WZORU UŻYTKOWEGO PL Y , DE, BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH, München, DE BUP 22/05

Transkrypt

1 PL Y1 RZECZPOSPOLITA POLSKA Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (12) OPIS OCHRONNY WZORU UŻYTKOWEGO (21) Numer zgłoszenia: (22) Data zgłoszenia: (19) PL (11) (13) Y1 (51) Int.Cl. H05B 3/82 ( ) F24H 1/20 ( ) (54) Elektryczny element grzejny dla podgrzewacza wody (30) Pierwszeństwo: , DE, (62) Numer zgłoszenia macierzystego: (73) Uprawniony z prawa ochronnego: BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH, München, DE (43) Zgłoszenie ogłoszono: BUP 22/05 (45) O udzieleniu prawa ochronnego ogłoszono: WUP 11/13 (72) Twórca(y) wzoru użytkowego: MARKUS HELMINGER, Siegsdorf, DE CHRISTIAN LINDERT, Flintsbach am Inn, DE BIRGIT WIESER, Garching, DE

2 2 PL Y1 Opis wzoru Przedmiotem wzoru użytkowego jest elektryczny element grzejny dla podgrzewacza wody. Chodzi tu zwłaszcza o pojemnościowy podgrzewacz wody, chociaż wzór użytkowy dotyczy również innych odmian podgrzewacza wody, na przykład elektrycznego czajnika do gotowania wody, i przeznaczonych dla nich elementów grzejnych. Element grzejny ma postać rurowego korpusu grzejnego. Z praktyki znane są elementy grzejne dla pojemnościowych podgrzewaczy wody, które pomiędzy dwoma równoległymi odcinkami końcowymi mają krzywizny i zwoje, wygięte w kilku, na przykład dwóch, różnych kierunkach. W opisie patentowym DE U1 przedstawiony jest podgrzewacz wody w postaci czajnika elektrycznego, nad którego dnem umieszczony jest elektryczny element grzejny w postaci rurowego korpusu grzejnego. Element grzejny jest wygięty w kształcie litery U, przy czym ramiona litery U mają odcinki biegnące w przód, a następnie ponownie w tył. Dzięki temu element grzejny nie musi być ograniczony do jednego kierunku gięcia i nie musi być wyginany w ciągłym procesie gięcia w jednakowym kierunku. W celu wykonania elementu grzejnego z prostego pręta grzejnego trzeba w pierwszym etapie zagiąć odcinki końcowe. W drugim etapie wygina się ramiona litery U, odginając te odcinki elementu grzejnego, na które uprzednio zagięte były w pierwszym etapie odcinki końcowe. W stanie końcowym odcinki rury, stanowiące ramiona litery U, są ustawione równolegle obok siebie w małym odstępie. Aby osiągnąć ten mały odstęp, krzywizny muszą mieć bardzo mały promień. Gięcie małych promieni powoduje jednak zgniecenie, w pewnych zaś okolicznościach nawet pokruszenie, materiału elektroizolacyjnego, zawartego w rurowym płaszczu elementu grzejnego, w związku z czym następuje pogorszenie przewodności cieplnej elementu grzejnego. Aby co najmniej częściowo cofnąć efekt tego pogorszenia, trzeba w trzecim etapie ponownie ścisnąć nieco z boku krzywizny, które