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DE102017008401A1 - Durchflussmessvorrichtung für ein wasserführendes Haustechnikgerät und Haustechnikgerät - Google Patents

Durchflussmessvorrichtung für ein wasserführendes Haustechnikgerät und Haustechnikgerät Download PDF

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DE102017008401A1
DE102017008401A1 DE102017008401.7A DE102017008401A DE102017008401A1 DE 102017008401 A1 DE102017008401 A1 DE 102017008401A1 DE 102017008401 A DE102017008401 A DE 102017008401A DE 102017008401 A1 DE102017008401 A1 DE 102017008401A1
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DE
Germany
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sensor
measuring device
flow
housing
sensor module
Prior art date
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Application number
DE102017008401.7A
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English (en)
Inventor
Daniel Rissiek
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Stiebel Eltron GmbH and Co KG
Original Assignee
Stiebel Eltron GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Stiebel Eltron GmbH and Co KG filed Critical Stiebel Eltron GmbH and Co KG
Priority to DE102017008401.7A priority Critical patent/DE102017008401A1/de
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Durchfluss-Messvorrichtung für ein wasserführendes Haustechnikgerät, insbesondere für einen elektrischen Durchlauferhitzer, zur Erfassung des Volumenstromes eines strömenden Fluids, mit einem Sensorgehäuse, einem am Sensorgehäuse angeordneten Durchfluss-Sensor zur Erfassung des Volumenstromes des Fluids, und einem am Sensorgehäuse aufgenommenen Sensorbaustein mit wenigstens einer Anschlussleitung für eine Übertragung von mittels des Durchfluss-Sensors ausgegebenen elektrischen Signalen. Der Sensorbaustein und zumindest ein Abschnitt einer am Sensorbaustein angeschlossenen Anschlussleitung sind von einem Isolierkörper aus vorzugsweise einer Vergußmasse umgeben, der formgebend für wenigstens einen Bereich der äußeren Kontur des Sensorgehäuses ist und mit benachbarten Gehäusebereichen stoffschlüssig verbunden ist, insbesondere daran angespritzt oder damit vergossen ist.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Durchfluss-Messvorrichtung für ein wasserführendes Haustechnikgerät, insbesondere für einen elektrischen Durchlauferhitzer zum Erfassen des Volumenstromes eines strömenden Fluids, mit einem Sensorgehäuse, einem am Sensorgehäuse angeordneten Durchfluss-Sensor zur Erfassung des Volumenstromes des Fluids und einem Sensorbaustein, welcher vorzugsweise am Sensorgehäuse aufgenommen ist, mit wenigstens einer Anschlussleitung zum Übertragen von mittels des Durchfluss-Sensors ausgegebenen elektrischen Signalen.
  • Des Weiteren bezieht sich die Erfindung auf ein wasserführendes Haustechnikgerät, insbesondere einen Durchlauferhitzer zur Warmwasserbereitung mit einem Sensorgehäuse und einem im Sensorgehäuse angeordneten Heizelement.
  • Wasserführende Haustechnikgeräte sind beispielsweise Durchlauferhitzer, welche zur Warmwasserbereitung, also zum Erzeugen von Warmwasser, insbesondere mittels elektrischer Energie eingesetzt werden. Ein als Durchlauferhitzer ausgebildetes Haustechnikgerät weist dazu ein oder mehrere elektrische Heizelemente auf, mittels denen ein durch Kanäle des Durchlauferhitzers geführtes Fluid, häufig Wasser, auf eine vorbestimmte beziehungsweise voreinstellbare Temperatur erhitzt wird. Die Heizelemente sind üblicherweise als Heizwiderstände ausgebildet und werden von leistungselektronischen Schaltelementen angesteuert. Die Ansteuerung erfolgt insbesondere in Abhängigkeit von der Durchflussrate, auch bezeichnet als Volumenstrom, des durch die Kanäle geführten Fluids.
