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Elektrisch beheizter Dampferzeuger.
Gegenstand der Erfindung ist ein Dampferzeuger, in welchem die zur Hervorbringung von Dampf nötige thermische Energie durch einen elektrisch beheizten Wärmeakkumulator geliefert wird.
Dampferzeuger, bei welchen der Verdampfungskörper aus einer Rohrschlange besteht, die innerhalb einer durch eine Stromquelle erhitzten, wärmeaufspeichernden Masse angeordnet ist, sind bereits bekannt. Diese haben jedoch den Nachteil, dass die bei ihnen angewendete wärmeaufspeichernde Masse eine nach der Menge der ihr gelieferten Wärme, das ist nach dem durch den Apparat fliessenden Strom, ver- änderliche Temperatur annimmt, so dass es unmöglich wird, in diesen Dampferzeugern gesättigten, einen bestimmten Druck besitzenden Dampf zu erzeugen.
Gemäss der Erfindung wird dieser Nachteil vermieden und die Temperatur der wärmeaufspeichernden Masse im Hinblick auf die bestimmte, gewünschte Spannung des gesättigten Dampfes geregelt, in- dem man als wärmeaulspeichernde Masse eine Substanz wählt, die bei der gewünschten Temperatur schmilzt, ohne ihre chemische Zusammensetzung zu ändern.
In anderen Worten betrifft die Erfindung einen elektrisch beheizten Dampferzeuger, bei welchem eine den Verdampfungskörper bildende Rohrschlange in eine durch einen elektrischen Widerstand erhitzte wärmeaufspeichernde Masse eingetauchtist, die aus einer Substanz besteht, welche bei einer der gewünschten
Spannung des zu erzeugenden gesättigten Dampfes entsprechenden Temperatur schmilzt.
Es gibt eine genaue Schmelztemperaturtabelle für Metallegierungen, die nach durch Versuche festgestellten Prinzipien in besonderen Verfahren hergestellt sind. Der Schmelzkörper, den man von der elektrischen Wärmequelle beheizt, wild nach und nach seine Temperatur erhöhen und selbsttätig bei einer Höchstgrenze anhalten, sobald die von aussen zugeführte Wärme die Schmelz arbeit übernimmt. Wenn die geschmolzene Masse Wärme abgibt, wird sie die ganze Wärmemenge, die zum Hervorrufen der Schmelzarbeit nötig war, bei konstanter Temperatur abgeben. Die Heizschlange wird also die Wärme bei dieser bestimmten Temperatur erhalten und der Dampf wird den gewünschten Druck erreichen.
Natürlich kann man ausser metallischenLegierungen auch andere Körper, wie z. B. Salze, Hydrate,
Oxyde und sonstige Elemente verwenden, indem man ihren Schmelzpunkt mit dem zu erzielenden Druck in Einklang bringt.
In der Zeichnung ist A eine Rohrschlange aus Stahl oder anderem Metall, welche die nötigen Abmessungen besitzt, um dem Betriebsdruck widerstehen zu können, und für die Zwecke, zu denen der
Generator dienstbar sein soll, kräftig genug ist. Diese Rohrschlange liegt innerhalb einer Masse, die bei der Temperatur schmilzt, welche dem gewünschten Druck des zu erzeugenden Dampfes entspricht und diese Masse ist ihrerseits in einem metallischen Gehäuse 0 untergeblacht. Das Gehäuse 0 ist thermisch sorgfältig durch eine Packung von isolierendem Material D isoliert und wird von einer Drahtspirale E umgeben, die einen elektrischen Widerstand von gewisser Höhe repräsentiert.
Diese Drahtspirale E bildet den Transformator von elektrischer Energie zu thermischer Energie und kann durch einen Widerstand von anderem Typus ersetzt werden, der ebenso wie die Rohrschlange A in der Masse B untergebracht sein kann, oder ebenso gut das Gehäuse C von aussen einhüllt.