uległy pewnemu zgnieceniu w wyniku procesu gięcia, powodując w ten sposób ponowne doszczelnienie materiału izolacyjnego. W opisie patentowym DE A1 przedstawione jest elektryczne urządzenie grzejne, na przykład podgrzewacz przepływowy, mający spiralne zwoje. Jeżeli element grzejny podczas formowania jest nawijany wokół cylindra, aby uzyskać w ten sposób duże promienie gięcia, które nie wymagają dodatkowego doszczelniania materiału izolacyjnego, wówczas ma miejsce ta niedogodność, że pomiędzy odcinkami końcowymi (końcami przyłączeniowymi) elementu grzejnego powstaje duży odstęp, zależny od długości nawoju i promienia gięcia. Celem wzoru użytkowego jest stworzenie elementu grzejnego, który pozwoli wyeliminować dodatkową obróbkę, zwłaszcza doszczelnianie elementu grzejnego po procesie jego gięcia. Elektryczny element grzejny dla podgrzewacza wody, zwłaszcza dla pojemnościowego podgrzewacza wody, mający kształt rury i zawierający kilka zwojów pomiędzy dwoma odcinkami końcowymi, przy czym element grzejny jest wygięty tylko w jednym kierunku i odcinki końcowe są umieszczone równolegle względem siebie, odznacza się według wzoru tym, że zwoje elementu grzejnego mają owalny kształt, a końcowe zwoje mają kształt kołowy oraz odcinki końcowe odchodzą równolegle i w tym samym kierunku od poszczególnych kołowych zwojów, przy czym końcowe odchodzą stycznie od krzywizny zwojów, i co najmniej niektóre lub wszystkie zwoje elementu grzejnego rozciągają się poprzecznie względem odcinków końcowych na obszarze poprzecznym, który jest większy niż ich wymiar w obszarze wzdłużnym, rozciągającym się wzdłuż odcinków końcowych. Elektryczny element grzejny ma kształt rury, która ma odcinki zaokrąglone. Elektryczny element grzejny zawiera rurę, umieszczony w niej materiał elektroizolacyjny, zaś w materiale izolacyjnym elektryczny przewód grzejny. Zgodnie ze wzorem użytkowym element grzejny jest wygięty podczas jego wytwarzania tylko w jednym kierunku. Odcinki końcowe, służące jako końce przyłączeniowe, są korzystnie w zasadzie styczne do promienia krzywizny. Wielkość promienia krzywizny zależy od dopuszczalnego stopnia odkształcenia elementu grzejnego (rurowego korpusu grzejnego), w związku z czym nie jest potrzebne doszczelnianie. Możliwe kształty geometryczne stanowi na przykład kształt eliptyczny, owalny, kołowy lub ich kombinacje. Wzór użytkowy ma tę zaletę, że zastrzeżony kształt geometryczny pozwala wyeliminować doszczelnianie elementu grzejnego, ponieważ promień gięcia nie musi być zmniejszany na odcinkach końcowych. Dzięki rezygnacji z doszczelniania obniżają się koszty narzędzi. Zastrzeżony kształt geometryczny elementu grzejnego pozwala na zastosowanie prostych narzędzi do gięcia i obniżenie

