續(xù)加熱器的應(yīng)用有關(guān)。如果其應(yīng)用在熱飲料自動(dòng)裝置 中，例如應(yīng)用在全自動(dòng)咖啡才幾中，則該側(cè)面具有2到12個(gè)，優(yōu)選4 到8個(gè)直徑為1到3mm的通孔。這些孔優(yōu)選地位于伸入到套管中的 給水套管端部的側(cè)面的不同截段上。
垂直于流方向并垂直于套管側(cè)面而布置的通孔有利地還起著防 止鈣微粒非所希望地進(jìn)入位于連續(xù)加熱器之前的管道系統(tǒng)的作用。尤 其在全自動(dòng)咖啡機(jī)中，連續(xù)加熱器以垂直站立(vertikal stehend)或懸掛 的方式安裝。在關(guān)閉泵之后，懸浮在水中的鉤微粒直線狀地沉降至套 管中的最深點(diǎn)，從而，不會(huì)觀察到有微粒進(jìn)入該給水導(dǎo)管系統(tǒng)。
在套管中被加熱的水通過(guò)在第二排水導(dǎo)管端部的側(cè)面中的通孔 流入下游的導(dǎo)管系統(tǒng)中，例如流入全自動(dòng)咖啡才幾的管道系統(tǒng)中。通孔 布置成垂直于套管中的水的流動(dòng)方向并垂直于套管的側(cè)面。
根據(jù)本發(fā)明，由此避免了的薄的、長(zhǎng)形的4丐微粒非所希望地進(jìn)入 下游的導(dǎo)管系統(tǒng)中。同時(shí)，不超過(guò)一定直徑的近似球形的;f敫粒從根據(jù) 本發(fā)明的連續(xù)加熱器中被沖出。在此，通孔的直徑?jīng)Q定了被沖出的微 粒的大小。
在第二排水導(dǎo)管端部的側(cè)面中的通孔的數(shù)量、直徑和位置與根據(jù)
本發(fā)明的連續(xù)加熱器的應(yīng)用有關(guān)。優(yōu)選地，孔的直徑為下游的導(dǎo)管系 統(tǒng)中的最狹窄部位的直徑的約一半那么大。
如果根據(jù)本發(fā)明的連續(xù)加熱器應(yīng)用在熱飲料自動(dòng)裝置中，例如應(yīng)用在全自動(dòng)咖啡^L中，則該側(cè)面包括2到12個(gè)，優(yōu)選4到8個(gè)帶有 在1 mm和3mm之間的直徑的通孔。如果通孔朝向套管內(nèi)側(cè)面的方向， 則根據(jù)本發(fā)明抑制了長(zhǎng)形的薄的鈣微粒進(jìn)入下游的導(dǎo)管系統(tǒng)、煮沸室 和熱水出口，同時(shí)，無(wú)害的，不超過(guò)一定直徑的微粒被沖出?？變?yōu)選 地位于伸入到套管中的排水導(dǎo)管端部的側(cè)面的不同截段上。由此避免 了大的鈣塊同時(shí)堵塞所有的通孔。在熱飲料自動(dòng)裝置中的導(dǎo)管系統(tǒng)不 會(huì)由于鉤微粒而堵塞，同時(shí)，連續(xù)加熱器可擺脫細(xì)小的微粒，以使得 其生垢在時(shí)間上被延遲。
根據(jù)本發(fā)明的連續(xù)加熱器的 一個(gè)實(shí)施形式可這樣地被制造，即， 給水導(dǎo)管端部(其例如由聚酰胺或聚鄰苯二甲酰胺(Polyphtalamid)制成) 插入到套管的第 一套管端部中且排水導(dǎo)管端部(其例如由聚酰胺或聚 鄰苯二曱酰胺制成)插入到套管的第二套管端部中。導(dǎo)管端部的外套的
截段被施加以密封器件，例如O形環(huán)，其以形狀配合的方式貼靠在套 管的內(nèi)套處。
該兩個(gè)導(dǎo)管端部錐狀地收縮且在側(cè)面上具有通孔。這兩個(gè)導(dǎo)管端 部的端面實(shí)施成不漏水的(例如被擠壓或粘合)。
尤其對(duì)于在熱飲料自動(dòng)裝置中的應(yīng)用而言，根據(jù)本發(fā)明的連續(xù)加 熱器可這樣地制造，即，在可構(gòu)造為加熱管的套管(其典型地為鋁制的 或由不銹鋼制成的的四角管)中插入直徑較小的導(dǎo)管，并將該導(dǎo)管以密 封的方式、優(yōu)選以材料配合的方式(stoffschluessig)而與兩個(gè)套管端部 相連接，例如焊接或者4千焊(verschweisst oder verloetet)。
導(dǎo)管的由套管所包圍的區(qū)域事先在中間的截段中被擠壓成不漏 水的且在兩個(gè)端部截段處配備以通孔。在該實(shí)施形式中，端部截段具 有原始的導(dǎo)管直徑并錐狀地收縮至該被擠壓的中間截段。