  • Zur Bestimmung der Durchflussrate des durch die Kanäle des Haustechnikgerätes strömenden Fluids wird insbesondere eine Durchfluss-Messvorrichtung verwendet. Mittels der Durchfluss-Messvorrichtung wird die Durchflussrate beziehungsweise der Volumenstrom im kalten Fluid gemessen, um die thermische Belastung der Durchfluss-Messvorrichtung so gering wie möglich zu halten. Zudem ermöglicht es die Lufterkennung im Fluid des Systems. Solche Durchfluss-Messvorrichtungen, welche ein Sensorgehäuse, einen am Sensorgehäuse angeordneten Durchfluss-Sensor zum Erfassen des Volumenstroms des Fluids, und wenigstens einen am Sensorgehäuse aufgenommenen Sensorbaustein mit mindestens einer Anschlussleitung für eine Übertragung von mittels des Durchfluss-Sensors ausgegebenen elektrischen Signalen aufweisen, sind relativ dünnwandig ausgebildet, um eine exakte Erfassung des Volumenstromes zu gewährleisten. Dadurch kann sich aber, aufgrund des Temperaturunterschieds zwischen dem strömenden Kaltwasser und der Umgebung zum Durchfluss-Sensor, Kondensat im Bereich des Sensorbausteins oder der Anschlussleitungen bilden. Das entstehende Kondensat kann zu Kurzschlüssen oder Bauteilausfällen führen. An den bekannten Durchfluss-Messvorrichtungen sind im Bereich des am Sensorgehäuse aufgenommenen Sensorbausteins aufwändige Isoliermaßnahmen durch zusätzlich zu montierende Schutzisolierelemente vorzusehen, über die ein Kontakt der empfindlichen Elektronik mit zum Beispiel netzspannungsführenden Bauteilen verhindert wird.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Durchfluss-Messvorrichtung der vorbezeichneten Gattung anzugeben, an der eine vereinfachte und zugleich wirksame Isolierung erreicht ist.
  • Die Erfindung löst die ihr zugrunde liegende Aufgabe bei einer Durchfluss-Messvorrichtung für ein Haustechnikgerät, insbesondere für einen Durchlauferhitzer, zum Erfassen des Volumenstromes eines strömenden Fluids mit den Merkmalen nach Anspruch 1. Insbesondere sind der Sensorbaustein und zumindest ein Abschnitt einer an dem Sensorbaustein angeschlossenen Anschlussleitung von einem Isolierkörper aus vorzugsweise einer Vergussmasse umgeben, der formgebend für wenigstens einen Bereich der äußeren Kontur des Sensorgehäuses ist und mit benachbarten Gehäusebereichen stoffschlüssig verbunden ist, insbesondere daran angespritzt oder damit vergossen ist.
  • Der Erfindung liegt damit die Erkenntnis zugrunde, den Sensorbaustein sowie zumindest einen Abschnitt einer mit dem Sensorbaustein verbundenen Anschlussleitung in einem Isolierkörper aus bevorzugt einer Vergussmasse einzuschließen und diesen Isolierkörper mit benachbarten Bereichen des Sensorgehäuses stoffschlüssig zu verbinden. Dadurch sind die elektronischen Komponenten der erfindungsgemäßen Durchfluss-Messvorrichtung vorzugsweise insofern geschützt aufgenommen, dass ein Kontakt zwischen den elektronischen Bauteilen der Messvorrichtung und sich möglicherweise an der Oberfläche der Messvorrichtung niederschlagenden Kondensats vermieden ist. Ferner ist durch den Stoffschluss des Isolierkörpers mit den benachbarten Bereichen des Sensorgehäuses eine bevorzugt dauerhaft feste, strukturelle Verbindung gewährleistet. Ein Großteil des Isolierkörpers ist derart formgebend für wenigstens einen Bereich der äußeren Kontur des Sensorgehäuses der erfindungsgemäßen Messvorrichtung, so dass ein zur Herstellung des Isolierkörpers verwendetes formgebendes Werkzeug bevorzugt großflächig die äußere Kontur des Isolierkörpers begrenzt. Dadurch lassen sich die Abkühlzeiten der verwendeten Vergussmasse und damit verbunden die Taktzeiten für die Herstellung des am Sensorgehäuse anzuformenden Isolierkörpers verkürzen.
