DE1565711A1

DE1565711A1 - Elektrischer Kessel

Info

Publication number: DE1565711A1
Application number: DE19661565711
Authority: DE
Inventors: Yoshiaki Maeda; Yoshiski Sano
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1965-04-30
Filing date: 1966-04-29
Publication date: 1970-07-02
Also published as: GB1143834A; FR1478070A; US3513292A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Kessel.

Für elektrische Kessel ist es allgemein erwünscht, daß eine Schaltverbindung, über axe der Kessel mit einer elektrischen Stromquelle verbunden ist, unterbrochen wird, nachdem das Wasser den Siedepunkt erreicht hat, das heißt, nachdem man das heiße Wasser bei atmosphärischem Druck einige Sekunden lang auf einer Temperatur von 100 C gehalten hat. ^s ist jedoch nicht leicht, ein Unterbrechen der SchaltVerbindung solchermaßen zu bewirken, daß hierbei zunächst einmal die Temperatur des heißen ¥assers einige Sekunden auf 100 C gehalten wird. Bei konventionellen elektrischen Kesseln dieser Bauart ist eine Dampf Öffnung an der Rückseite eines Gefäßes vorgesehen, und ein Bimetallteil ist in Gegenüberstellung zu dieser Öffnung angeordnet, welches auf die Temperatur des aus der öffnung austretenden Dampfes anspricht oder diese abtastet. Bei einem anderen konventionellen elektrischen Kessel ist ein Zeitgeber oder ein

ν Zeitrelais

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Zeitrelais zu;:i Öffnen jines Schalters nach dem Verstreichen einer ■ vorbestimmten Zeitspanne vorgesehen, wobei der Zeitgeber auf eine vorbestimmte Zeitspanne eingestellt ist, die benötigt wird, um das Wasser aufsieden zu lassen.

Bei der ersterwähnten Bauart, bei der ein Bimetallteil verwendet wird, darf man wegen der Schwankungen, denen Bimetallteile in ihrer Funktion unterliegen, kaum erwarten, einen exakten und gleichbleibenden Betrieb des Vessels gewährleistet zu sehen. Auch werden Birnetallteile, die hierbei ständig dem umgebenden Dampf ausgesetzt sind, durch die Feuchtigkeit korrodiert. Bei einem Gefäß dieser Art ist daher bei Verwendung eines Bimetallteils mit einem zuverlässigen Funktionieren der Schaltanordnung über eine lange Zeitdauer hinweg nicht zu rechnen.

Bei der letztgenannten Bauart, bei der ein Zeitrelais benutzt wird, wird durch die Verwendung eines Zeitrelais oder eines Zeitgebers ein komplizierter Aufbau der Anordnung bedingt. Da weiterhin ein Zeitgeber jeweils für den Betrieb eingestellt werden muß, ist der Betrieb umständlich und.der Kessel wird kostspielig.

Da außerdem bei einem solchen Kessel, der auf der Funktion eines Bimetallteils oder eines Zeitgebers beruht, nicht verhindert werden kann, daß der Kessel auch im entleerten Zustand aufgeheizt

oder an eine Stromquelle angeschlossen werden kann, muß eine zusätzliche Schaltvorrichtung vorgesehen werden, die ein Aufheizen des Gefäßes ausschließt, wenn es nicht mit Wasser gefüllt ist.

Das Hauptziel der Erfindung ist es, einen thermostaten über eine Dampfstauung zu betätigen ohne hierbei das wärmeempfind-

00 9 8 27/0389 - ~ . liehe

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liehe Bauteil des Thermostaten der Berührung mit dem Wasser auszusetzen, wobei nämlich das wärmeempfindliche Bauteil, das nicht in Wasser eingetaucht ist, dadurch aufgeheizt wird, daß man den durch ein Heizelement oder einen Heizkörper erzeugten Dampf nur in begrenztem Umfang durch eine Dampfauslaßöffnung abströmen oder austreten läßt. Dank der Tatsache, daß demzufolge das wäxmeeinpfindliche Bauteil oder das auf Temperaturen ansprechende Bauteil des Thermostats gemäß der Erfindung einen rapiden Temperaturanstieg zu verzeichnen hat, können daher Thermo state mit einem Genauigkeitsbereich, wie er sich iLi Rahmen der Massenfertigung erzielen läßt, benutzt werden und es Bind hierbei mit Thermostateri¹ dieser Art die erwünschten Resultate zu gewährleisten.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, eine kompakte Bauweise zu ermöglichen, wobei vermieden werden soll, einen Zeitgeber oder eine Torrichtung zur Feuchtigkeitsabdichtung vorsehen zu müssen, indem einfach ein Teil des elektrischen Heizelements oder des Heizkörpers dent wärmeerapfir/dlichen Bauteil des Thermostaten benachbart angeordnet und dieser Teil durch eine Abdeckvorrichtung abgedeckt wird, wodurch jederzeit ein exaktes Ansprechen des thermostaten gewährleistet ist. ,

Hoch ein weiteres Ziel, der -Erfindung ist es, die Ausschaltbetatigung stets ein und demselben Thermostaten zu übertragen, nämlieh sowohl für den Fall, daß das Wasser im Iiessel siedet, als auch für den anderen Fall, daß.'der, Kessel im entleertes Zustand aufgeheizt wird» mit anderen V/orten, es wird erstrebt, die Verwendung von mehr als einem Shernostaten für den doppelter- Zweck der Temperaturüber--

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wachung des zum Sieden zu bringenden Wassers einerseits und der Verhinderung eines Aufheizens des Kessels in entleertem Zustand andererseits unnötig zu machen.