Die Rohrschlange A kommt mit ihrem unteren Ende von einer Speisevorrichtung her, während sie mit ihrem oberen Ende mit oder ohne Zwischenschaltung eines Hahnes an den Apparat angeschlossen ist, der den erzeugten Dampf verwerten soll. In der Nähe der Auslassöffnung der genanntenrohrschlange können Vorrichtungen wie an jedem Dampferzeuger vorgesehen sein, nämlich Manometer und Sicherheitventil.
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Die'Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende : Man wird eine gewisse Zeitlang dem erhitzten Körper E elektrische Energie zuführen, indem man die Temperatur der Masse B bis zum Schmelzpunkt erhöht und indem man innerhalb der geschmolzenen Masse die thermische Energie aufspeichert.
Wenn man sich der neuenHeizquelle bedienen will, wird man Wasser in die Rohrschlange einleiten, sei es mit Hilfe einer Pumpe, sei es auf günstigere Art mittels eines Injektors, der durch den erzeugten Dampf selbst gespeist wird.
Eine wichtige Ausführungsform der Erfindung ist diejenige, die eine momentane Dampfbildung bewirkt. Diese Ausführungsform erweist sich als Heizquelle absolut ungefährlich und kann mit vollem Vertrauen ebensogut zu häuslichen Gebrauchszwecken, wie zu Dampfkochern, oder zum Erwärmen von Bädern dienen. Um die Vorrichtung hiefür dienstbar zu machen, genügt es, eine bei einer hohen Temperatur schmelzende Wärmespeichermasse anzuwenden, jede Zwischenvorrichtung wie Ventile, Hähne od. dgl. fortzulassen und die Speisevorrichtung durch einen Apparat zu ersetzen, der imstande ist, das Wasser tropfenweise in die Rohrschlange abzugeben. In diesem Verwendungsfalle muss die Wassereinströmung in den Generator von oben her stattfinden und die Dampfausströmung wird dann nach unten erfolgen.
Zur Inbetriebnahme der Vorrichtung lässt man eine geeignete Wassermenge in den Generator hineintropfen und erhält sofort Dampfentwieklung. Je nach der Höhe des Dampfdruckes, die man erzielen will, wird man die gelieferte Wassermenge legeln, so dass man die wertvolle Wirkung erzielt, nur genau diejenige Dampfmenge, die man nötig hat, in überhitztem Zustande zu erzeugen.
Will man überhitzten Dampf in grösserer Menge erzeugen, so kann man aus zwei oder mehreren Vorrichtungen eine Kette bilden, welche Substanzen enthält, die in ihrer Reihenanordnung eine Stufenleiter zu der erstrebten Temperatur bilden. Eine jede Rohrschlange wird dann natürlich die Festigkeit haben müssen, welche der Dampfdruck erfordert, u. zw. wird die letzte Rohrschlange in der Reihe oder in der Batterie die stärkste sein müssen. Bei der Reihenschaltung der Rohrschlangen wird die erste in einer Masse sitzen müssen, die den niedrigsten Schmelzpunkt besitzt, die nächstfolgende Rohrschlange steckt dann in derjenigen Masse, die den nächsthöheren Schmelzpunkt aufzuweisen hat, und so weiter.
Diese Anordnung, die geeignet ist, überhitzten Dampf nach Bedarf zu liefern, wird auch imstande sein, einen heftigen Dampfstrahl zu liefern, dessen lebendige Kraft zum Zwecke der Leistung mechanischer
Arbeit ausgenutzt werden kann.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Elektrisch beheizter Dampferzeuger, bei welchem eine den Verdampfungskörper bildende Rohrschlange innerhalb einer wärmeaufspeichernden Masse angeordnet ist, die durch einen elektrischen Widerstand erhitzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die wärmeaufspeichernde Masse aus einer Substanz besteht, die bei einer dem gewünschten Drucke des zu erzeugenden, gesättigten Dampfes entsprechenden Temperatur schmilzt, so dass der Apparat immer imstande ist, gesättigten, einen konstanten Druck besitzenden Dampf zu erzeugen.