  • In einer bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Messvorrichtung ist vorgesehen, dass die Anschlussleitung mindestens einen mit dem Sensorbaustein verbundenen Anschlusskontakt aufweist, welcher im Wesentlichen in einer Ebene parallel zum Baustein verläuft. Im Vergleich zur sogenannten Through Hole Technology, bei der die Kontakte der Anschlussleitungen senkrecht durch ein Loch in einer Platine gesteckt und rückseitig verlötet werden, sind die Kontakte bevorzugt planparallel zum Sensorbaustein ausgerichtet und insbesondere mit dem Sensorbaustein verlötet. Der Sensorbaustein ist bevorzugt ein THT-Sensor, an dem die Anschlusskontakte unmittelbar angeschweißt werden. Dadurch ist ein deutlich verringertes Höhenmaß und somit eine kompakte Ausgestaltung im Anschlussbereich gewährleistet. Der Isolierkörper, innerhalb dem bevorzugt der Sensorbaustein und der zugeordnete Abschnitt der Anschlussleitung und demnach auch der Anschlusskontakt der Anschlussleitung aufgenommen sind, bewirkt einen mechanischen Schutz im Anschlussbereich der erfindungsgemäßen Messvorrichtung. Insbesondere der umschlossene Abschnitt der Anschlussleitung wird durch den Isolierkörper verstärkt.
  • Vorzugsweise sind an der erfindungsgemäßen Messvorrichtung mehrere Anschlussleitungen vorgesehen, welche mit ihren Anschlusskontakten bevorzugt planparallel zum Sensorbaustein verlaufen. Die Anschlussleitungen verlaufen untereinander ebenfalls parallel zueinander. Vorzugsweise weisen die Anschlussleitungen im Anschlussbereich der Messvorrichtung, in dem die Anschlussleitungen von dem erfindungsgemäßen Isolierkörper eingebettet oder umgeben sind, einen Abstand von wenigen Millimetern zueinander auf, der bevorzugt durch die Vergussmasse ausgefüllt wird.
  • Vorzugsweise weist der Isolierkörper einen zum Sensorgehäuse proximal angeordneten Isolierabschnitt und einen distalen Isolierabschnitt auf, welcher unter einem Winkel zueinander verlaufen. Mit den geneigt zueinander verlaufenden Isolierabschnitten ist bewirkt, dass die Anschlussleitungen in einer bevorzugten Ausführungsform nicht senkrecht an der Außenseite des Sensorgehäuses der erfindungsgemäßen Messvorrichtung abstehen. Damit kann der Platzbedarf der erfindungsgemäßen Durchfluss-Messvorrichtung innerhalb des Haustechnikgerätes minimiert und eine kompakte Ausgestaltung erzielt werden. Vorzugsweise verlaufen die Isolierabschnitte des Isolierkörpers in einem Winkel im Bereich von etwa 1° bis 60° zueinander. In einer bevorzugten Ausführungsform verlaufen die Isolierabschnitte in einem Winkelbereich von ungefähr 5° bis 20° zueinander.
  • In einer Ausführungsform der Erfindung weist der Isolierkörper im Querschnitt, insbesondere in einer im Wesentlichen senkrecht zu den Anschlussleitungen verlaufenden Ebene vorzugsweise eine Rechteckform auf. Die lange Breite des rechteckigen Querschnitts wird durch die Anzahl der bevorzugt in einer Ebene parallel zueinander angeordneten Anschlussleitungen bestimmt. Die kurze Höhe des rechteckigen Querschnitts des Isolierkörpers wird insbesondere vom Durchmessermaß nur einer bevorzugt runden Anschlussleitung bestimmt.
  • Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Sensorbaustein und/oder der mit dem Sensorbaustein verbundene Kontakt der Anschlussleitung in einem proximalen Isolierabschnitt des Isolierkörpers angeordnet sind. Diese Anordnung ermöglicht eine vorteilhafte, große Gestaltungsfreiheit der Längen- und Winkelverhältnisse, was somit eine Anpassung an die Anforderungen des Haustechnikgerätes ermöglicht.
  • Bevorzugt erstreckt sich der proximale Isolierabschnitt im Bereich des Sensorgehäuses, wobei der proximale Isolierabschnitt des Isolierkörpers, der aus einer Vergussmasse ausgebildet ist, zu einem Teil durch angrenzende Bereiche des Sensorgehäuses begrenzt wird. Vorzugsweise grenzt etwa die Hälfte der Oberfläche des proximalen Isolierabschnitts unmittelbar an benachbarte Bereiche des Sensorgehäuses an. Die andere Hälfte der Oberfläche des Isolierkörpers bildet die äußere Oberfläche des Isolierkörpers. Die Länge des proximalen Isolierabschnittes beträgt insbesondere etwa 30% bis 70%, vorzugsweise 45 bis 60% der Gesamtlänge des mittels der Vergussmasse ausgebildeten Isolierkörpers im Anschlussbereich der Messvorrichtung.