Andere Ziele und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigegebenen Zeichnungen hervor. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eine3 elektrischen Kessels gemäß der Erfindung, dessen eine Hälfte im Schnitt dargestellt ist»

Fig. Z eine für den erfindungsgemäßen Kessel vorgesehene Heizvorrichtung in Schnittdarstellung»

Fig. 5 eine in der Betrachtungsrichtung der Figur 2- von recht^gesehene Rückansicht der in Figur 2 dargestellten Heizvorrichtung»

Fi£. 4 eine Seitenansicht eines an einem elektrischen kessel ßc:^:L· der Erfindung vorgesehenen Schaltmechanismus in Schnittdarstellung;

Fig·. 5 sine in der Betrachtungsrichtung der Figur 4 von rechts gesehene Tt'lcL&xisieht des in Figur 4 dargestellten Schaltmeehal'li SElU S *

Fig. 6 eine Vorderansicht einer für einen elektrischen Kes sel gemäß der Erfindung vorgesehenen Kontaktgeberplättchen-Vorrichtung;

i'ig. 7 ei-^r- Ter-peraturkennlinienbild für das wärmeempfindliche Bauteil eines Thernc st^teii. und für Wasser; und

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Fig. 8 bis Fig. 10 eine weitere Ausführungsform des erfin-. dungsgemäßen Hauptteils, wobei Figur 8 eine Seitenansicht in Schnittdarstellung, Figur 9 eine in der Betrachtungsrichtung der Figur 8 von links gesehene Vorderansicht und Figur 10 eine in der Betrachtungsrichtung der Figur 8 von rechts gesehene Rückansicht des in Figur .8 dargestellten Teils ist.

In der nachfolgenden Beschreibung wird eine Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 6 Srläutert. .

■~ In Figur 1 ist der Gesamtkörper eines elektrischen Kessels mit einer. Wasserausgußöffnung 2 dargestellt. Ein Griff 3 ist mit Schraubenbolzen 5 an zwei Befestigungsstreben 4 verschraubt, die sich nach oben erstreckend an der Vorder- beziehungsweise an der Rück seite des Hauptgehäuses 1 befestigt sind. Die Öffnung im Oberteil des Hauptgehäuses 1 ist durch einen abnehmbaren Deckel oder eine Abdeckung 6 verschlossen, die einen Knauf 7 und eine zentral angeordnete Temperaturanzeigevorrichtung 8 aufweist. Bin elektrisches Heizelement 9 zum Aufheizen des Wassers im Hauptgehäuse 1 ist innerhalb des Hauptgehäuses 1 nahe dessen Bodenteil eingebaut.

An der Rückseite des Hauptgehäuses 1 ist eine Aussparung vorgesehen und ein Wandungsteil 10 ist unter Zwischenschaltung einer flüssigkeitsabdichtenden Packung 11 zum Abdecken des ausgesparten Teils innerhalb des Haupt gehäuses 1 befestigt. Die beiden Enden des elektrischen Heizelements 9 sind durch öffnungen im oberen Teil des Wandungsteils 10 an die Außenseite des Hauptgehäuses 1' geführt, während das Heizelement 9 wit seinem mittleren Teil gegen das Wandungs—

ν ■■■■-- -teil

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teil 10 anliegt. Längs dieses Teils, an dem das Heizelement 9 gegen das Wandungsteil 10 anliegt, ist das Heizelement 9 mit dem Wandungsteil 10 verlötet, wie gleichfalls auch an den Austrittsstellen, an denen es durch das Wandungsteil 10 hindurchgeführt ist.

An der Rückseite desjenigen Teils des \7an dungs teils 10, gegen den ein mittlerer Teil oder ein Mittelstück des Heizelements anliegt, umgreift eine Halterungsplatte 13 ein der Temperatursteuerung dienendes Perritteil 12, und ein Magnet 14 wird von einer in Gegenüberstellung zu dem Perritteil 12 angeordneten Halterung 15 getragen.

Derjenige Teil der Innenseite des Wandungsteils 10, dem gegenüber auf der Außenseite das Ferritteil 12 angeordnet ist, wird zusammen mit einem Teil des Heizelements 9 durch ein Abdeckteil 19 abgedeckt, welches an seiner Ober- beziehungsweise an seiner Untere seite durchgehende Bohrungen 17 und 18 aufweist. Metallische Polbe- , schlage 22 und 23 (Figur 2, Figur 3) sind jeweils an den Polenden 20 und 21 des Heizelements 9 befestigt, wobei an jedem der Polbeschläge ein kontakt 24 beziehungsweise 25 vorgesehen ist, und wobei diese Eontakte zusammen mit den Kontakten 30 und 31 (Fi§. 6) an den Kontaktplä+tchen 28 und 29, die mit den Anschlüssen 27 einer Stromquelle 26 (Figur l) verbunden sind, eine normalerweise geschlossene Schaltanordnung bilden. Eine Halterungsplatte 3² (Figur 1, Figur 5)> an deren oberem Teil eine Halterungsstrebe 33 vorgesehen ist, ist an der Rückseite des Hauptgehäuses 1 befestigt. Ein Halterungsfuß 34» an dem mit einer Schraube $6 ein Porzellanisolator 35 befestigt ist. ist seinerseits am unteren Teil der Halterungsplatte 32 befestigt. Me Anschlüsse 27 werden von dem forzellanisolator 35 getragen.