3 PL Y1 3 kosztów wytwarzania. Końce przyłączeniowe elementu grzejnego można formować bez obawy, że na jego rurowym płaszczu powstaną odciski lub karby, ponieważ nie są potrzebne małe promienie gięcia, zaś odcinki końcowe, służące jako końce przyłączeniowe, są proste co najmniej na długości równej promieniowi gięcia. Przy zastosowaniu geometrii według wzoru odstęp końców przyłączeniowych względem siebie może być bardzo mały. Dzięki temu, że elektryczny element grzejny dla podgrzewacza wody, zwłaszcza podgrzewacza pojemnościowego, mający kształt rury i zawierający kilka zwojów pomiędzy dwoma odcinkami końcowymi jest wygięty tylko w jednym kierunku, brak uszkodzeń izolacji elektrycznej, a co za tym idzie, występuje dobra przewodność cieplna i po operacji gięcia nie jest potrzebna obróbka wykańczająca. Równoległe umieszczenie obok siebie odcinków końcowych zapewnia korzystną pozycję do podłączenia elementów elektrycznych. Zaokrąglony kształt, odbiegający od kształtu koła, co najmniej niektórych ze zwojów pozwala uzyskać korzyść w postaci nisko położonego obszaru grzania w zbiorniku wody. Zaokrąglone odcinki rury, obok uzyskania nisko położonego obszaru grzania w zbiorniku wody, jako duże płaskie zwoje dają w efekcie duży obszar grzania, przy czym odcinki końcowe mogą być umieszczone blisko siebie. Z kolei cecha wzoru, że odcinki końcowe odchodzą stycznie od krzywizny zwojów pozwala uzyskać zalety w postaci dużych promieni krzywizny i braku uszkodzeń izolacji przy operacji gięcia. Cecha techniczna wzoru, że co najmniej niektóre ze zwojów elementu grzejnego rozciągają się poprzecznie względem odcinków końcowych na obszarze poprzecznym, który jest większy niż ich wymiar w obszarze wzdłużnym, rozciągającym się wzdłuż odcinków końcowych umożliwia niskie położenie obszaru grzania w zbiorniku wody. Elektryczny element grzejny według wzoru użytkowego zawiera rurę, umieszczony w niej materiał elektroizolacyjny, zaś w materiale izolacyjnym elektryczny przewód grzejny, - pozwala to zastosować tanie, dostępne na rynku części. Zbiornik wody dla podgrzewacza wody, korzystnie dla pojemnościowego podgrzewacza wody, w którym to zbiorniku wody umieszczony jest co najmniej jeden element grzejny opisany powyżej, przy czym zwoje elementu grzejnego usytuowane są blisko nad dnem zbiornika, zaś odcinki końcowe elementu grzejnego wychodzą wodoszczelnie ze zbiornika przez jego ściankę, korzystnie przez dno zbiornika, ma zalety w postaci nisko położonego obszaru grzania i zredukowanych strat energii. Podgrzewacz wody, zwłaszcza pojemnościowy podgrzewacz wody, zawierający zbiornik wody opisany powyżej, który zawiera co najmniej jeden elektryczny element grzejny określony uprzednio, ma zaletę w postaci dobrej sprawności cieplnej. Wzór użytkowy jest uwidoczniony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia elektryczny element grzejny w widoku perspektywicznym, fig. 2 - element grzejny z fig. 1 w zbiorniku wody, należącym do podgrzewacza wody, w schematycznym widoku w kierunku poprzecznym, fig. 3 - element grzejny z fig. 1 i 2 w widoku w kierunku wzdłużnym, fig. 4 - element grzejny z fig. 1 do 3 w widoku z góry, zaś fig. 5 - przekrój elementu grzejnego w powiększeniu. Ukazany na rysunku elektryczny element grzejny 2 według wzoru użytkowego ma kształt rury i zawiera pomiędzy dwoma odcinkami końcowymi 4 i 6 kilka zwojów 11, 12, 13, 14 i 15. Wszystkie krzywizny elementu grzejnego 2 są wygięte tylko w jednym kierunku podczas wytwarzania elementu grzejnego. Odcinki końcowe 4 i 6 są korzystnie równoległe do siebie. Mają one na każdym ze swych końców, korzystnie wystający, elektryczny odcinek przyłączeniowy 24 względnie 26 biegnącego przez rurowy płaszcz 28, elektrycznego drutu grzejnego 30 elementu grzejnego 2. Na fig. 5 ukazany jest w powiększeniu przekrój elementu grzejnego 2. Przekrój ten ukazuje drut grzejny 30 zatopiony w elektrycznym materiale izolacyjnym 32 w rurowym płaszczu 28. Odpowiednio do fig. 1 do 4 element grzejny 2 ma kilka owalnych zwojów 12, 13, 14 i na każdym z końców, w zasadzie kołowy, zwój 11 względnie 15, przy czym z tych ostatnich odchodzą stycznie odcinki końcowe 4 względnie 6. Oba odcinki końcowe 4 i 6 odchodzą w tym samym kierunku i są korzystnie równoległe do siebie. Zaokrąglone odcinki rury, w kształcie której wykonany jest element grzejny, której wszystkie krzywizny łączą się ze sobą w tym samym kierunku i mogą być wytwarzane w jednej operacji gięcia powodują, że element grzejny można wykonać z prostego pręta, zakrzywiając go stale w tym samym kierunku skręcania, bez zmiany tego kierunku.

