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Warmwasserspeicher mit elektrischer Heizung und Maximaltemperaturschalter.
Bei den zur Zeit bekannten Warmwasserspeichern handelt es sich immer darum, mittels geringer Energiemenge, dafür aber in längerer Zeit, z. B. während der Nacht, ein gewisses Quantum Wasser auf eine Temperatur von etwa 90 bis 95 zu bringen und diese Heisswassermenge durch eine den Behälter ummantelnde Isolierung auf längere Zeit warm zu halten, so dass über die aufgespeicherte Heisswasser- menge nach Belieben verfügt werden kann.
Die zur Zeit auf dem Markte stehenden Konstruktionen bestehen üblicherweise aus einem Warmwasserkessel, einer denselben ummantelnden Isolierung, einem elektrischen Heizkörper, einem Thermo- staten, d. i. einem Temperaturautomaten, welcher auf direkte oder indirekte Weise bei Erreichung einer Wassertemperatur von 90 den Heizstrom ausschaltet, und den notwendigen Zu-und Ableitungen.
Diese fünf Elemente finden sich bei jeder Konstruktion, allerdings in ihrer Form verschieden und in anderer Anordnung, indem einmal in den Kessel der rohrförmige Heizkörper vertikal eingetaucht ist sowie auch der Thermostat vertikal angeordnet ist oder indem ein andermal der Heizkörper und der
Thermostat im unteren Teil des Kessels horizontal einmontiert sind.
Ob nun diese oder jene Anordnung angewendet wird, so ist es nicht zu umgehen, dass sich bei jedem vertikalen Kessel ein Nachteil einstellt, der bis heute nicht behoben werden konnte und der den
Wirkungsgrad des Kessels äusserst ungünstig beeinflusst.
Bedingt durch die physikalischen Gesetze und erwiesen durch praktische Versuche besteht die
Tatsache, dass nach einem Erwärmungsprozesse des gefüllten Kessels in der oberen Schichte des Kessels das Wasser beispielsweise 90 bis 95 , d. h. seine maximal zulässige Temperatur, erreicht hat, während im unteren Teil desselben 700 bis 750 Temperatur gemessen werden können. Wird der Kessel nun weiter erhitzt, so setzt in der oberen Schichte Dampfbildung ein und der Kessel kommt unter Druck, was bei Wärmespeichern ohne Wartung nicht statthaft ist.
Hat der Kessel beispielsweise 100 l Inhalt, so wird gewöhnlich davon gesprochen, dass derselbe 100lWasservon90 bis95 zulieferninderLageist. Dies trifft jedoch nicht bei allen vorhandenen Kesseln tatsächlich zu. Denn man würde entweder ein kontinuierliches Rühr-und Misehwerk oder eine andere Vorrichtung brauchen, um eine gleichmässige Temperatur des gesamten Wasservolumens im Kessel zu erreichen. Besonders wenn der Kessel einige Stunden ausser Gebrauch steht, zeigen sich beträchtliche Temperaturunterschiede und noch krasser wird der Fall, wenn dem Kessel etwas warmes Wasser entzogen wird und kaltes Wasser zufliesst.
Bei den bekannten Kesseln wird also der Wasserinhalt im Durchschnitt niemals die Temperaturerreichen, welche er eigentlich erreichen sollte, um das Volumen tatsächlich auszunützen.
Gegenstand vorliegender Erfindung ist nun ein mit elektrischer Heizung und Maximaltemperaturschalter versehener Warmwasserspeicher, dessen Behälter im wesentlichen horizontal unterteilt ist und zwischen den oberen, wärmeren und den unteren, kälteren Wasserschichten der einzelnen Abteilungen oder Zellen entsprechende Verbindungen besitzt, um das gesamte Volumen mit mehr Kalorien zu sättigen, ohne dass die oberste Schichte des Kessels eine Temperatur erreicht, welche gefährdende Temperaturbzw. Druckverhältnisse durch Dampfbildung herbeiführen könnte.
