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Elektrischer Flüssigkeitserhitzer.
Den Gegenstand vorliegender Erfindung bildet ein elektrischer Flüssigkeitserhitzer, in welchem die Wärme durch elektrischen Strom erzeugt wird, der durch einen in Isoliermaterial eingebetteten Leiter von hohem Widerstand durchgeht. Durch die erzeugte Wärme wird einerseits ein Element beeinflusst, das aus solchem Material besteht, dass es sich unter
Wärmewirkung rasch ausdehnt und dabei ein Ventil öffnet, durch welches die Flüssigkeit in die Vorrichtung gelangen kann und andrerseits die strömende Flüssigkeit zum Ausfluss aus der Vorrichtung erwärmt.
Ein wesentliches Merkmal der Erfindung besteht darin, dass die Temperatur der Flüssigkeit vorbestimmt werden kann und dass der Abfluss derselben nicht früher möglich ist, als bis diese Temperatur erreicht ist. Weiters kennzeichnet sich die Erfindung dadurch, dass der Abfluss der Flüssigkeit selbsttätig gesperrt wird, sowie der Stromkreis unterbrochen ist.
Eine Ausführungsform der Vorrichtung, welche die vorerwähnten Erfindungsmerkmale aufweist, besteht aus einem Gehäuse mit einem Einsatz aus zwei gleichachsigen Zylindern aus Eisen, deren Zwischenraum mit Isoliermaterial gefüllt ist. In diesem befindet sich der Leiter von hohem Widerstand, der mit einer geeigneten Stromquelle verbunden ist. Zwischen dem Gehäuse und dem äusseren Zylinder des Einsatzes verbleibt ein Ringkanal, an den der Ablaufstutzen angeschlossen ist. In dem inneren Zylinder des Einsatzes ist eine Ventilstange eingesetzt, die aus Zink oder einer Legierung von Zink und Zinn, im allgemeinen aus solchem Stoff besteht, dessen linearer Ausdehnungskoeffizient gross ist.
Der eigentliche Ventilkörper sitzt in einer Ausnehmung, die mit dem Zuführungsrohr für die Flüssigkeit verbunden ist und besitzt eine zentrale Kammer, die mit Öffnungen versehen ist, welche mit Kanälen oder Rillen im zylindrischem Fortsatz des Ventilkörpers in Verbindung stehen.
In eine Bohrung am unteren Ende der Ventilstange ragt eine axial verstellbare Schraube, gegen welche sich die Ventilstange erst dann abstützt, wenn sie sich um einen bestimmten Betrag ausgedehnt hat. Bei weiterer Ausdehnung der Ventilstange erfolgt ein Abhebung des Ventils von seinem Sitz und die Flüssigkeit kann durch die Kanäle des Ventilfortsatzes in den an den Auslauf anschliessenden Ringkanal gelangen. Die Schraube zur Regelung des Ventilhubes ist mit einem Zeiger verbunden, der auf einer Skala spielt, um eine genaue Einstellung des Ventils zu ermöglichen. Durch das Öffnen des elektrischen Stromes wird der Abfluss der Flüssigkeit unterbrochen, da sich der Ventilkörper infolge seiner Abkühlung auf seinen Sitz senkt.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einem Ausführungsbeispiel dargestellt, und zwar zeigt Fig. i eine Vorderansicht, teilweise im Schnitt, Fig. 2 einen Querschnitt nach der Linie A-A der Fig. I, Fig. 3 einen Querschnitt nach der Linie B-B der Fig. i und Fig. 4 eine Einzelheit in schaubildlicher Darstellung.
Die Vorrichtung ist in einem Metallgehäuse 1 aus Nickel oder Messing untergebracht, das im oberen Teil zu einer Kammer 2 und im unteren Teil zu einer Kammer 3 ausgebildet ist. In dem Gehäuse befindet sich der Heizkörper, der aus einem äusseren Eisenzylinder 4 und einem inneren Eisenzylinder 5 besteht, deren obere Enden durch ein Ring-
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stück 6 und deren untere Enden durch ein Ringstück 7 verbunden ind. Das Ringstück 7 ist durch Schraubengewinde 13 an der Haube 14 des Gehäuses befestigt. Der Ringraum zwischen den Zylindern 6 und 7 ist mit einem Isoliermaterial < S, vorzugsweise Zement, gefüllt, in welchem ein entsprechend langer Widerstandsdraht 9 eingebettet ist.