Ein Hebel 37 ist mit seinem einen Ende an der Halterungs-

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strebe 33 schwenkbar gelagert und trägt.an seinem anderen Ende eine Halterung 15. Ein Isolator 38 ist am Kittelteil des Hebels 37 ⁱⁿ Gegenüberstellung zu den Kontaktplättchen 28 und 29 zur-Trennbetätigung der Kontaktplättchen 28 und 29, sobald der Magnet I4 seine von dem Ferritteil 12 entfernte Stellung eingenommen hat, angeordnet. Ein der Betätigung dienender Schaltdruekkhopf oder Betriebsdruok- *knopf 39 ist an dem Ende der Halterungsstrebe 33 um einen in seiner Mtte gelegenen Punkt 40 verschwenkbar gelagert, und eine zwischen den Druckknopf 39 und den Mittelteil des Hebels 37 eingeschaltete Schubstange 41 ist jeweils mit ihren Enden an dein Druckknopf 39 beziehungsweise am;Kittelteil des Hebels 37 angelenkt. Das Hauptgehäuse 1 ist mit einem Abdeckteil 44 versehen, das alle Bauteile einer innerhalb des Hauptgehtluses 1 vorgesehenen Schal ^vorrichtung mit .Ausnahme des der Betätigung dienenden Schaltdruckknopfes 39s ''^r sich durch das Abdeckteil 44 hindurch nach außen erstreckt, abdeckt. Das Abdeckteil 44 ist an deia Hauptgehäuse 1 liit den Pe st stell schrauben ύ-5 und 46 befestigt. An der Bodenfläche des Kauptgeh tu se s 1 sind Füße .17 vorgesehen. ■

Der "reitestfflögliche Abstand-zwischen dem luagneten Ii. uiid aeia S'erritteil -12 ist so ausgelegt, a.2 der Xagnex 14, nachdem er von dem Perritteil 12 fort^odn ckt wurde , ins Perritteil 12 vrege:. &ντ zwischen de.:. Ilagnsten 14 und den ierritteil 12 zu überhriiciienaen Entfernung in. V&rbindu:n;j mii; der au überwindenden Selastung&craft einea: Pe der 16 nicht neLr anzuziehen vermag·

Wenn ¥c sser in das Hauptgelxäuse 1 eingefüllt ist und der Betätigun.gsdrucklmo-.f 59 ge'drückt wird, so werdeB die Schubstange und der Hebel 57 einschließlich der Halterung I5 betätigt und der

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IIagnet 14 haftet unter Überwindung der dem entgegenwirkenden Belastungskraft der Feder 16 an dem Ferritteil 12. Hierbei wurde der an dem'Hebei 37 befestigte Isolator 38 aus der Anlage gegen die Kontaktplättchen 28 und 29 fortbewegt und es wird eine wechselseitige Berührung der Kentakte 24 und 30 sowie 25 und 31 ermöglicht, wodurch ein geschlossener Stromkreis von dem einen Polhorn 27 der Stromquelle durch das Kontaktplättchen 28, die Kontakte 30 und 24, den Polbeschlag 22, das Polende 20, das Heizelement 9, das Polende 21, den Polbeschlag 23, die Kontakte 25 und 31 sowie das Kontaktplättchen 29 zu dem anderen Polhorn 27 hergestellt, und so dem in Figur 1 dargestellten Heizelement 9 Strom zugeführt wird.

Durch die Stromzufuhr zu dem Heizelement 9 wird das 'Wasser im Hauptgehäuse 1 erwärmt. Derjenige Teil des Heizelements 9» der an dem Wandungsteil 10 festgelötet ist, heizt hierbei auch das innerhalb des von dem Abdeckteil 1'} umgrenzten Raumes befindliche Wasser auf.

Die Temperatur des Heizelements 9 und des Wandungsteils 10 steigt nicht über ICC⁰C an, ehe nicht das V/asser im Hauptgehäuse 1 zum Sieden kommt, da die durch das Heizelement 9 erzeugte Wärme vom Vasser absorbiert und andererseits das Heizelement 9 durch das Wasser gekühlt wird. Auch dar; Wandungsteil 10 wird durch das Wasser gekühlt, •"enngleich auch den Vfendungcteil 10 von dem Heizelement 9 her Wärme zugeführt wird.

Sobald das !Yasser in dem Hauptgehäuse 1 auf den Siedepunkt erhitzt ist und zu sieden oder heftig zu verdampfen beginnt, kommt ee auch i.r.nerha_:- des von den Atdeckteil l,¹ umgrenzten Baumes zu einer erheblich stärkeren Verdampfung und dtr hierbei erzeugte Dampf strömt

durch

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durch die Bohrung 17 aus.

Wenn hier die Wassertemperatur 10O⁰C erreicht und die Verdampfung heftiger wird, so daß ein Teil des Dampfes nicht sofort Gelegenheit findet, durch die Bohrung 17 auszuströmen und sich demzufolge innerhalb des von dem ATadeckteil 19 umgrenzten Raums staut, so wird das Wasserniveau in dem von dem Abdeckteil 19 umgrenzten Raum durch den Druck des gestauten Dampfes abgesenkt, wobei der gestaute Dampf unter Verdrängung des Wassers aus'dem Raum unter dem Abdeekteil 19 schließlich die Oberfläche des Heizelements 9 erreicht. Die Möglichkeit der Wärmeübertragung von dem Heizelement 9 ß-v-f das Wasser oder die Kühlgeschwindigkeit, mit der das Heizelement 9 durch das Wasser gekühlt wird, wird damit dann beschnitten und hierdurch ein Temperaturanstieg des Wandungsteils 10 über 100 C hinaus verursacht. Es wird nämlich nunmehr das Wandungsteil 10 im wesentlichen so erwärmt, als ob der Kessel im entleeren Zustand auf geheizt würde.

