DD241989A3 - Durchlauferhitzer für Kaffee- und Teeautomaten - Google Patents

Abstract

Ziel der Erfindung ist es, die von der Heizung des Durchlauferhitzers abgegebene Energie weitestgehend verlustfrei dem zu erhitzenden Wasser zuzufuehren und zur geschmacklichen Verbesserung des Kaffee- bzw. Teefiltrats die Bruehtemperatur anzuheben, sowie die Wasserqualitaet durch den Werkstoff nicht zu beeintraechtigen. Aufgabe der Erfindung ist es, einen Durchlauferhitzer aus einem nichtmetallischen Werkstoff, in gedraengter Bauform, zur gleichzeitigen Realisierung der Warmhaltefunktion fuer das Kaffee- bzw. Teefiltrat zu schaffen, bei dem der durch die Dampfbildung bewirkte rasche Druckanstieg verzoegert wird. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe dadurch geloest, dass in einer rohrfoermigen Heizkammer, in horizontaler Lage, mit an einem Ende angeordneten Ein- und Auslauf und mit einer in der Heizkammer angeordneten elektrischen Heizung, das Einlaufrohr vom Ende der Einfuehrung in die Heizkammer bis nahe dem gegenueberliegenden Ende der Art gefuehrt ist, dass die Heizung gaenzlich oder zum ueberwiegenden Teil unter dem Einlaufrohr angeordnet ist.

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Durchlauferhitzer für Kaffee- und Teeautomaten zur Erhitzung des aus einem Frischwasserbehälter zufließenden Kaltwassers und zur Förderung des erhitzten Wassers durch eine Steigleitung zu einer Filtervorrichtung. Gleichzeitig dient der Durchlauferhitzer in Verbindung mit einer entsprechenden Trägerplatte als Warmhaltevorrichtung für das erzeugte Kaffee- bzw. Teefiltrat.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Durchlauferhitzer für das bezeichnete Anwendungsgebiet sind in unterschiedlichen Ausführungsformen an sich bekannt.

Bei den bekannten Durchlauferhitzern wird das zu erhitzende Wasser durch ein Rohr oder in einem Gußkörper eingebrachte Kanäle geleitet und über die Wandung, von außen, durch eine elektrische Heizung erwärmt.

Die Heizung besteht aus einem elektrischen Rohrheizkörper, der mit dem Wasserführungsrohr bzw. dem Gußkörper gut thermisch verbunden ist, oder einem bloßen Heizdraht, der um das Wasserführungsrohr herumgeführt bzw. als Heizwendel in dem Gußkörper eingelegt ist. Gleichzeitig dient der Durchlauferhitzer als Warmhalteeinrichtung für das erzeugte Filtrat. Diese Ausführungen haben den Nachteil, daß die von der Heizung abgegebene Wärme nicht unmittelbar dem zu erhitzenden Wassei zugeführt wird, wodurch beim Brühprozeß ein relativ großer Wärmeverlust auftritt. Ein weiterer Nachteil zeichnet sich dadurch ab, daß bei der erreichbaren mittleren Brühtemperatur kein optimaler Brühprozeß erfolgt.

Zwar wurde, wie mit der DE-AS 2741446 beansprucht wird, ausder genannten Erkenntnis durch Einsatz bestimmter Metalllegierungen für das Wasserführungsrohr des Durchlauferhitzers eine Erhöhung der Brühtemperatur angestrebt, jedoch sind durch die Ausführungsform Grenzen gesetzt.

Zur Verringerung der Wärmeverluste im Durchlauferhitzer ist es weiterhin bekannt, das Heizelement direkt in dem Wasserführungsrohr bzw. dem wasserdurchflossenem Raum anzuordnen, so daß die von dem Heizelement abgegebene Wärme unmittelbar dem zu erhitzenden Wasser zugeführt wird. Allen vorbekannten Durchlauferhitzern haftet jedoch der Nachteil an, daß durch das unmittelbar an der erhitzten Fläche siedende Wasser der für den Ausstoß des erhitzten Wassers notwendige Dampfdruck relativ schnell aufgebaut wird und damit die Verweilzeit des Wassers im Durchlauferhitzer zur Erreichung einer optimalen Brühtemperatur nicht ausreichend ist. Zwar kann die Temperatur des ausgestoßenen Wassers durcl entsprechende Dimensionierung und Materialauswahl weitestgehend beeinflußt werden, jedoch sind durch die Konstruktion des Gehäuses der Kaffee- und Teeautomatendie Abmessungen begrenzt, besonders, wenn mit dem Durchlauferhitzer gleichzeitig auch die Warmhaltefunktion zu realisieren ist. Die Materialauswahl ist insbesondere durch den Preis bestimmt.