Die einzelnen horizontalen Trennungswände der Abteilungen können von Rohren durchsetzt'sein, die die Heiss- bzw. Kaltwasserschichten untereinander verbinden, um jede Temperaturdifferenz zwischen den einzelnen Kammern auszureichen.
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In der Zeichnung ist ein der Erfindung gemäss ausgeführter Warmwasserspeicher dargestellt, in welchen der elektrische Heizkörper B und der Thermostat C vertikal eingebaut sind.
Der mit Zufluss z und Abfluss y versehene Innenraum des Behälters ist durch horizontale Zwischenwände Win drei Räume ?'i, , geteilt, durch welche Wände aber der Thermostat C und der Heizkörper B hindurchgehen.
Durch die Rohre D und E sind die warmen bzw. kalten Schichten der einzelnen Unterteilungen rl, r"r"miteinander verbunden, so dass, wie nachstehend genauer angegeben, ein entsprechender Ausgleich zwischen den einzelnen Räumen)'i,)',) g stattfinden kann.
Es bestehen somit eigentlich drei oder mehrere gesonderte Kessel, in welchen drei oder mehrere
Volumen Wasser erhitzt werden. Auch hier wird sich das physikalische Prinzip des nach oben drängenden heissen Wassers und des nach unten abgestossenen kühleren Wassers geltend machen mit dem einzigen
Unterschied, dass in dieser Ausführung der Temperaturunterschied zwischen Ober- und Unterraum jeder Abteilung infolge der verminderten Höhe der Abteilung kein. so grosser mehr sein kann und besonders die unteren Abteilungen ebenfalls Heisswasserschichten aufweisen, welche durch die horizontalen Trenn- wände W am Aufsteigen verhindert werden.
Die Öffnungen a im Rohr D verbinden alle oberen Heisswasserschichten miteinander, während die Öffnungen b des Rohres E die kälteren, unteren Wasserschichten miteinander in Verbindung bringen und dadurch jede Temperaturdifferenz zwischen den einzelnen Kammern ausgleichen.
Dadurch ist ein Ausgleich im Innern des Kessels geschaffen, der es erlaubt, erstens die Temperaturdifferenzen zwischen Ober-und unterwasserschichten bedeutend zu reduzieren und zweitens das gesamte Wasservolumen mit einer höheren Kalorienzahl zu sättigen, die Neuerung erlaubt also z. B. im gleichen Kessel nicht 100 1 Wasser von 800, sondern je nach der Anzahl der Unterteilungen vielleicht 100l Wasser von 850 bis 870 aufzuspeichern.
Der Kessel nach obiger Konstruktion ermöglicht somit in der Praxis bei gleichem Volumen eine höhere Kalorienaufspeicherung bzw. einen höheren Nutzeffekt in Bezug auf Wärmeakkumulierung bei einer bestimmten Wassermenge.
PATENT-ANSPRUCHE :
1. Warmwasserspeicher mit elektrischer Heizung und Maximaltemperaturschalter (Thermostat), dadurch gekennzeichnet, dass der allseits geschlossene Speicherbehälter, der ganz unten an eine Druckwasserleitung angeschlossen. und ganz oben mit einem Entnahmerohr für Warmwasser ausgestattet ist, im wesentlichenhorizontal unterteilt ist und dass zwischen den oberen, wärmeren und den unteren, kälteren Wasserschichten sämtlicher Einzelabteilungen oder Zellen entsprechende Verbindungen vorgesehen sind, zum Zwecke, das gesamte Wasservolumen mit einem Maximum von Kalorien zu sättigen, ohne dass die oberste Schichte des Speichers eine Wassertemperatur erreicht, welche gefährdende Druckverhältnisse durch Dampfbildung herbeiführen könnte.
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Hot water storage tank with electric heating and maximum temperature switch.
In the currently known hot water storage tanks, it is always a matter of using a small amount of energy, but in a longer period of time, e.g. B. during the night to bring a certain amount of water to a temperature of about 90 to 95 and to keep this amount of hot water warm for a long time by an insulation surrounding the container, so that the stored amount of hot water can be used as desired.