Wenn man daher zur sicheren Feststellung eines raschen Tem-

' ο

..■■ peraturanstiegs den Curie-Punkt des Ferritteils 12 auf etwa 120 C einstellt, überschreitet die Temperatur des Wandungsteils 10 oder des Ferritteils 12 bereits 120 C, während die Temperatur des Wassers erst den Siedepunkt erreicht hat, und der Magnet I4 wird unter der Beaufschlagung durch die Kraft der Feder l6 zu einem automatischen und raschen Abheben von dem Ferritteil 12 veranlaßt, was durch das Trennen der Kontakte 24 und 25 von den Kontakten 30 beziehungsweise 31 zu einer Unterbrechung der Stromzufuhr führt.

•In der Praxis kornmt ein Ferrit der Zusammensetzung 51 Prozent Fe₂O^, 27,5 Prozent Mn₃O₅ und 21,5 Prozent ZnO in Anwendung.

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Im nachfolgenden soll die Punktion der Bohrungen 17 und 18 noch eingehender erläutert werden. Die Bohrung 17 dient dem Zweck, das freie Abströmen des Dampfes einzuschränken oder zu steuern, um so einen raschen Temperaturanstieg in dem wärmeempfindlichen oder auf Wärme ansprechenden Bauteil zu erzielen, und der 3ohrung 18 kommt eine ausgleichende Punktion bei der Festlegung des Betätigungspunktes der Schaltvorrichtung zu, wobei diese Bohrung dazu dient, die Wasserzufuhr in den von dem Abdeckteil 19 umgrenzten Raum in Verhältnis zur Menge des in einem Strahl durch die Bohrung 17 austretenden Dampfes und zur !.!enge des in dem von dem Abdeckteil 19 umgrenzten Raum erzeugten Dampfes zu regeln, und ein übermäßiges, durch Konvektion verursachtes Einströmen von Wasser in diesen Raum zu verhindern, so daß die Menge des durch Konvektion in diesen Raum einströmenden Wassers eine erwünschte Menge nicht übersteigt. Die Lage der Bohrung 18 bestimmt sich aus der Lange des unteren Teils des Abdeckteils 19 von dem Berührungspunkt mit dem Heizelement und der Entfernung zwischen dem Abdeckteil 19 und dem Heizelement 9·

Unter Bezugnahme auf Figur 7 sind in der nachfolgenden Tabelle die Beziehungen zwischen der Temperatur des wärmeempfindlichen oder auf Wärme ansprechenden Teils (Ferrit) und dem Temperaturanstieg des Wassers für den Fall, daß das Volumen des bei einer Raumtemperatur von 27⁰C und bei einer Wassertemperatur von 20°C in das Gehäuse 1 eingefüllten Wassers 3,408 Liter sei, die aufgenommene Leistung 2 ICW sei, der Durchmesser der unteren Bohrung 18 durchweg auf 2,5 mm festgelegt sei und der Durchmesser der oberen Bohrung 17 von 2 mm über 2,3 mm bis 2,4 mm variiert werde, wiedergegeben.

Versuch

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Versuch I Versuch II Versuch III

Durchmesser der Bohrung 17

in mm 2,0 2,3 2,4

Wassertemperatur in ⁰C beim Beginn der tiberhitzung des

wärmeempfindlichen Teils 85 93 99

Temperatur des wärmeempfind-

liehen Teils in ⁰C beim Er^ reichen der Siedetemperatur

(95⁰C) des Wassers 128 108 102

Weiterer Temperaturanstieg im wärmeempfindlichen Teil

(Temperaturdifferenz in C) ■

nach Erreichen der Siedetem- ·

pexatur (95°C) des Wassers 28 22 14

Temperatur bei der Sättigung,

in ⁰C 156 130 116

Wird daher der Curifc-Punkt des Ferritteils 12 beispielsweise auf 120 C eingestellt, so wird der Schaltkontakt im Versuchsfall I bei einer Wassertemperatur von 68°C und iu Versuchsfall II bei einer Wassertemperatur von 98 C unterbrochen, »ährend der Schaltkontakt im Versuchsfall III ^eschlossen bleibt. Selbst v/enn man Faktoren wie Sp arjiungB Schwankungen und andere in die Eetrachtmig mit einbezieht, so kann demgemäß für den Fall, da£ die Temperatur für die Betätigung des Ferritteils bei etwa 100°C liege und das wechselseitige Verhältnis der Durchmesser der Bohrungen 17 und 18 so gewählt werde, daß die Temperatur bei der Dsiapf Sättigung hoch liege, siedendes Wasser von genau konstanter "eiaperatur erhalten werden.

Ks kann auch anstelle der "beiden Bohrungen 17 und 16 eine einsige Bohrung von großem Durchnesser in der Seitenwandung ies "Ac-'-. deekteils 19 vergesehen sein, oder es I-;ann eine Vielzahl von Bohrun-

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gen in der oberen und in der unteren Wandung, sowie auch in der Seitenwandung des Abdeckteils vorgesehen sein, wobei dann die gleiche Wirkung wie bei der im obigen bevorzugten Ausführungsform erzielt wird.

Ferner kann, wie dies in den Figuren 8 bis 10 dargestellt ist, anstelle der obenbeschriebenen Bohrungen in dem Abdeokteil an der Eintrittsstelle des Heizelements 9 eine Aussparung 48 vorgesehen sein, wodurch ebenfalls die gleiche Wirkung erzielt wird, wie nit der oberibeschriebenen Ausführungsform.