Wie weiterhin festgestellt worden ist, treten bei Berührung des Wassers mit den bevorzugt zur Anwendung kommenden metallischen Werkstoffen mehr oder weniger Metallionen in das Wasser über, wodurch der Geschmack des Filtrats beeinträchtigt wird.

Es sind weiterhin Durchlauferhitzer aus Quarzglas bekannt. Die Durchlauferhitzer bestehen aus efnem gestreckten Quarzrohr.

Um das Quarzrohr herum ist schraubenförmig ein Heizdraht gewickelt.

Bei Laborgeräten ist es auch bekannt, den Heizdraht durch ein dünnes, ebenfalls gestecktes oder gewendeltes Quarzrohr, isolier!

in dem wasserdurchflossenen Quarzrohr anzuordnen.

Durchlauferhitzer aus Quarzglas besitzen den Vorteil, daß eine geschmackliche Beeinträchtigung des Filtrats durch den Werksto ausgeschlossen ist. Aufgrund der glatten Oberfläche des Glases und der geringen Wärmeausdehnung tritt keine Verkalkung auf Kalkansätze lösen sich bei Erhitzung des Glases leicht ab.

Die bekannten Durchlauferhitzer aus Quarzglas besitzen jedoch ebenfalls den Nachteil, daß durch das an der erhitzten Glaswand siedende Wasser der Art schnell ein Dampfdruck aufgebaut wird, daß das ausgestoßene Wasser nicht die optimale Brühtemperatur erreicht. Hinzu kommt, daß aufgrund der gestreckten Gestaltung der Durchlauferhitzer aus Quarzglas, die Abmessungen durch den konstruktiven Aufbau der Kaffee- und Teeautomaten besonders begrenzt sind. Das bedeutet, daß die Heizleistung auf einem kleinen Raum umgesetzt werden muß und damit die Energiedichte bezogen auf die erhitzte Fläche grol ist. Bei der Verwendung von Klarglas treten hohe Strahlungsverluste auf.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, die von der Heizung des Durchlauferhitzers abgegebene Energie weitestgehend verlustfrei dem zu erhitzenden Wasser zuzuführen und zur geschmacklichen Verbesserung des Kaffee- bzw. Teefiltrats die Brühtemperatur anzuheben sowie die Wasserqualität durch den Werkstoff nicht zu beeinträchtigen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Durchlauferhitzer aus einem nichtmetallischen Werkstoff, in gedrängter Bauform, zur gleichzeitigen Realisierung der Warmhaltefunktion für das Kaffee- bzw.Teefiltratzu schaffen, bei dem der durch die Dampfbildung bewirkte rasche Druckanstieg verzögert wird.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß in einer rohrförmigen Heizkammer, in horizontaler Lage, mit an einem Ende angeordneten Ein- und Auslaufund mit einer in der Heizkammer angeordneten elektrischen Heizung, das Einlauf rohr vom Ende der Einführung in die Heizkammer bis nahe dem gegenüberliegenden Ende der Art geführt ist, daß die Heizung gänzlich oder zum überwiegenden Teil unter dem Einlaufrohr angeordnet ist. Die Heizkammer besteht aus einem nichtmetallischen, insbesondere wärmereflektierenden Werkstoff. Vorzugsweise findet Quarzgut Verwendung. Aber auch Keramik oder Plaste können als Werkstoff für die Heizkammer Einsatz finden. Die Enden der Heizkammer sind mit Formteilen verschlossen oder können verschmolzen sein.

Die Heizung besteht in vorteilhafterweise aus mehreren Heizrohren. Die Heizrohre bestehen aus Quarzglas mit einem gewendelten Heizdraht.

Das aus einem Frischwasserbehälter durch das Einlaufrohr in die Heizkammer zufließende Wasser wird bereits im Einlaufrohr vorerwärmt und siedet nach einer kurzen Verweilzeit an den Berührungsflächen der Heizung. Die aufsteigenden Dampfblasen kondensieren zum Teil an dem kühleren Einlaufrohr, wodurch der Druckanstieg für den Ausstoß des erhitzten Wassers verzögert wird und damit die Verweilzeit zur Erwärmung des gesamten Wasservolumens in der Heizkammer größer ist. Mittels des entstehenden Dampfdruckes wird das erhitzte Wasser durch den Auslauf über ein Steigrohr in eine Filtervorrichtung ausgestoßen.

Aufgrund der Reflektionseigenschaft des Quarzgutmantels des Durchlauferhitzers wird die Strahlungswärme der Heizung effektiver genutzt, wodurch der thermische Wirkungsgrad des Durchlauferhitzers weiter verbessert ist. Durch die Verwendung von Glas ist eine Beeinträchtigung des Filtrats durch den Werkstoff ausgeschlossen. Ein Verkalken des Durchlauferhitzers erfolgt nicht, wie bereits festgestellt wurde.