The constructions currently on the market usually consist of a hot water boiler, an insulation covering the same, an electric heater, a thermostat, i.e. i. an automatic temperature control which switches off the heating current in a direct or indirect way when the water temperature reaches 90, and the necessary supply and discharge lines.
These five elements can be found in every construction, but different in their shape and in a different arrangement, in that the tubular radiator is immersed vertically in the boiler and the thermostat is vertically arranged, or at another time the radiator and the
Thermostat are installed horizontally in the lower part of the boiler.
Whether this or that arrangement is used, there is no avoiding the fact that with every vertical boiler there is a disadvantage that has not been remedied to this day and that is
The efficiency of the boiler has an extremely unfavorable influence.
Due to the laws of physics and proven by practical experiments, the
The fact that after a heating process of the filled kettle in the upper layer of the kettle the water, for example 90 to 95, i.e. H. its maximum permissible temperature, while in the lower part of the same 700 to 750 temperature can be measured. If the boiler is now heated further, steam begins to form in the upper layer and the boiler comes under pressure, which is not permitted with heat accumulators without maintenance.
For example, if the kettle has a capacity of 100 l, it is usually said that the same 100 l of water is supplied from 90 to 95 in the position. However, this does not actually apply to all existing boilers. This is because either a continuous agitator and mixer or some other device would be needed in order to achieve a uniform temperature of the entire volume of water in the boiler. Especially when the kettle is out of use for a few hours, there are considerable temperature differences and the situation becomes even more blatant when some warm water is withdrawn from the kettle and cold water flows into it.
With the known boilers, the water content will never reach the temperature on average which it should actually reach in order to actually use the volume.
The present invention is a hot water tank provided with electric heating and a maximum temperature switch, the container of which is divided essentially horizontally and between the upper, warmer and lower, colder layers of water of the individual compartments or cells has appropriate connections to provide the entire volume with more calories saturate without the top layer of the boiler reaching a temperature Could bring about pressure conditions through the formation of steam.
The individual horizontal partition walls of the compartments can be penetrated by pipes that connect the hot or cold water layers to one another in order to compensate for any temperature difference between the individual chambers.
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In the drawing, a hot water storage tank designed according to the invention is shown, in which the electric heater B and the thermostat C are installed vertically.
The interior of the container, provided with inflow z and outflow y, is divided by horizontal partition walls Win three rooms? 'I,, through which walls the thermostat C and the radiator B pass.
The warm and cold layers of the individual subdivisions rl, r "r" are connected to one another by the pipes D and E, so that, as specified in more detail below, a corresponding equalization takes place between the individual spaces) 'i,)',) g can.
There are actually three or more separate boilers in which there are three or more
Volume of water to be heated. Here, too, the physical principle of the hot water pushing upwards and the cooler water repelling downwards will apply with the only one
Difference, that in this version the temperature difference between the upper and lower room of each department due to the reduced height of the department is no. as larger as more can be and especially the lower compartments also have layers of hot water, which are prevented from rising by the horizontal partition walls W.
The openings a in the pipe D connect all the upper layers of hot water to one another, while the openings b of the pipe E bring the colder, lower water layers into contact with one another and thereby compensate for any temperature difference between the individual chambers.
This creates a balance inside the boiler which allows firstly to significantly reduce the temperature differences between the upper and lower water layers and secondly to saturate the entire water volume with a higher number of calories. B. in the same boiler not 100 liters of water from 800, but maybe 100 liters of water from 850 to 870 depending on the number of subdivisions.
The boiler according to the above construction thus enables a higher calorie storage or a higher efficiency in terms of heat accumulation with a certain amount of water with the same volume.
PATENT CLAIMS:
1. Hot water storage tank with electric heating and maximum temperature switch (thermostat), characterized in that the storage tank, which is closed on all sides, is connected to a pressurized water line at the bottom. and at the very top is equipped with a tapping pipe for hot water, is divided essentially horizontally and that corresponding connections are provided between the upper, warmer and lower, colder water layers of all individual compartments or cells, for the purpose of saturating the entire water volume with a maximum of calories without the top layer of the storage tank reaching a water temperature that could cause dangerous pressure conditions through the formation of steam.