Da im Eahmen der Erfindung ein Thermostat unter Betriebsbedingungen betätigt wird, die im wesentlichen die gleichen sind, als ob das wärmeempfindliche Teil des Thermostaten bei entleertem Kessel aufgeheizt würde, sind hierbei also die hinsichtlich der Genauigkeit der Einhaltung der Betätigungstemperatur zu stellenden Anforderungen solche, denen in Massenfertigung hergestellte Thermostate in befriedigender Weise zu genügen vermögen. Lediglich durch die benachbarte Anordnung des wärmeempfindlichen Teils eines Thermostaten zu einem ::;it einer Abschirmung versehenen Teil eines Heizelements wird darüber hinaus außerdem erreicht, daß der Thermostat jederzeit exakt betätigt werden kann, wobei weder ein Zeitgeber noch eine Vorrichtung zum Schutz t-egen Feuchtigkeit, vde im Pail der Verwendung eines Dampfstrahls bei konventionellen Kesseln, erforderlich ist, und demgemäß kann auch die Bauweise des erfindungsgemäßen elektrischen Kessels außerordentlich kompakt sein.

Da hierbei ohnehin vorgesehen ist, ein warmeempfindliches Teil eines Thermostaten betätigen zu lassen, ohne daß dieses mit hei-

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ßem Wasser in Berührung stünde, nämlich unter den gleichen Betriebs-. bedingungen, als öl) der Kessel im entleerten Zustand aufgeheizt würde, so wird der Thermostat auch dann ordnungsgemäß betätigt und bewirkt die Unterbrechung eines Schaltkontakts, wenn dem Kessel elektrische Leistung zugeführt wird, während er nur eine geringe Wassermenge enthält oder gänzlich leer ist. Sowohl für den Fall, daß Wasser zum Sieden kommt, als auch für den anderen Fall, daß der Kessel im entleerten Zustand an eine elektrische Stromquelle angeschlossen wird, kann daher die Unterbrechung des Schaltkontakts durch ein und denselben Thermostaten bewirkt werden, wodurch man also bei dem.erfindungsgemäßen Kessel in bequemer Weise der Notwendigkeit enthoben ist, mehrere Thermo state zu verwenden, wie dies bei den nach dem Stand der Technik bekannten Kesseln erforderlich ist.

Im obigen ist ein .Thermostat beschrieben worden, bei dem ein Magnet und ein Ferritteil in Anwendung kommen; doch ist es nicht erforderlich, den Thermostaten in seinem Aufbau auf Anordnungen dieser Art zu beschränken, sondern es kann beispielsweise auch ein schnell ansprechendes Bimetallteil Verwendung finden, wodurch die gleichen Wirkungen erzielt werden können. Genauso wie Ferritteile in der Herstellung etwas unterschiedlich ausfallen können, so können auch Bimetall teile in ihren Betätigungsfunktionen gewissen Schwankungen unterliegen. Andererseits sind hierin je nach Verv/endungszweck gewisse Genauigkeitstoleranzen einzuhalten, und solche Bimetalle können nicht in Massenfertigung hergestellt werden. Da im Eahmen der Erfindung ein wärmeempfindliches Teil aus Bimetall im Betrieb aufgeheizt wird, ohne hierbei in Wasser eingetaucht zu sein, und da in diesem Zustand ein rapider Temperaturanstieg des wärmeempfindlichen Teils bewirkt

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wird, so können hierfür Bimetalle idLt einer Betätigungsgenauigkeit, die in dem Bereich der in der Massenproduktion erzielbaren liegt, ait Erfolg verwendet werden.

Als nächstes soll eine Temperaturanzeigevorrichtung 8, die im Mittelteil des Deckels 6 vorgesehen ist, erläutert werden. Eine durchsichtige kappenförmige Abdeckung 50, die aus einem Kunststoffmaterial hergestellt ist, birgt auf ihrer Innenseite einen Anzeigezylinder 51» und eine kleine Öffnung 52 ist vorgesehen, um Luft ausströmen und einströmen zu lassen, so da3 der 2frlinder 51 auf- und niedergleitbar beweglich ist. Am unteren Teil des Zylinders 51 ißt ein Torsprung oder Rand 53 ausgebildet, durch den der Hagnet 54 in seiner Stellung festgehalten wird. Ein ViTeichferritteil 55» dessen Curie-Punkt auf etwa 70 bis 80 C eingestellt ist, ist zwischen den Magneten 54 void. 56 angeordnet. Der Magnet 56 ähnelt dem Magneten 54> und der dem Magneten 56 zugewandte Pol des Magneten 54 ist von der gleichen Polarität wie der ihm zugewandte Pol des Magneten 56. Der Magnet 56 ist in eine Aussparung des Ferritteils 55 aufgenommen, wodurch dem durch den Magneten 54 erzeugten magnetischen Pluß eine Vorspannung erteilt wird. Wenn man weiterhin das Ferritteil 55 so auslegt, daß es sich nicht mit dem durch äen Magneten 54 erzeugten und durch das Ferritteil 55 verlaufenden magnetischen Eraftlinienfluß sättigt, so werden die Magneten 54 und 56 in einem stabilen Zustand

I bei einer Temperatur unterhalb des Curie-Punkts einander anziehen statt einander abzustoßen, ungeachtet der Tatsache, daß in beiden Magneten die Pole gleicher Polarität einander zugekehrt sind. Ein Gehäuse 57, an dessen Bodenteil der Magnet 56 und das Ferritteil befestigt sind, und an dessen oberer Öffnung die Abdeckung 50 zun

Verschließan

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Verschließen dieser Öffnung vorgesehen ist, ist mit seinem äußeren Flanschteil unter Zwischenschaltung einer Dichtung 58 gegen'den TSm- _λ fang einer Öffnung in der Mitte des Deckels 6 anliegend an diesem "befestigt. Demgemäß erstreckt sich ein Teil des Anzeigezylinders 51 von dem Deckel 6 nach oben und ein Teil des Gehäuses 57 erstreckt sich von dem Deckel 6 nach unten in das Innere des Hauptgehäuses 1.