  • Vorzugsweise ist der proximale Isolierabschnitt unter einem Winkel geneigt zum Sensorbaustein verlaufend ausgebildet. Der proximale Isolierabschnitt, der sich vom Mittenbereich des Sensorgehäuses zum Außenrand des Sensorgehäuses erstreckt, fällt vorzugsweise vom Mittenbereich in Richtung des Außenrandes ab. Die Neigung des proximalen Isolierabschnittes zum Sensorgehäuse ist derart gewählt, dass der Sensorbaustein bevorzugt vollständig vom proximalen Isolierabschnitt des Isolierkörpers umgeben ist. Vorzugsweise ist der proximale Isolierabschnitt in einem Winkel von 1° bis 8°, vorzugsweise von 1° bis 3° zu dem im Isolierabschnitt aufgenommenen Sensorbaustein geneigt. Auch der oder die mit dem Sensorbaustein verbundene Anschlusskontakt/ verbundenen Anschlusskontakte der einen oder mehreren Anschlussleitungen werden vollständig von dem proximalen Isolierabschnitt des Isolierkörpers eingebettet. Insbesondere ein den proximalen Isolierabschnitt zum Sensorgehäuse begrenzender Bereich des benachbarten Sensorgehäuses verläuft vorzugsweise in einem korrespondierenden Winkel zu dem am Sensorgehäuse angeordneten Sensorbaustein des Durchfluss-Sensors.
  • In einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Anschlussleitungen sich zur Ebene des Sensorbausteins in einem Winkel im Bereich von 1° bis etwa 40°, bevorzugt von 1° bis etwa 20°, erstrecken. Die Anschlussleitungen innerhalb des distalen Isolierabschnittes sind bevorzugt im Wesentlichen parallel zu dessen Erstreckungsrichtung aufgenommen. Von dem distalen Isolierabschnitt wird beziehungsweise werden die sich an die Anschlusskontakte anschließenden Abschnitte der Anschlussleitungen umgeben beziehungsweise eingebettet. Darüber ist innerhalb des distalen Isolierabschnittes eine im Wesentlichen feste Ausrichtung der aufgenommenen Abschnitte der Anschlussleitungen zum Anschlusskontakt ausgebildet.
  • Bevorzugt wird als Vergussmasse ein im ausgehärteten Zustand elastische Eigenschaften aufweisendes Material verwendet. Zudem sind insbesondere etwa 80 % der Außenseite des distalen Isolierabschnittes formgebend für die äußere Kontur dieses Sensorgehäuses der erfindungsgemäßen Messvorrichtung, wodurch der distale Isolierabschnitt seine gewünschte Flexibilität aufweist. In einer Ausführungsform der Erfindung weist der Isolierkörper einen Querschnitt auf, der in Erstreckungsrichtung, also vom Ende am proximalen Isolierabschnitt zum freien Ende am distalen Isolierabschnitt gleichbleibend ist. In einer anderen Ausführungsform verändert sich der Querschnitt des Isolierkörpers von seinem proximalen Ende zum seinem distalen Ende, der vorzugsweise ausgehend vom Ende am proximalen Abschnitt in Richtung des freien Endes am distalen Isolierabschnitt abnimmt.
  • Vorzugsweise sind Teile der Form für den durch Verguss hergestellten Isolierkörper durch die angrenzenden Bereiche des Sensorgehäuses ausgebildet, vorzugsweise durch Flächenbereiche eines Gehäusedeckels des Sensorgehäuses. Der herzustellende Isolierkörper wird bevorzugt direkt an das Sensorgehäuse, insbesondere den Gehäusedeckel des Sensorgehäuses, angeformt. Damit ist eine feste und zugleich abdichtende Verbindung zwischen dem Isolierkörper und den benachbarten Bereichen des Gehäusedeckels bewirkt. Insbesondere Feuchtigkeit, aufgrund von sich wegen eines Temperaturunterschiedes absetzenden Kondensats, kann nicht in den stoffschlüssigen Verbindungsbereich eindringen.