在根據(jù)本發(fā)明的連續(xù)加熱器的另 一種實(shí)施形式中，中間截段被擠 壓成不漏水的，且兩個(gè)端部截段的部分截段簡(jiǎn)單地半擠壓 (halbverpresst),且是以如下方式，即，使得其從原始的導(dǎo)管直徑出發(fā)， 逐級(jí)式地錐狀地收縮至導(dǎo)管的被擠壓的中間區(qū)域。套管和導(dǎo)管優(yōu)選由金屬制成，優(yōu)選的是，套管由鋁制成而導(dǎo)管由 不銹鋼制成。
接下來(lái)，借助圖示進(jìn)一步闡述本發(fā)明。其中


圖1示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的連續(xù)加熱器的一種實(shí)施形式的截面。
圖2示意性地示出了 ^f艮據(jù)本發(fā)明的連續(xù)加熱器的另 一種實(shí)施形式
的截面。
圖3示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的連續(xù)加熱器的又一種實(shí)施形式 的截面。
圖l展示了根據(jù)本發(fā)明的連續(xù)加熱器的一種實(shí)施形式的截面，其 帶有在側(cè)面中帶有通孔(2)的第一給水導(dǎo)管端部(1),在側(cè)面中帶有通 孔(4)的第二排水導(dǎo)管端部(3),以及套管(5)。套管(5)被施加以兩個(gè)管 形加熱體(6)。導(dǎo)管端部的外套的截段具有O形環(huán)(7)，其形狀配合地 貼靠在套管的內(nèi)套處。兩個(gè)錐狀地收縮的帶有通孔(2， 4)的導(dǎo)管端部 (1， 3)由合適的聚酰胺制成。端面(8)實(shí)施成不漏水的。箭頭(9)表明水 的流動(dòng)方向。待加熱的水通過(guò)朝向套管(5)的內(nèi)側(cè)面的方向的通孔(2) 而流入套管(5)。在此，流入的水正面地撞擊到由管形加熱體(6)所加熱 的內(nèi)側(cè)面上。通過(guò)垂直于水的流動(dòng)方向并垂直于套管(5)的側(cè)面而布置 的通孔(4)，加熱過(guò)的水流入下游的導(dǎo)管系統(tǒng)中，例如流入全自動(dòng)咖啡 機(jī)的管道系統(tǒng)中。
如果根據(jù)本發(fā)明的連續(xù)加熱器以垂直站立或者懸掛的方式被安 裝，則懸浮在水中的鈣微粒在關(guān)閉泵后直線狀地沉降到套管中的最深 的點(diǎn)(10)處，由此避免微粒進(jìn)入給水導(dǎo)管系統(tǒng)中。
圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明的連續(xù)加熱器的另一種實(shí)施形式的截面， 其帶有鋁制的套管(5)和直徑較小的、優(yōu)選由不銹鋼制成的導(dǎo)管，該導(dǎo) 管帶有帶通孔(2)的給水導(dǎo)管端部(1)和帶通孔(4)的排水導(dǎo)管端部(3)。套管(5)被兩個(gè)管加熱體(6)加載。兩個(gè)套管端部錐狀地收縮，并且與導(dǎo) 管端部(l， 3)的外套的截段材料配合地相連接。通過(guò)如下方式將端面 (8)實(shí)施成不漏水的，即，導(dǎo)管在中間截段(ll)中被擠壓成不漏水。箭 頭(9)表明水的流向。待加熱的水通過(guò)朝向套管(5)的內(nèi)側(cè)面的方向的通 孔(2)流入套管(5)。加熱過(guò)的水通過(guò)布置成垂直于水的流向且垂直于套 管(5)的側(cè)面的通孔(4)而流入下游的導(dǎo)管系統(tǒng)中。在以垂直豎立或懸掛 的方式安裝的連續(xù)加熱器中，在關(guān)閉泵之后，懸浮在水中的鈣微粒直 線狀地沉到套管中的最深點(diǎn)(l O)處。
圖3示出了4艮據(jù)本發(fā)明的連續(xù)加熱器的又一種實(shí)施形式的截面。 該實(shí)施形式僅在以下方面不同于圖2中所描述的實(shí)施形式，即，兩個(gè) 端部截段的部分截段簡(jiǎn)單地半擠壓，且是以如下方式，即，使得其從 原始的導(dǎo)管直徑出發(fā)，逐級(jí)地、錐狀地朝被擠壓的導(dǎo)管中間截段(ll) 收縮。通過(guò)該半擠壓的端部截段(12),該優(yōu)選的實(shí)施形式具有更大的 套管容積。