Wenn der Heitung 9 ein elektrischer Strom zugeführt wird und sie demzufolge das in dem Hauptgehäuse 1 enthaltene Wasser aufheizt, so wird auch das an dem Deckel 6 befestigte Gehäuse. 57 in Entsprechung zum Temperaturanstieg des Wassers erwärmt, und die Temperatur des Gehäuses 57 steigt ehe η so an wie die des Wassers in dem Hauptgehäuse 1. Wenn die Temperatur des aufgeheizten Wassers in dem Hauptgehäuse 1 soweit gesteigert worden ist, daß es zur Verdampfung kommt, tastet das Ferritteil 55 die Temperatur ab und sobald die Temperatur den Gurie-rPunkt (in diesen Fall etwa 70 bis 8O⁰C) überschreitet, sinkt die Dichte des Kraftlinienfluases in dem Ferritteil 55., das den magnetischen Fluß des Magneten 54 beaufschlagt, auf nahezu null ab und die Magnete 54 und 56 stoßen einander ab. Infolge dieser Abstoßung bewegt sich der Magnet 54 zusammen mit dem Anzeigezylinder ' 51 innerhalb des Deckels'6 nach oben. Falls der Anzeige zylinder 51 ' sine farbige Seitenfläche hat, beispielsweise eine in rot oder in blau oder in einer anderen Farbe gehaltene, so "ist nunmehr der farbige Teil des Anzeige Zylinders 51 von außen zu sehen,' wobei diese Stellung dann die Temperatur des Wassers in des Eauptgehäuse 1 su erkennen gibt.

Es kann somit die Temperatur iraierhalb des Hauptgehäuses 1 durch Beobachtung des Temperaturanzeigers von außen ermittelt werden,

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so daß es nicht nötig ist, das Hauptgehäuse 1 zum Feststellen der Wassertemperatur mit der Hand, zu berühren.

Auch werden für diese Temperaturanzeigevorrichtung keine rostenden Metalle, v;ie "beispielsweise Bimetall, verwendet und ihre Betäti£iir£ erfolgt in einfacher Weise, so daß Fehlerquellen ausgeschlossen werden und ein einwandfreies feststellen der Wassertemperatur ernöolicht wird.

i'fenn die V/asser temperatur in dem Eauptgehäuse 1 absinftt, -.."ird das Ferrit teil 5.¹ »led or zu einer magnetischen Substanz und der 1-Iagnet 54 bewegt sich abwärts in seine Ausgangsstellung. In Verbindung mit dem ei-firidungSfjemclßen Thermostaten ist es daher ein leichtes, das erwünschte heiße V/asser zu bereiten.

Es sind irr. obiger, einijje Ausführungsformen der Erfindung eingehend beschrieben v»orden, uoch können Kodifikationen und Abänderungen verschiedener Art vorgenommen werden, die im Rahmen der Erfindung liefen.

Patentansprüche

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BAD OFHGINAL

Claims

P a t e η t a η sprue b e

- I₀ Aub einein. Hauptgehäuse , einem von diesem Hauptgehäuse abnehmbaren Deckel, einem innerhalb des Hauptgehäuses vorgesehenen, zum Aufheizen dienenden elektrischen Heizelement und einem zum Unterbrechen dea durch das Heizelement fließenden elektrischen Stroms durch einen Temperaturanstieg betätigbaren Thermostaten bestehender elektrischer Kessel , dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des Heizelements (9, Figo l) benachbart dem wärmeeBpfindlichen Teil (12, Pig. l) des Thermostaten (12, 14, 15, 16, 37» 38, 29, 31, Fig. l) angeordnet ist, wobei dieses wärmeempfindliche Teil (12, Fig. l) zusammen mit einem Teil des Heizelements (9, Fig. l) durch ein Abdeckteil (19, Fig. l) bedeckt Aiird, wobei das Abdeckteil (19, Fig. l) dem freien Abströmen des durch einenunter dem Abdeckteil (19, Fig. l) liegenden Teil des Heizelements (9, Fig. l) gebildeten Dampfes Schranken setzt ,· wobei der Thermostat (12, I4, 15 j I6, 37 j 58, 29, 31, Fig. l), wenn das Wasserniveau unter dem Abdeckteil (19, Fig. 1) durch Dampfdruck abgesenkt wird, so betätigt wird, als ob er im wesentlichen aufgeheizt würde, ohne in Wasser eingetaucht zu sein.
2. Aus einem mit einem abnehmbaren Deckel versehenen Hauptgehäuse, einem zum Aufheizen dienenden Heizelement und einem.zum Unterbrechen ■ des durch das Heizelement fließenden elektrischen Stroms durch Abtasten des Temperaturanstiegs des zum Sieden zu bringenden Wassers vorgesehenen Thermostaten bestehender elektrischer Kessel, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil dea Heizelements (9, Fig. l) benachbart dem wärmeempfindlichen Teil (l2, Fig. l) des Thermostaten