  • Vorzugsweise wird beim Herstellen des Isolierkörpers neben einer Stoffschlussverbindung mit den als Form dienenden Bereichen des Gehäusedeckels auch ein Formschluss durch bevorzugt ineinander eingreifende beziehungsweise miteinander verzahnende Materialbereiche von Isolierkörper und Gehäusedeckel bewirkt. Insgesamt bilden beispielsweise etwa 30 bis 80%, bevorzugt etwa 40 bis 60% des Gehäusedeckels Bereiche der den Isolierkörper begrenzenden Form während dessen Herstellung aus. Die die spätere äußere Kontur des Gehäusedeckels ausbildenden Flächenbereiche des Isolierkörpers werden während der Herstellung des Isolierkörpers durch ein bevorzugt metallisches Werkzeug für die Formgebung begrenzt, worüber eine weiter verkürzte Abkühlgeschwindigkeit der den Isolierkörper ausbildenden Vergussmasse erzielt wird.
  • In einer Ausführungsform der Erfindung wird der Isolierkörper aus einem flexiblen Vergussmaterial ausgebildet, welches insbesondere ein auf eine Verarbeitungstemperatur im Bereich von beispielsweise 200°C bringbarer Heißschmelz-Kleber ist. Die Verwendung eines Heißschmelz-Klebers als Vergussmaterial ermöglicht bei verhältnismäßig geringer Wärmezufuhr eine Verflüssigung, was eine vereinfachte Verarbeitung eines solchen Vergussmaterials gewährleistet. Zudem wird eine übermäßige thermische Belastung der durch den Heißschmelz-Kleber zu umgebenden beziehungsweise einzubettenden elektronischen Bauteile vermieden. Beim Verarbeiten des Heißschmelz-Klebers werden die zu umhüllenden Bauteile während der Herstellung des Isolierkörpers bevorzugt nur kurzzeitig erhitzt.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Durchfluss-Messvorrichtung ist vorgesehen, dass der Durchfluss-Sensor ein Flügelrad in einem Abschnitt des vom Fluid durchströmten Sensorgehäuses und einen dem Flügelrad zugeordneten Hall-Sensor aufweist. Vorzugsweise ist der Hall-Sensor am Sensorbaustein angeordnet. Das Flügelrad ist insbesondere auf der Innenseite eines Gehäusedeckels des Sensorgehäuses drehbar aufgenommen, welches beim Verschließen des Sensorgehäuses in den vom Fluid durchströmten Abschnitt des Sensorgehäuses angeordnet wird. Beim Durchströmen des Sensorgehäuses, welches in einem Abschnitt einer das Fluid führenden Leitung angeordnet ist, wird das Flügelrad in Drehung versetzt, wobei am Flügelrad wenigstens ein Magnetelement angeordnet ist, das, wenn am Hall-Sensor des Durchfluss-Sensors vorbeigeführt, eine Änderung des den Hall-Sensor durchfließenden Messstromes hervorruft. Der Hall-Sensor ist bevorzugt an dem Sensorbaustein, der bevorzugt als THT-Sensor ausgeführt ist, angeordnet und signalleitend mit den Anschlussleitungen verdrahtet. Der Hall-Sensor des Durchfluss-Sensors ist auf der Seite des Sensorgehäusedeckels angeordnet, welche abgewandt ist von der Seite, auf der das Flügelrad drehbar aufgenommen ist. Anstelle des Sensorbausteins kann auch eine Sensor-Platine verwendet werden. Mit der Vergussmasse wird neben den Anschlussleitungen und dem Sensorbaustein bevorzugt auch der am Sensorbaustein angeordnete Hall-Sensor umgeben beziehungsweise eingebettet.
