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Klimamesser
Die klimatischen Verhältnisse sind im Freien sowie in geschlossenen Räumen durch die Temperatur, die Luftfeuchtigkeit und die Stärke der Luftbewegung bedingt. Die Erfindung bezieht sich auf ein diese drei Grössen gemeinsam erfassendes und in einem einheitlichen Wert zum Ausdruck bringendes Messgerät, einen sogenannten Klimamesser. Man kennt bereits die sogenannten Katathermometer. Mit diesem Messgerät versuchte man dadurch einen Wert für die durch die Luftbewegung erzeugte Abkühlung zu erhalten, dass man das Thermometer durch Eintauchen in eine heisse Flüssigkeit auf Körpertemperatur brachte und dann das Thermometer in den zu untersuchenden Raum brachte und hierbei entweder die Zeit mass, die das Fallen des Thermometers um bestimmte Grade brauchte, oder aber es wurde der Temperaturabfall in einer bestimmten Zeit gemessen.
Aus den so erhaltenen Werten versuchte man dann die Abkühlungsgrösse zu bestimmen. Dieses Messgerät hatte aber erhebliche Nachteile. Zunächst konnte mit ihm immer nur ein ganz bestimmter augenblicklicher Zustand beobachtet werden. Ausserdem war die Handhabung umständlich und bedurfte besonderer zusätzlicher Messgeräte. Dadurch war dieses Gerät in seinen Ergebnissen sehr stark von nicht genau festliegenden Einflüssen, insbesondere auch des das Messgerät Benutzenden abhängig und praktisch wenig geeignet. Man hat nun bereits versucht, diese Mängel durch die sogenannten Frigorimeter zu vermeiden. Bei diesen Geräten wurde eine beheizte Metallkugel benutzt, deren Oberfläche durch Wärmezufuhr auf einer konstanten Temperatur, und zwar der Hauttemperatur, gehalten wurde.
Aus der mehr oder weniger zuzuführenden Wärmemenge ergab sich dann ein Wert für die Abkühlungsgrösse. Aber auch dieses Gerät bedurfte immer noch eines besonderen Messgerätes, und zwar entweder eines die Stromschwankungen aufzeichnenden Strommessers oder aber bei konstanter Energiezufuhr eines die schwankenden Temperaturen an der Kugeloberfläche aufzeichnenden Wärmemessers. Auch dieses Gerät ist noch in der Ausführung verwickelt und in der Handhabung umständlich und stellt hohe Anforderungen an die Auswertung der gefundenen Werte, zumal bei den bekannten Geräten dieser Art negative Grössen auftreten. Ausserdem arbeiten diese Geräte nur mit einer geringen Aufheizung, nämlich auf Körperwärme, und weisen dementsprechend auch nur einen geringen Empfindlichkeitsgrad auf.
Diese bekannten Geräte wurden deshalb bisher ausschliesslich für medizinisch-physiologische Zwecke benutzt.
Aufgabe der Erfindung ist es, diese Mängel zu vermeiden und einen Klimamesser zu schaffen, der nicht nur einfach im Aufbau, sondern vor allem auch in der Handhabung ist, indem er ein unmittelbares Ablesen gestattet und somit insbesondere auch für technische Messungen, z. B. Abkühlung von Wänden, wie Häuserfronten, Heizkesselumkleidung, geeignet ist.
Dieses Ziel ist gemäss der Erfindung dadurch erreicht, dass der Wärmespeicher des Klimamessers von einem mit einer Dehnungsflüssigkeit gefüllten, flüssigkeitsundurchlässigen, aufrechten Hohlzylinder gebildet ist, in dessen sich völlig oder sich nahezu über die ganze Länge des Zylinders erstreckendem Hohlraum das Heizelement sitzt, wobei durch die Heizung die
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mit der unmittelbar an den Speicher angeschlossenen Messvorrichtung zusammenarbeitende Dehnungsflüssigkeit bei ruhender trockener Luft eine vorzugsweise um ein Mehrfaches grössere Ausdehnung zeigt als ohne Beheizung.