. ■■■■■. ' ■ IiE

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(12, 14, 15, 16, 37, 38, 29, 31, Fig. l) befestigt ist, wobei dieses wärmeempfindliche Teil (12, iPig- l) des Thermostaten (12, 14, 15, 16, 37, 38, 29, 31, Fig. l) ausummen mit einem Teil des Heizelements (?, Fig. 1) durch ein Abdeckteil (19, Fig. l) bedeckt wird, v/obei das Abdeckteil (19, Figo l) an seiner oberen und an seiner unteren Seite durchgehende Bohrungen (17, 18, Fig. l) aufweist,". wobei die obere Bohrung (17, Fig. l) dem freien Abströmen des unter dem Abdeckteil (19, Fig. l) durch einen unter dem Abdeckteil (19, Fig. l) liegenden Teil des Heizelements (9» Fig. l) gebildeten Dampfes Schranken setzt und somit unter dem Abdeckteil (19, Fig. l) das Wasserniveau durch den Druck des unter dem Abdeckteil (I9, Fig. l) gebildeten Dampfes absenkt, wobei der Thermostat (12, I4, 15, l6, 37, 38, 29, 31, Fig. l), wenn das Wasser i-j Hau\)tgehäuse (l, Fig. l) zum Sieden kommt, im wesentlichen so betätigt wird, als würde er ohne ein Eintauchen des v.änaeeiupfindlichen Teils (12, Fig. l) aufgeheizt.

3· Aus einem Hauptgehäuse mit einem abnehmbaren Deckel und einem durch den Temperaturanstieg des Wassers in dem Hauptgehäuse zum Unterbrechen des ein. Heizelement in dem Hauptgehäuse durchfließenden elektrischen Stroms betätigbaren Thermostaten bestehender elektrischer Kessel, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des Heizelements (9, Fig. 9, Fig. 10) benachbart dem wärmeempfindlichen Teil (12, Fig. 8, Fig. 9) des Thermostaten (12, 14, 15, l6, 37, 38, 29, 31, Fig. l) angeordnet ist, V7obei das wärmeempfindliche Teil (12, Fig. 8) zusammen mit einem Teil des Heizelements (9, Fig. 9) durch ein Abdeckteil (19, Fig. 8, Fig. 10) bedeckt wird, wobei in dem Abdeekteil (I9, Fig. 8) zwischen diesem und dem Heizelement (9, Fig. 10) an der Ein tritte sie XI©

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trittssteile des Heizelements (9, Fig.-10) eine Aussparung (43, Fig. 8) vorgesehen ist, wobei die Aussparung (48, Fig. ό) den'freien Abströmen des unter dem Abdeckteil (l9> Fig. 8) erzeugten Dampfes Schranken seti;t, so daß durch das Absenken des Wasserniveaus unter ■ dem Abdeckteil (19, Fig. 8) durch den unter dem Ab deck teil (19 , Fig. 8) erzeugten Dampfdruck d'-ar Thermostat (l2, I4, 15, 1.6» 37* 38, 29, 31, Fig. l) so betätigt wird, als ob er im wesentlichen aufgeheizt würde- ohne in Wasser eingetaucht zu sein.

Λ. Aus einem Hauptgehüuse mit einem abnehmbaren Deckel, eine;:, an den Hauptgehäuse flässi^keitsabdichtend befestigten' und g-ren einen Taxi des Heizelements anliegenden Wandungsteil, einem Thermostaten, de" ein an den Wandungsteil in Gegen Herstellung zu demjeni~en Teilgegen dessen Vorderseite das Eeizeleuent anliegt, befestigtes Ferritteil, eir.en in Gegenüberstellung su den Ferritteil L-festigten, zum Anziehen des Ferritteils bet&tiirbaren l.'agneten, eine ::".::. AcIr sen des Lla/jneten von den Ferritteil beau.'schlajjte Feder und eine zur Unterbrechung des das Heizelement durchfließenden elek+rischen Stroms »venn der Magnet nicht sehr nil; dem Ferritteil· ir. Eingriff steht betntigbare Schal tvcrrich tung aufweist, und einec di.:xjeni,-en Teil des Wandungsteils,, an dessen Hüciiseite das Ferritteil angeordnet ist, bedeckenden Abdeckteil l-ε stehender elektrischer ..essel, dadurch sti"-ejmzeichuet,.d£-£ der StLr- 0 de χ unter dem Abdeckteil (19, Figr. l) durch einen unter der. Acdeci.teil (19, Fig. l) befindlichen Tail des Heizelements (■ ,"-Fi;. 1.) erzeugten Danpfstrons durch die Aussparung (46, Fig. 6) . SchranJ.öii j-esetit werden, :\n die Teisreratur des Ferritteils (12, Fig. l) durch das Absenken de; '",7as"serr.i-' vesus unter den Abdeckteil (l?, Pig. l) 'Λτ Hilfe des unter diesem

herrschenden

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herrschenden Barnpfdrucks so zu erhöhen, als ob es im wesentlichen aufgeheizt würde, uhne in. Wasser eingetaucht zu sein.

Ϊ). Aus einem mit einem abnehmbaren Deckel versehenen Hauptgehäuse, einem in dem Hauptgehäuse angeordneten Heizelement und einem schnell ansprechenden Thermostaten, der ein zur Unterbrechung des das Heizelement durchfließenden elektrischen Stroms bei einer erhöhten Temperatur des in dem Hauptgehäuse befindlichen Wassers betätigbares Bimetallteil aufweist, Iestehender elektrischer Kessel, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des Heizelements (9, Fig. l) dem wärme empfindlichen Teil (12, Fig. l) des Thermostaten (12, 14, 15, 16, 37, 38, 29, -jl, Fig. l) benachbart befestigt ist, wobei das wärmeempfindliche Teil (12, Fig. l) zusammen mit einem Teil des Heizelements (9, Hg· l) durch ein Abdeckteil (19, Figo l) bedeckt ist, das die Menge des !■.us dem Abdeckteil (19, Fig. 1) austretenden Dampfes beschränkt, wobei der ^hemostat (12, 14, 15, 16, 37, 38, 29, 31, Fig. l) durch das Absenken des Was semi ve aus unter dem Abdeckteil (l9, Fig. l) mit Hilfe des erhöhten Dampfdrucks unter dem Abdeckteil (19» Fig. l) so betätigt wird, p.ls v;"rde er ia wesentlichen ohne ein Eintauchen des Ti.";r::ee:.:r-fendlichen Teils (12, Fig·, l) in "Nasser aufgeheizt.