  • Ein weiterer Aspekt der Erfindung bezieht sich auf ein Haustechnikgerät, insbesondere einen elektrischen Durchlauferhitzer zur Warmwasserbereitung, mit einem Sensorgehäuse, einem Sensorgehäuse angeordneten Heizelement, und einem mit dem Heizelement verbundenen Fluidkanal, innerhalb dem eine Durchfluss-Messvorrichtung nach einem der vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen angeordnet ist. Mittels der erfindungsgemäß ausgebildeten Durchfluss-Messvorrichtung ist eine verbesserte Zuverlässigkeit des Haustechnikgerätes gewährleistet, da Defekte, aufgrund eines Kurzschlusses wegen sich absetzenden Kondensats an den Elektronikbauteilen der Messvorrichtung, vermieden werden. Mit Hilfe des die Elektronikbauteile und Bereiche der mit der Elektronik verbundenen Anschlussleitungen umgebenden Isolierkörpers ist zudem eine strukturell feste Verbindung mit dem Sensorgehäuse der erfindungsgemäßen Messvorrichtung geschaffen. Vorzugsweise ist die erfindungsgemäße Durchfluss-Messvorrichtung einer Kaltwasserleitung des Haustechnikgerätes zugeordnet. Zumindest ein den Durchfluss-Sensor ausbildendes Flügelrad, dessen Drehgeschwindigkeit sich in Abhängigkeit der Höhe des durch den Kaltwasserkanal strömenden Fluids anpasst, innerhalb der Kalt-Fluidleitung angeordnet.
  • Hinsichtlich weiterer vorteilhafter Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Haustechnikgerätes, welches insbesondere als elektrischer Durchlauferhitzer ausgebildet ist, wird auf die voranstehenden Ausführungen zur erfindungsgemäßen Durchfluss-Messvorrichtung verwiesen.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines möglichen Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren näher beschrieben. Hierbei zeigen:
    • 1: eine perspektivische Teilansicht eines erfindungsgemäßen Haustechnikgerätes,
    • 2: eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Durchfluss-Messvorrichtung, und
    • 3: eine Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Durchfluss-Messvorrichtung entlang der Schnittebene A-A aus 2.
  • 1 zeigt ein Haustechnikgerät 100, einen elektrischen Durchlauferhitzer, das eine Rückwand 110, eine in oder an der Rückwand 110 befestigte Baugruppe 120 und eine als abnehmbare Abdeckkappe 130 ausgebildete Vorderwand aufweist. Die Rückwand 110 wird an einer Wand, insbesondere einer Gebäudewand fest installiert und die Abdeckkappe 130 verschließt den Durchlauferhitzer 100 in seiner Montageposition. Die Baugruppe 120 sowie weitere elektrische Anschlussteile 140 sind dadurch im Inneren des Durchlaufhitzers gekapselt aufgenommen und gegen Spritzwasser geschützt. Die an der Rückwand 110 angeordnete Baugruppe 120 umfasst ein nicht näher gezeigtes Heizelement, das ein durch den Durchlauferhitzer geführten Fluidstrom, wie beispielsweise Wasser, auf eine vorbestimmte, einstellbare Temperatur aufheizt.
  • Um die Heizleistung des Heizelementes in Abhängigkeit von der Durchflussrate des aufzuheizenden Fluids steuern zu können, ist es erforderlich, den Volumenstrom des aufzuheizenden Fluids zu erfassen. Der Durchlauferhitzer, der ein elektrischer Durchlauferhitzer ist, weist dazu in einem Abschnitt einer Kaltfluid-Leitung 150 eine Durchfluss-Messvorrichtung 1 auf.
  • In 2 ist eine vergrößerte Ansicht der Durchfluss-Messvorrichtung 1 abgebildet. Die Durchfluss-Messvorrichtung 1 umfasst ein Sensorgehäuse 2 und einen in 3 zumindest teilweise dargestellten Durchfluss-Sensor 4 zum Erfassen des Volumenstromes des aufzuheizenden Fluids. Der Durchfluss-Sensor 4 umfasst einen Sensorbaustein 6 mit mehreren Anschlussleitungen 8 für eine Übertragung der mittels des Durchfluss-Sensors 4 ausgegebenen elektrischen Signale.
  • Der Sensorbaustein und zumindest ein Abschnitt der an dem Sensorbaustein angeschlossenen Anschlussleitungen 8, 8' sind von einem Isolierkörper 10 umgeben, beziehungsweise darin eingebettet. Der Isolierkörper 10, welcher vorzugsweise aus einer Vergussmasse ausgebildet ist, ist dabei formgebend für wenigstens einen Bereich der äußeren Kontur des Sensorgehäuses 2. Zudem ist der Isolierkörper mit benachbarten Gehäusebereichen 12, 12' stoffschlüssig verbunden, insbesondere daran angespritzt oder damit vergossen.