Der erfindungsgemäß vorgeschlagene Durchlauferhitzer ist thermisch mit einer Warmhalteplatte verbunden, so daß gleichzeitig eine Warmhaltefunktion für das Kaffee- bzw. Teefiltrat erfüllt ist.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden; In der zugehörigen Zeichnung zeigt die Figur eine Schnittdarstellung des Durchlauferhitzers.

Der äußere Mantel der Heizkammer 2 des horizontal angeordneten Durchlauferhitzers wird durch ein Rohr aus Quarzgut gebildet, das durch seine milchig-silbrige, undurchsichtige Oberfläche eine Wärmestrahlung nurteilweise hindurch läßt und diese zum größten Teil nach innen reflektiert.

Der äußere Mantel der Heizkammer 2 wird durch die wärmebeständigen Formteile 1 und 4 vorzugsweise aus Silikongummi an den Enden dicht verschlossen. Durch die Öffnungen in den Formteilen 1 und 4 ist ein Heizrohr 5, aus Quarzglas, hindurch geführt.

In dem Heizrohr 5 befindet sich ein gewendelter Heizdraht?. Bei Verwendung mehrerer Heizrohre 5 können diese elektrisch parallel oder in Reihe geschaltet sein.

Ein- und Auslauf sind an einem Ende des Durchlauferhitzers angeordnet. Das Einlauf rohr 6 besteht ebenfalls aus Quarzglas und ist vom Ende der Einführung in die Heizkammer 2 durch das Formteil 4 bis nahe dem gegenüberliegenden Ende mit dem Formteil 1 geführt. Das Heizrohr 5 ist unter dem Einlaufrohr 6 angeordnet.

Das aus einem Frischwasserbehälter durch das Einlaufrohr 6 in die Heizkammer 2 zufließende Wasser wird im Betriebszustand des Durchlauferhitzers bereits im Einlaufrohr 6 vorgewärmt und siedet nach einer kurzen Verweilzeit an der Berührungsfläche des Heizrohres 5. Die aufsteigenden Dampfblasen kondensieren zum Teil an dem kühleren Einlaufrohr 6, wodurch der Druckanstieg für den Ausstoß des erhitzten Wassers verzögert wird und damit die Verweilzeit zur Erwärmung des gesamten Wasservolumens in der Heizkammer 2 größer ist. Durch den längeren Siedevorgang und der damit verursachten Turbulenz wird das Wasser auf eine optimale Brühtemperatur erhitzt. Mittels des entstehenden Dampfdruckes wird das erhitzte Wasser durch den Auslauf 3 über ein Steigrohr in eine Filtervorrichtung ausgestoßen. Ein Rückschlagventil verhindert das Herausdrücken des Wassers durch das Einlaufrohr 6. Nach dem Ausstoß des erhitzten Wassers strömt durch das Einlaufrohr 6 neues Frischwasser zu und der Vorgang wiederholt sich.

Der erfindungsgemäß vorgeschlagene Durchlauferhitzer ist in unmittelbarer Nähe einer Warmhalteplatte angeordnet, wobei die Wärme insbesondere durch die Wärmestrahlung des Heizrohres 5 auch nach dem Ausstoß des gesamten Wassers bewirkt wird.

Die Warmhalteplatte ist auf der Unterseite nutenförmig zur Vergrößerung der Oberfläche und damit zur besseren Wärmeübertragung ausgebildet. Durch die Verwendung von Glas erfolgt keine Verkalkung. Aufgrund der höheren Temperatur des erhitzten Wassers werden die im Wasser vorhandenen Bestandteile stärker ausgesondert und als feste Teilchen herausgefiltert. Dadurch wird die Qualität des Kaffee- bzw. Teefiltrats weiter verbessert.

Claims (2)

1. -1- 24198!

   Erfindungsanspruch:

   1. Durchlauferhitzer für Kaffee-und Teeautomaten, mit einer rohrförmigen, an den Enden vorzugsweise mit Formteilen verschlossenen Heizkammer aus einem nichtmetallischen, insbesondere wärmereflektierenden Werkstoff, welche an einen Ende einen Einlauf, der mit einem Frischwasserbehälter verbunden ist, und einen in eine Filtervorrichtung mündenden Auslauf besitzt und mit einer in der Heizkammer angeordneten elektrischen Heizung, dadurch gekennzeichnet, daß ein Einlaufrohr (6) in die horizontal angeordnete Heizkammer (2) vom Ende der Einführung in die Heizkammer (2) bis nahe dem gegenüberliegenden Ende der Art geführt ist, daß die vorzugsweise aus mehreren Heizrohren (5) bestehende Heizung gänzlich oder zum überwiegenden Teil unter dem Einlaufrohr (6) angeordnet ist.
2. 2. Durchlauferhitzernach Punkt 1., dadurch gekennzeichnet, daß die Heizkammer (2), das Einlaufrohr (6) und das Heizrohr (5) des Heizelements aus Glas oder Keramik bestehen.