優(yōu)選地，4艮據(jù)本發(fā)明的連續(xù)加熱器以垂直地懸掛或豎立的方式置 入熱飲料自動(dòng)裝置中。通過(guò)該應(yīng)用的形式，通過(guò)以下方式抑制了4丐微 粒進(jìn)入給水導(dǎo)管系統(tǒng)，即，懸浮在水中的微粒直線狀地沉到導(dǎo)管中的 最深點(diǎn)處。同時(shí)，將通孔布置成垂直于流動(dòng)方向并垂直于套管側(cè)面， ^t人而抑制了長(zhǎng)形的薄的鉤^L粒進(jìn)入下游的導(dǎo)管系統(tǒng)。
參考標(biāo)號(hào)列表
1 給水導(dǎo)管端部
2 通孔
3 排水導(dǎo)管端部
4 通孔
5 套管
6 管形加熱體
7 O形環(huán)8 端面
9 7jC的流動(dòng)方向
10 套管中的最深點(diǎn)
11 中間的截段
12 被半擠壓的端部截段
權(quán)利要求
1.一種泵運(yùn)轉(zhuǎn)式電連續(xù)加熱器，其包括在側(cè)面中帶有通孔(2)的第一給水導(dǎo)管端部(1)、在側(cè)面中帶有通孔(4)的第二排水導(dǎo)管端部(3)、以及套管(5)，該套管(5)的至少中間的截段被施加以至少一個(gè)管形加熱體(6)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)加熱器，其特征在于，在所述第一 給水導(dǎo)管端部(l)的側(cè)面中的通孔(2)指向朝所述套管(6)的內(nèi)側(cè)面的方 向。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的連續(xù)加熱器，其特征在于，在所述 第二排水導(dǎo)管端部(3)的側(cè)面中的通孔(4)位于所述導(dǎo)管端部的不同截 段上。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l、 2或3所述的連續(xù)加熱器，其特征在于，所 述導(dǎo)管端部(1)和所述導(dǎo)管端部(3)通過(guò)導(dǎo)管的被擠壓成密封或幾乎密 封的截段(ll)而相連接。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的連續(xù)加熱器，其特征在于，所述導(dǎo)管端 部(l, 3)錐狀地或逐級(jí)錐狀地收縮至所述導(dǎo)管的被擠壓的截段。
6. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的連續(xù)加熱器，其特征在于， 所述兩個(gè)套管端部與所述導(dǎo)管端部(l， 3)的外套的截段以材料配合的 方式相連接。
7. —種用于制造根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)加熱器的方法，其特 征在于，將直徑較小的、在中間的截段中被擠壓且在兩個(gè)端部截段處 設(shè)有通孔的導(dǎo)管插入到可被施加以至少一個(gè)管形加熱體的套管中，并 且密封地與套管端部相連接。
8. —種帶有水箱或其它給水裝置、電動(dòng)驅(qū)動(dòng)式泵和飲料粉末容納 裝置的熱飲料自動(dòng)裝置，其特征在于根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)加熱 器。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的熱飲料自動(dòng)裝置，其特征在于，所述連 續(xù)加熱器以垂直站立或懸掛的方式安裝。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種泵運(yùn)轉(zhuǎn)式電連續(xù)加熱器，其包括在側(cè)面中帶有通孔(2)的第一給水導(dǎo)管端部(1)，在側(cè)面中帶有通孔(4)的第二排水導(dǎo)管端部(3)，以及套管(5)，套管(5)的至少中間的截段被施加以管形加熱體(6)。本發(fā)明還涉及一種用于制造連續(xù)加熱器的方法和包括連續(xù)加熱器的熱飲料自動(dòng)裝置。
文檔編號(hào)F24H9/12GK101563008SQ200780046814
公開日2009年10月21日 申請(qǐng)日期2007年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月21日
發(fā)明者F·埃德, G·施奈德鮑爾 申請(qǐng)人:Bsh博施及西門子家用器具有限公司