  • Der Isolierkörper 10 umfasst einen zum Sensorgehäuse 2 proximal angeordneten Isolierabschnitt 14 und einen distalen Isolierabschnitt 16. Die Isolierabschnitte weisen einen rechteckigen Querschnitt in Erstreckungsrichtung des Isolierkörpers 10 auf. In der gezeigten Ausführungsform bleibt der Querschnitt des Isolierkörpers 10, ausgehend vom Ende des proximalen Isolierabschnittes in Richtung des freien Endes des distalen Isolierabschnittes 16 nahezu unverändert.
  • In einer anderen Ausgestaltung verjüngt sich der Querschnitt vom proximalen Ende des Isolierabschnittes 14 in Richtung des distalen Endes des Isolierabschnittes 16.
  • Der Isolierkörper 10 wird in der gezeigten Ausführungsform an Flächenbereiche eines Gehäusedeckels 2' des Sensorgehäuses 2 der Messvorrichtung angegossen, welcher beim Herstellen des Isolierkörpers 10 somit Flächenbereiche der Form für den vorzugsweise aus einer Vergussmasse herzustellenden Isolierkörper 10 ausbilden. Zum Herstellen des Isolierkörpers 10 wird ein Vergussmaterial verwendet, das oberhalb einer Verarbeitungstemperatur von 20°C flüssig wird. Das Vergussmaterial ist ein Heißschmelz-Kleber, der im ausgehärteten Zustand elastische Eigenschaften aufweist und somit der distale Isolierabschnitt 16 mit den darin aufgenommen Abschnitten der Anschlussleitungen 8, 8' eine vorbestimmte Flexibilität aufweist.
  • 3 zeigt die erfindungsgemäße Durchfluss-Messvorrichtung 1 im Schnitt wodurch verdeutlicht wird, das die Anschlussleitung 8, 8' einen Anschlusskontakt 18 aufweist, der mit der Sensorplatine 6 verbunden ist und in der gezeigten Ausführungsform im Wesentlichen planparallel zum Sensorbaustein 6 ausgerichtet ist. Wie 3 ferner zeigt, ist der Sensorbaustein und/oder der mit dem Sensorbaustein 6 verbundene Anschlusskontakt 18 der Anschlussleitung 8 innerhalb des proximalen Isolierabschnitts 14 des Isolierkörpers 10 angeordnet. Durch das Einbetten im proximalen Isolierabschnitt und aufgrund dessen etwa 50% der Oberfläche des proximalen Isolierabschnittes mit den benachbarten Sensorgehäusebereichen 12, 12' verbunden sind, ist die Sensorplatine und der Anschlusskontakt 18 nahezu erschütterungsfrei am Gehäusedeckel 2' aufgenommen und gegen mechanische Einflüsse geschützt.
  • Der proximale Isolierabschnitt 14 verläuft in der vorliegenden Ausführung unter einem Winkel geneigt zur Ebene des Sensorbausteins 6. Der proximale Isolierabschnitt fällt bei bestimmungsgemäßer Anordnung des Sensor-Gehäusedeckels 2 vom Ende des proximalen Isolierabschnittes in Richtung der Außenkante des Deckels 2' ab. Auch der proximale und der distale Isolierabschnitt 14, 16 verlaufen unter einem im Winkel geneigt zueinander. Die von der Vergussmasse im distalen Isolierabschnitt 16 umgebenen Abschnitte der Anschlussleitungen 8, 8' verlaufen zur Ebene der Sensorplatine 6 in einem Winkel im Bereich von 1° bis etwa 20°. Die Anschlussleitungen 8, 8' sind somit leicht abgewinkelt gegenüber ihren mit der Sensorplatine 6 verbundenen Anschlusskontakten 18.
  • In einer nicht näher dargestellten Ausführungsform umfasst der Durchfluss-Sensor 4 ein Flügelrad, welches auf der vom Sensorbaustein abgewandten Seite 20 des Gehäusedeckels 2' drehbar aufgenommen ist. Am Sensorbaustein 6 ist, wie 3 ferner zeigt, ein Hall-Sensor 22 angeordnet, der bei Drehung des nicht dargestellten Flügelrades, welches in Abhängigkeit von der Drehgeschwindigkeit des Flügelrades ein entsprechendes elektromagnetisches Feld erzeugt, Signale an eine nicht näher dargestellte Steuereinrichtung des erfindungsgemäßen Haustechnikgerätes ausgibt. Bei der bestimmungsgemäßen Anordnung des Gehäusedeckels 2' am Durchlauferhitzer 100 wird das Flügelrad in einem Abschnitt des vom Fluid durchströmten Sensorgehäuses der erfindungsgemäßen Durchfluss-Messvorrichtung angeordnet.

