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Flüssigkeitserhitzer zur Erzeugung von siedendem Wasser im Durchlauf.
Die Erfindung bezieht sich auf einen Flüssigkeitserhitzer zur Erzeugung von siedendem Wasser im Durchlauf. Bisher hat man siedendes Wasser dadurch erzeugt, dass man bei den üblichen Durchlauferhitzern mit Hilfe einer in die Kaltwasserzuleitung eingebauten, von Hand verstellbaren DrosselVorrichtung die zum Wärmeaustauscher des Erhitzers strömende Wassermenge auf einen so geringen Betrag herabsetzte, dass die zugeführte Wärmemenge ausreicht, um das stetig durchfliessende Wasser auf die Siedetemperatur zu erwärmen. Dieses Verfahren hat aber den Nachteil, dass sich Druckschwankungen in der Wasserzuleitung schädlich auswirken. Sinkt nämlich der Wasserleitungsdruck, dann ist die vom Brenner gelieferte Heizleistung im Verhältnis zu der geringer gewordenen Wassermenge zu gross und ein Teil des Wassers verdampft.
Die für die Dampfbildung aufgewendete Wärmemenge stellt einen Verlust dar, weil der Dampf unausgenutzt ins Freie entweicht. Ausserdem kann dabei der Erhitzer durch Überhitzung beschädigt werden. Bei grösser werdendem Wasserdruck und damit steigendem Wasserdurchfluss würde dagegen die Siedetemperatur wegen mangelnder Heizleistung nicht erreicht werden können, so dass der Benutzer nur warmes, nicht aber siedendes Wasser erhält.
Hält man die vom Erhitzer zufliessende Wassermenge mit Hilfe einer Regelvorrichtung (Mengenregler) konstant, so wären damit immer noch nicht die Schwankungen des Gasdrucks ausgeschaltet, die ebenfalls bewirken können, dass die Heizleistung im Verhältnis zur Wassermenge entweder zu gross oder zu klein ist, so dass starke Dampfbildung auftritt oder das Wasser nicht bis zum Siedepunkt erwärmt wird. Man müsste ; um dies zu vermeiden, noch eine Regelvorrichtung (Druck-oder Mengenregler) für die Brennstoffzufuhr einbauen.
Hiedurch würde aber das Gerät verteuert und ausserdem noch nicht eine solche Anpassung der zugeführten Heizleistung an die Wassermenge erzielt werden, dass die Heizleistung gerade so gross ist, dass das Wasser zum Kochen kommt, denn Änderungen im Heizwert des Gases bleiben auch hiebei noch immer unberücksichtigt ; vor allem aber ist der Einfluss der Temperatur des eintretenden kalten Wassers nicht ausgeschaltet. Es sind weiter Kochendwassergeräte bekannt, die mit einem selbsttätigen Regelglied ausgerüstet sind, das vom Dampfdruck oder von der Dampftemperatur beeinflusst wird und die stetig durchlaufende Wassermenge regelt. In Abhängigkeit von der Temperatur gesteuerte Regelvorrichtungen arbeiten aber für diesen Zweck zu träge, zumal bei den hier in Frage kommenden geringen Temperaturunterschieden, auf die der Thermostat ansprechen muss. So gibt das Regelglied z.
B. bei plötzlich geringer werdender Wassermenge erst nach einiger Zeit einen grösseren Durchflussquerschnitt für das Wasser frei ; in dieser Zeit findet aber bereits eine starke Verdampfung der bis dahin durch den Erhitzer fliessenden Wassermenge statt. Geräte, deren Wasserzufluss in Abhängigkeit vom Dampfdruck geregelt wird, haben den Nachteil, dass sie mit einem gewissen Überdruck arbeiten müssen. In beiden Fällen durchströmt eine gewisse Mindestwassermenge den Erhitzer ganz unabhängig davon, ob es den Siedepunkt erreicht hat oder nicht, so dass keine sichere Gewähr geboten ist, ob tatsächlich siedendes oder nur heisses Wasser gezapft wird.
Es ist auch schon bekannt, das siedende Wasser in einem druckfesten Kessel zu erzeugen, dem das kalte Wasser durch ein vom Wasserstand im Kessel gesteuertes Schwimmerventil zugeführt wird, und aus dem das siedende Wasser durch den beim Sieden entstehenden Dampfdruck über ein Steigrohr hinausgedrückt wird. Mit diesen bekannten Siedendwassererzeugern erhält man zwar mit Sicherheit nur siedendes Wasser ; allein die Lieferung des siedenden Wassers erfolgt nur stossweise und in unregelmässigen Abständen, weil die Menge des in der Zeiteinheit in den Kessel strömenden Wassers sich mit dem jeweils vorhandenen Leitungsdruck ändert.
Ausserdem aber muss man dem das Wassereinlassventil
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steuernden Schwimmer sehr grosse Abmessungen geben, weil sonst der Wasserleitungsdruck das Wasser- einlassventil einfach aufdrückt. Durch diese grossen Abmessungen aber wird ein solcher Siedendwasser- bereiter sehr teuer und ausserdem untauglich für den Gebrauch in der häuslichen Küche.