Die Ver- wendung von Zement als Isoliermaterial ist aus dem Grunde vorteilhaft, weil sein Ausdehnungskoeffizient im wesentlichen der gleiche ist, wie der des Drahtes, so dass ein Brechen des D : ahtes olu der Isoliermasse infolge der Erhitzung verhindert wird. Der Widerstandsdraht ist an den Stromzuleitungsdraht JC mit dem Ausschalter 34 und den Ableitungdraht 11 angeschlossen.
Das Gehäuse 1 ruht mit seinem oberen Ende an einem Gummidichtungsring 12, um einen wasserdichten Abschluss zu erhalten, ohne dabei die. Ausdehnung der Teile der Vorrichtung bei ihrer Erhitzung zu verhindern.
Das Ringstück 6 besitzt eine Ausnehmung oder Kammer 1. 5, die mit ihrem unteren konischen Ende einen Ventilsitz bildet. Die Ausnehmung ist mit Schraubengewinde 16 versehen, in welches das Zuleitungsrohr der Flüssigkeit eingeschraubt wird. Das untere Ring- stück 7 besitzt eine zylindrische Kammer 17 mit konischem Boden 18 in dem Kanäle 19 vorgesehen sind, die in die untere Kammer 3 münden.
Das Ventil ist in Fig. 4 dargestellt und besteht aus einer Stange 20 aus Zink oder einer Legierung von Zink und Zinn und dem eigentlichen Ventil körper 21. der eine zentrale Kammer 22 aufweist. Der konische Teil 24 des Ventilkörpers ruht auf dem Ventilsitz, der durch die Kammer 15 gebildet wird. Am konischen Teil des Ventilkü'pers sind mehrere
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Kammer 17 in Verbindung stehen.
In eine Bohrung am unteren Ende der Ventilstange ragt eine Schraube 27, deren Muttergewinde im Ringstück 7 vorgesehen ist und welche durch eine geeignete Stopfbüchse 28 abgedichtet wird. Die Drehung der Spindel erfolgt mittels eines Handrades 29, das mit einem Zeiger 30 verbunden ist, welcher auf einer Skala 31 spielt. Bei kaltem Zustande der Vorrichtung besitzt das Ende der Schraube 27 vom Gründe der Bohrung in der Ventilstange einen entsprechenden Abstand, der durch Verstellung der Schraubenspindel regelbar ist.
Zwischen dem Gehäuse 1 und dem Zylinder J bSndet sich ein Ringkanal 32, der mit der unteren Kammer 3 und mit der oberen Kammer 2, an die der Abflussstutzen 33 angeschlossen ist, in Verbindung steht
Wenn Flüssigkeit zumAbnuss gebracht werden'soll, so wird zunächst der Zeiger 30 entsprechend der gewünschten Temperatur des abfliessenden Wassers auf der Skala 31 eingestellt. Die Skala 31 wird auf empirischem Wege hergestellt, nachdem die Bestimmung des elforderlichen Abstandes zwischen dem Ventil und seinem Sitz auf rechnerischem Wege mit Genauigkeit nicht möglich ist. Nach Einstellung der Schraube 29 wird der Schalter 34 geschlossen, so dass der Strom durch den Draht q durchfliesst und denselben erhitzt.
Die Wärme wird auf das Isoliermaterial 8 übertragen und von hier zu den Zylindern 4 und 5 und schliesslich zur Ventilstange 20 weitergeleitet. Infolge ihres hohen Ausdehnungskoeffizienten wird sich dieselbe raschausdehnen, so dass der Ventilkörper 24 von seinem Sitz abgehoben wird und die Flüssigkeit vom Zulaufrohr durch die Öffnungen 23 in die Kanäle 26 gelangen kann, wobei sie mit dem Heizkörper aer Vorrichtung in Berührung kommt. Die Flüssigkeit gelangt schliesslich in die Kammer 17 und durch die Öffnungen 19 derselben in die Kammer 3,
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Ventilstange 20 selbsttätig auf seinen Sitz und wird damit die Flüssigkeit am Abfluss gehindert.
PATENT-ANSPRÜCHE :
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für die Flüssigkeit ein Ventil o. dgl. angeordnet ist, das sich erst dann öffnet und den Durchfluss der Flüssigkeit gestattet, wenn es unter dem Einfluss der Heizvorrichtung eine bestimmte Temperatur angenommen hat.