Claims (10)

  1. Durchfluss-Messvorrichtung für ein wasserführendes Haustechnikgerät (100), insbesondere für einen elektrischen Durchlauferhitzer, zur Erfassung des Volumenstromes eines strömenden Fluids, mit - einem Sensorgehäuse (2), - einem am Sensorgehäuse (2) angeordneten Durchfluss-Sensor (4) zur Erfassung des Volumenstromes des Fluids, wobei der Durchfluss-Sensor (4) einen am Sensorgehäuse (2) aufgenommen Sensorbaustein (6) mit wenigstens einer Anschlussleitung (8, 8') zum Übertragen von mittels des Durchfluss-Sensors (4) ausgegebenen elektrischen Signalen aufweist, wobei der Sensorbaustein (6) und zumindest ein Abschnitt einer an dem Sensorbaustein angeschlossenen Anschlussleitung (8, 8') von einem Isolierkörper (10) aus vorzugsweise einer Vergußmasse umgeben sind, der formgebend für wenigstens einen Bereich der äußeren Kontur des Sensorgehäuses (2) ist und mit benachbarten Gehäusebereichen stoffschlüssig verbunden ist, insbesondere daran angespritzt oder damit vergossen ist.
  2. Durchfluss-Messvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Anschlussleitung mindestens einen mit dem Sensorbaustein (6) verbundenen Anschlusskontakt aufweist, welcher im Wesentlichen in einer Ebene parallel zum Baustein verläuft.
  3. Durchfluss-Messvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Isolierkörper (10) einen zum Sensorgehäuse (2) proximal angeordneten Isolierabschnitt (14) und einen distalen Isolierabschnitt (16) aufweist, welche unter einem Winkel zueinander verlaufen.
  4. Durchfluss-Messvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Sensorbaustein und/oder der mit dem Sensorbaustein (6) verbundene Kontakt der Anschlussleitung (8, 8') in einem proximalen Isolierabschnitt (14) des Isolierkörpers (10) angeordnet ist/sind.
  5. Durchfluss-Messvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der proximale Isolierabschnitt (14) unter einem Winkel geneigt zur Ebene des Sensorbaustein (6) verlaufend ausgebildet ist.
  6. Durchfluss-Messvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dass die Anschlussleitung sich zur Ebene des Sensorbausteins (6) in einem Winkel im Bereich von 1° bis etwa 40° erstreckt, wobei die Anschlussleitung (8, 8') innerhalb des distalen Isolierabschnitts (16) bevorzugt im Wesentlichen parallel zu dessen Erstreckungsrichtung aufgenommen ist.
  7. Durchfluss-Messvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei Flächenbereiche der Form für den durch Verguss hergestellten Isolierkörper (10) durch die benachbarten Bereiche des Sensorgehäuses (2) ausgebildet sind, vorzugsweise durch Flächenbereiche eines Gehäusedeckels (2') der Messvorrichtung.
  8. Durchfluss-Messvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dass der Isolierkörper (10) aus einem flexiblen Vergussmaterial ausgebildet ist, insbesondere ein vorzugsweise auf eine Verarbeitungstemperatur oberhalb von 120°C bringbarer Heißschmelz-Kleber ist.
  9. Durchfluss-Messvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dass der Durchfluss-Sensors (4) ein Flügelrad in einem Abschnitt des vom Fluid durchströmten Sensorgehäuses (2) und einen dem Flügelrad zugeordneten Hall-Sensor aufweist, wobei der Hall-Sensor vorzugsweise am Sensorbaustein (6) angeordnet ist.
  10. Haustechnikgerät (100) zur Warmwasserbereitung, insbesondere elektrischer Durchlauferhitzer, mit - einem Sensorgehäuse (2), - einem im Sensorgehäuse (2) angeordneten Heizelement, und - einem mit dem Heizelement verbundenen Fluidkanal, innerhalb dem eine Durchfluss-Messvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 angeordnet ist.
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