Auf diese Weise ist ein sowohl in der Herstellung als auch Handhabung sehr einfaches Gerät zur Bestimmung klimatischer Verhältnisse geschaffen, das äusserst feinfühlig auf alle Änderungen in den klimatischen Verhältnissen anspricht und ein sofortiges Ablesen der Endwerte gestattet. Es ist also ganz besonders für Heizung-und Lüftungsingenieure geeignet und gibt diesen Fachleuten überhaupt erstmalig ein wirklich brauchbares Gerät in die Hand, das es gestattet, in schneller Folge an den verschiedensten Stellen, die klimatischen Verhältnisse festzustellen. Vorteilhaft wird der Wärmeaustauscher oberhalb der Messeinrichtung angeordnet, während an seiner Unterseite sich ein Messröhrchen anschliesst, das mit einem eine Sperrflüssigkeit enthaltenden Gefäss verbunden ist.
Hierbei ergibt sich der zusätzliche Vorteil, dass bei dieser Anordnung das Ansprechen des Gerätes auf Änderungen der klimatischen Verhältnisse, wie die Praxis gezeigt hat, besonders günstig ist.
Auf der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in mehreren Ausführungsbeispielen dargestellt, und zwar zeigen die Fig. I, 2 und 3 je ein Ausführungsbeispiel in Ansicht.
Alle drei Ausführungen haben einen mit einer Dehnungsflüssigkeit gefüllten aufrechtstehenden Hohlzylinder a, in den ein elektrischer Heizkörper c eingebaut ist und an den sich entweder ein mit einer Skala di, d2 in Verbindung stehendes Steigröhrchen b oder wie bei der Ausführung nach Fig. 3 ein Dehnungskörper b anschliesst. Um den Heizkörper in den Zylinder a leicht einsetzen und seine Wärmeabgabe wirksam gestalten zu können, steht der Heizkörper mit der Innenwand des Zylinders a in unmittelbarer Berührung.
Fig. i zeigt ein Gerät einfachster Ausführung : Ein über das Steigröhrchen b gezogenes Glasrohr ist mit einer Sk ; ala d1 versehen, so dass der Stand der Dehnungsflüssigkeit ohne weiteres abgelesen werden kann. Getragen wird die Einrichtung von einem am Zylinder a befestigten Fuss e, der eine leichte Auswechslung des Heizkörpers c zulässt.
In Fig. 2 ist ein Gerät dargestellt, dessen Zylinder a ungehindert den atmosphärischen Einflüssen ausgesetzt ist und bei dem sich das Steigröhrchen b an der Unterseite anschliesst. Durch eine Sperrflüssigkeit f2, die mit einem Auffanggefäss g2 verbunden ist, wird die Dehnungsflüssigkeit im Schwebezustand gehalten. Eine Skala d2 lässt den Stand der Dehnungsflüssigkeit erkennen, und ein Fuss e2 trägt das ganze Gerät. In dem Fuss kann auch leicht die Heizquelle untergebracht werden, da erfahrungsgemäss zur Beheizung nur eine kleine elektrische Batterie erforderlich ist. Die Fig. 3 zeigt einen mit einer Registriereinrichtung zusammenarbeitenden Klimamesser.
Hierbei ist der Zylinder a mit einer Bourdonfeder b verbunden, deren freies Ende in bekannter Weise über einen Hebel f3 auf ein Schreibfedergestänge b3 einwirkt, das die jeweilige Anzeige des Messgerätes auf einer sich drehenden Schreibtrommel d3 aufzeichnet. Die ganze Einrichtung ist an einem Träger e3 angeordnet.
Wichtig für ein einwandfreies Arbeiten ist die Form des Wärmeaustauschers a. Dieser muss so beschaffen sein, dass einerseits Niederschläge ihn ausgiebig treffen können und andererseits der Wind unabhängig von seiner Richtung steht, eine Fläche von gleichbleibender Grösse bestreicht. Dem Aufnahmekörper wird deshalb, wie dargestellt, entweder die Form eines aufrechten Zylinders gegeben oder die einer Kugel oder Linse.