Die Erfindung beseitigt diesen Nachteil dadurch, dass dem Schwimmerventil, das den Wasser- einlass in den Kessel des Siedendwassererzeugers steuert, ein Wasserdruckregler vorgeschaltet ist, der dafür sorgt, dass der Druck in der Wasserzuleitung vor dem Schwimmerventil eine bestimmte Grösse nie überschreitet. Man erreicht dadurch einmal, dass die Erzeugung des siedenden Wassers ganz gleich- mässig erfolgt, weil in der Zeiteinheit immer nur die gleiche Wassermenge in den Kessel gelangen kann ; durch geeignete Einstellung des Regeldrucks kann man sogar erreichen, dass das siedende Wasser in einem gleichmässigen Strom ausgestossen wird.
Andernteils erreicht man aber auch den Vorteil, dass die Abmessungen des das Wassereinlassventil steuernden Schwimmers so klein gemacht werden können, dass man das erforderliche Schwimmergefäss auch in gewöhnlichen Küchenwarmwassererzeugern unter- bringen kann.
Die Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt.
Das Wasser fliesst durch die Hauswasserdruckleitung 13 m und gelangt nach dem Öffnen des
Heisswasserhahns 18 in die Rohrschlange 27 des Siedendwassererzeugers. Der Wasserdurchfluss wird dabei durch den an einer Membran 24 aufgehängten Ventilkörper 25 eines Wasserdruckreglers geregelt.
Aus der Rohrschlange 27, die den Mantel 28 einer Verbrennungskammer kühlt, in dem die von einem
Gasbrenner 11 erzeugten Heizgase hochsteigen, gelangt das zu erhitzende Wasser in einen Dampfkessel, der aus einem Wassertopf 10 und einem Deckel. 30 besteht.
Der Topf 10 ist auf der Aussenseite mit
Rippen 20'zur besseren Ausnutzung der Wärme der Heizgase, und auf der Innenseite mit Heizrippen 20"zur besseren Übertragung der aus den Heizgasen aufgenommenen Wärme auf den Wasserinhalt des Kessels versehen. Der Eintritt des Frischwassers in den Kessel wird durch ein Ventil 13 geregelt, das durch einen Schwimmer 14 betätigt wird. Damit das einströmende Wasser den
Schwimmer 14 nicht in seiner regelnden Tätigkeit stören kann, ist über dem Schwimmer eine Prallplatte. 31 angeordnet, die das Wasser seitlich ableitet.
Eine in den Kessel eingesetzte Trennwand 15 scheidet den Kesselinhalt in eine mit dem Kaltwasserzulauf verbundene und daher kühlere innere Zone, und in eine mit den Heizflächen der Topfwand 10 in Berührung stehende äussere Zone, in der das siedende Wasser erzeugt wird. Der Ausfluss des siedenden Wassers erfolgt durch ein Rohr 17, das bis unter den im Kessel aufrechtzuerhaltenden Wasserspiegel eintaucht und dann zuerst in die Höhe geführt ist, ehe es abwärts zu dem Auslaufstutzen 29 führt, in den eine als Dampfabseheider dienende Wand 33 eingesetzt ist. Eine Belüftungsöffnung 32, die in dem Rohr 17 oberhalb des Kesselwasserspiegels angebracht ist, verhindert, dass das durch das Rohr 17 ausfliessende Wasser den Kessel leer saugt, nachdem der Hahn 18 geschlossen wurde.
Die Wirkungsweise des beschriebenen Siedendwassererzeugers ist folgende : Sobald der Heisswasserhahn 18 geöffnet wird, strömt das aus der Zuleitung 1 kommende kalte Wasser durch die Rohr- schlange 2'1 in den Kessel 10, 30 bis der Schwimmer 14 das Wassereinlassventil18 schliesst. Der Wasserdruckregler 24, 25 sperrt dann den weiteren Wasserzufluss ab und verhindert, dass der in der Wasserleitung 12 herrschende hohe Wasserdruck das Ventil 13 aufdrückt. Das in dem Kessel befindliche Wasser wird dann durch die Heizgase des Gasbrenners 11 erhitzt, bis es zum Sieden kommt.
Der hiebei entstehende Dampf, der sich in dem Raum 16 über dem Wasserspiegel ansammelt, drückt nun das oberhalb der Mündung des Auslassrohrs 17 stehende siedende Wasser in dem Rohr 17 hoch und befördert es zum Auslass 29. Dabei sinkt der Wasserspiegel im Kessel, so dass der Schwimmer 14 das Einlassventil 13 öffnet, und kaltes Wasser naehströmen lässt. Der Zufluss des kalten Wassers wird dabei durch den Wasserdruckregler 24, 2J geregelt, so dass in der Zeiteinheit stets nur eine immer gleichbleibende Wassermenge in den Kessel gelangen kann. Nachdem der gewünschte Wasserspiegel in dem Kessel wieder hergestellt ist, wiederholt sich das beschriebene Spiel.
Durch geeignete Einstellung des Wasserdruckreglers kann man erreichen, dass der Ausstoss des siedenden Wassers ohne Unterbrechung in einem konstanten Strahl erfolgt.