c. Aus einen nit eine:.: abnehmbaren Deckel versehenen Hauptgehäuse, einem ir. er. Eauj,tceh-"us6 f-ngeordneten Heizelement und einer Temperaturar.zeigevcrrichtung bestehender elektrischer Kessel, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperaturanzeige vor.-ich tung (-> Fig. l) zwei einander nit Polen ο er gleichen Polarität zugekehrte Ilagnete (54, 56, Fi.?. l) uni ein zwischen diesen beiden Ilagneten angeordnetes, zum Abtaster, der Ir.nente:..:eratur des Hauttfreht.uses 1 (Fig. l) betätigbares Ferritteil (χ, ?i~·, l) aufweist, wobei die Temperaturanzeige-

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Vorrichtung· (8, E-g· l) die Temperatur-des heißen Wassers in dem - Hauptgehäuse (l, Fig« l) anzeigt, und daß bei erhöhter Temperatur des heißen Wassers ein Thermostat (12, 14,- 15, l6, 37» 38, 29," 31, ELg. l) zur unterbrechung des das Heizelement (9, Fig. l) durchfließenden elektrischen Stroms betätigt wird, wobei ein Teil des Heizelements (9_S Figo l) benachbart dem wärmeempfindlichen Teil (12, Fig. l) des Thermostaten (l2, 14, 15, 16, 37, 38,-29, 31. Figo l) befestigt ist, wobei das wärmeempfindliche Teil (l2_s Fig. l) zusanuen mit einem Teil des Heizelements (9, Figo l) durch ein Ab deckteil (19, Fig. l) bedeckt wird, wobei der Thermostat (l2, 14, 15, 16, 37, 38, 29, 31, Figo l) durch das entsprechend dem Dampfdruck unter dem Abdeckteil (19, Figo l) erfolgende Absenken des Wasserniveaus unter dem Abdeckteil (19, Fig» l) so betätigt wird, als ob er,im wesentlichen ohne ein Eintauchen des wärmeempfindlichen Teils (12, Fig. l) aufgeheizt würde. ■

7» Aus einem mit einem abnehmbaren Deckel versehenen Hauptgehäuse und einem in dem Hauptgehäuse angeordneten Heizelement bestehender elektrischer Kessel, dadurch gekennzeichnet, daß ein Wandungsteil (lO, Fig« l) flüssigkeitsabdichtend und unter Anliegen gegen einen Teil des Heizelements (9_S Fig» l) an dem Hauptgehäuse (l, Fig. l) befestigt 1st·, ein Ferritteil (12, Fig_o l) an dem Teil des Y/andungsteils ('10, Fig. 1), gegen dessen Rückseite das Heizelement (?, Figo l) anliegt, befestigt, ein Magnet (14, Figo l) in Gegenüberstellung su dem Ferrxtteil (12, Hg. l) zum Anziehen des Eerritteils (12, Fig. l), eine ständig zum Ablösen des Magneten (14, Figo l) von dem Ferrxtteil (12, Fig. 1) beaufschlagte Feder (16, Fig. I)₅ ein durchgehende Bohrungen (I7, 18, Fig. l) aufweisendes und die Innenseite des Fan-

v dungateils

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dungsteils (lO, Fig. l) zusa:/xien ait einem Teil des Heizelements (9, Fig. l) bedeckendes Abdeckten (19, Fig. l) , eine normalerweise geschlossene Schaltvorrichtung (29, 21, Fig. l), die an den Polenden (27, Fig. l) einer Stromquelle befestigte Kontaktplättchen (28, 29, Fig. 6) und in Gegenüberstellung zu den Kontaktplättchen (28, 29, Fig. 6) angeordnete Polenden (20, 21, Fig. 3) des Heizelements (9> Fig. 2) aufweist, ein an seinem einen Ende schwenkbar an den Eauptgehäuse (l, Fig. l) gelagerter Hebel (37, Fig. l) , an dessen anderem Ende der Magnet (14, Fig. l) befestigt ist, ein an dem Hebel (37» Fig. l) befestigter, zuia Unterbrechen der Schaltvorrichtung (29, 21, Fig. l) durch Fortdrücken der Kontaktplättchen (28, 29, Fig. 1, Fig. 6) beim Abheben des Magneten (14» Fig. l) von dem Ferritteil (12, Fig. 1) betätigbarer Isolator (38, Fig. l) und eine am lüttelteil des Hebels (37» Fig.-l) angreifende, zum Unterbrechen und Schließen der Schaltvorrichtung (29, 21, Fig. l) von außen betätigbare Betätigungsvorrichtung (39» 41» Fig. l) vorgesehen ist, wobei der Thermostat (12, 14, 15, 16, 37, 38, 29, 31» ELg. l) infolge der durch die Beschränkung des freien Abströmens des unter dem Abdeckteil (19, Fig. 1) gebildeten Dampfes durch die Bohrung (17, Fig. l) unter dem Abdeckteil (19, Fig. l) verursachten Dampfstauung so betätigt wird, als würde er im wesentlichen aufgeheizt, ohne in Wasser eingetaucht zu sein.

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