Der Klimamesser arbeitet wie folgt : Dadurch, dass eine gleichbleibende Wärmemenge des Heizkörpers c zugeführt wird, und zwar sind hierzu weniger als i o Watt erforderlich, erwärmt
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surgen über die normale Temperatur hinaus. Da der Stromzufluss ständig gleichbleibt, die Wärmeabgabe der Dehnungsflüssigkeit und damit auch ihrer Volumen aber von den die klimatischen Verhältnisse bestimmenden Grössen Lufttemperatur,-feuchtigkeit und-bewegung abhängig ist, so bildet das Volumen der im Aufnahmekörper a mit Steigröhrchen bzw.
Dehnungskörper d eingeschlossenen Dehnungsflüssigkeit einen Massstab für die klimatischen Verhältnisse an dem zu untersuchenden Ort, denen das Messgerät ausgesetzt ist. Das jeweilige Volumen bzw. die im Augenblick herrschenden wirklichen klimatischen Abkühlverhältnisse lassen sich an dem Spiegel der Dehnungsflüssigkeit und an der Skala d bzw. an. dem Stand der Schreibfeder g erkennen. Die vorliegende Erfindung des Klimamessverfahrens löst somit die Aufgabe, neben der Temperatur auch die anderen massgebenden Faktoren auf einfache Weise in einem zusammengefassten Wert zu ermitteln.
Gegebenenfalls könnte die zum Heizen des Aufnahmekörpers a benötigte Wärme statt durch elektrischen Strom auch durch andere leicht brenn-und regelbare Medien, wie z. B. Gas, Petroleum u. dgl., erzeugt werden. Ferner könnte der Apparat so gestaltet werden, dass in dem Aufnahmekörper nicht die zugeführte Wärmemenge, sondern die Temperatur konstant
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gehalten wird. Weiterhin besteht die Möglichkeit, den Aufnahmekörper selbst als Dehnungskörper arbeiten zu lassen, indem das elektrische oder andersartig erwärmte Heizelement gleichzeitig als Aufnahmekörper dient und die durch die klimatischen Verhältnisse herbeigeführten Dehnungsänderungen dieses Elements in geeigneter Weise auf einen Zeiger übertragen werden.
Endlich kann die Ausführungsform des Klimamessers dahingehend erweitert werden, dass die fortlaufende Anzeige nicht nur registriert, sondern deren Werte mit Hilfe bekannter mechanischer Vorrichtungen gleichzeitig gezählt werden. Während die Anzeige der in Fig. i und 2 dargestellten Geräte in Graden, wie sie etwa die Celsiusskala aufweist, erfolgen kann, zeigt der zählende Klimamesser WE an, wobei der Nullpunkt zweckmässigerweise bei einer Temperatur von - 500 (oder auch bei dem absoluten Nullpunkt) bei ruhender Luft und geringster Feuchtigkeit angenommen wird.
PATENTANSPRÜCHE : I. Klimamesser, bestehend aus einem Wärmespeicher mit in diesen eingebauter Heizvorrichtung und einer Messvorrichtung zum Ablesen der sich bei konstanter Wärmezufuhr einstellenden Temperatur des Wärmespeichers, dadurch gekennzeichnet, dass der Speicher von einem mit einer Dehnungsfüssigkeit gefüllten, flüssigkeitsundurchlässigen, aufrechten Hohlzylinder gebildet ist, in dessen sich völlig oder nahezu über die ganze Länge des Zylinders erstreckenden Hohlraum das Heizelement sitzt, wobei durch die Heizung die mit der unmittelbar an den Speicher angeschlossenen Messvorrichtung zusammenarbeitende Dehnungflüssigkeit bei ruhender trockener Luft eine vorzugsweise um ein Mehrfaches grössere Ausdehnung zeigt als ohne Beheizung.