4 4 PL Y1 Wzór użytkowy pozwala na umieszczenie długich zwojów elementu grzejnego w zbiorniku 34 podgrzewacza wody (podgrzewacz pojemnościowy, podgrzewacz przepływowy, czajnik elektryczny) w bardzo małym odstępie od wewnętrznej powierzchni dna 38 zbiornika wody. Im większa jest długość elementu grzejnego, umieszczonego głęboko w zbiorniku 34 wody, tym więcej wody ulega nagrzaniu w zbiorniku 34. Woda w zbiorniku 34 nagrzewa się w zasadzie przy elemencie grzejnym 2 i powyżej niego, natomiast znacznie gorzej lub wcale pod zwojami 11, 12, 13, 14, 15 elementu grzejnego. Aby efektywny obszar grzania elementu grzejnego 2 umieścić jak najgłębiej w zbiorniku 34 wody, korzystnie jest, jeżeli element grzejny 2 według wzoru użytkowego, bez potrzeby stosowania niekorzystnych małych promieni krzywizny, można tak ukształtować, że zwoje elementu grzejnego 2 sięgają poprzecznie względem odcinków końcowych 4 i 6 w obszarze poprzecznym 40 znacznie dalej niż w obszarze wysokości 42, mierzonym wzdłuż odcinków końcowych 4, 6. Dzięki temu dużą objętość elementu grzejnego na małej wysokości osiąga się również wtedy, gdy zastosuje się tylko kilka zwojów 11-15, wskutek czego długość 44 bloku zwojów oraz odstęp odcinków końcowych 4 i 6 względem siebie są małe. W ten sposób efektywny obszar grzania elementu grzejnego w zbiorniku 34 wody można umieścić głębiej niż ma to miejsce w stanie techniki. Zwoje elementu grzejnego 2 mogą mieć jednakowe lub różne skoki. Jako przykład na rysunku zwoje 11 i 12 mają inny skok niż pozostałe zwoje 13, 14 i 15. Zastrzeżenia ochronne 1. Elektryczny element grzejny dla podgrzewacza wody, zwłaszcza dla pojemnościowego podgrzewacza wody, mający kształt rury i zawierający kilka zwojów (11-15) pomiędzy dwoma odcinkami końcowymi (4, 6), przy czym element grzejny (2) jest wygięty tylko w jednym kierunku i odcinki końcowe (4, 6) są umieszczone równolegle względem siebie, znamienny tym, że zwoje elementu grzejnego (2) mają owalny kształt, a końcowe zwoje (11-15) mają kształt kołowy oraz odcinki końcowe (4, 6) odchodzą równolegle i w tym samym kierunku od poszczególnych kołowych zwojów (11, 15), przy czym końcowe (4, 6) odchodzą stycznie od krzywizny zwojów (11, 15), i co najmniej niektóre lub wszystkie zwoje (11-15) elementu grzejnego (2) rozciągają się poprzecznie względem odcinków końcowych (4, 6) na obszarze poprzecznym (40), który jest większy niż ich wymiar w obszarze wzdłużnym (42), rozciągającym się wzdłuż odcinków końcowych (4, 6). 2. Elektryczny element grzejny według zastrz. 1, znamienny tym, że rura ma odcinki zaokrąglone. 3. Elektryczny element grzejny według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że zawiera rurę (32), umieszczony w niej materiał elektroizolacyjny (32), zaś w materiale izolacyjnym (32) elektryczny przewód grzejny (30).

5 PL Y1 5 Rysunki

6 6 PL Y1 Departament Wydawnictw UP RP