Warmwassermesser.
Gegenstand vorliegender Erfindung ist ein Warmwassermesser mit Registrierung nach dem Verdampfungsprinzip mit einem in die Hauptleitung eingeschalteten : Element zur Erzeugung eines Druckabfalles proportional dem Quadrat der je Zeiteinheit durehströmenden Flüssigkeitsmenge des llauptstromes, einer Nebensclilussleftung zur Abzweigung eines Teilstromes, die mindestens eine Düse aufweist, wobei sowohl die Nebenschlussleitung als auch die Düse praktisch reibungsfrei sind, und mit einem in die Nebenschlussleitung eingeschalteten Kalorimeter.
Der erfindungsgemässe Warmwassermesser unterscheidet sich von bekannten Einrichtungen dieser Art dadurch, dass eine durchsichtige Ampulle mit Messrohr derart in wärmeleitender Verbindung mit dem Kalorimeter steht, dass die Ampulle ausschliesslich Wärme vom Kalorimeter empfängt.
In der Zeichnnng ist eine beispielsweise Ausführungsform des erfindungsgemässen Warmwassermessers schematisch in einem teilweisen Vertikalschnitt dargestellt.
Der in der Zeichnung dargestellte Warmwassermesser ist an eine Warmwasserleitung 1 angeschlossen, in welche einZwischenstück 2 mit abgesetzter Bohrung eingesetzt ist. An dieses letztere ist eine Nebenschlussleitung 3, 5 angeschlossen, die zu einem Kalorimeter 4 führt. Eine gleich grosse, dem Kalorimeter 4 über die Leitung 3 zugeführte Wassermenge wird über die Leitung 5 und die Düse 6 in das Zwischenstück 2 und damit in die Warmwasserleitung 1 zurückgeführt. Auf die Leitungen 3, 5 ist eine Metallplatte 7 aufgelötet, die dazu dient, Wärme abzuleiten.
In eine sackförmige Ausnehmung 10 des Kalorimeters 4 ist eine durchsichtige, geschlossene Ampulle 8 eingesetzt, in welche Ampulle das Messrohr 9 ragt. Die Ampulle ist in wärmeleitender Verbindung mit dem Kalorimeter, so dass sie ausschliesslich vom Kalorimeter 4 Wärme aufnehmen-kann.
Die Wirkungsweise des beschriebenen Warmwassermessers ist folgende:
Durch die Leitung 1 fliesst warmes Wasser. In dem Zwischenstück 2 mit der abgesetzten Bohrung wird ein Druckabfall erzeugt, der proportional dem Quadrat des je Zeiteinheit durch die Hauptleitung fliessenden Wassers ist. Durch die Leitung 3, Kalorimeter 4, Leitung 5 und Düse 6 fliesst demgemäss Wasser in der Richtung der.eingezeichneten Pfeile.
Das Kalorimeter ist dabei derart dimensioniert, dass die Flüssigkeitsmenge, die bei der grössten normalerweise vorkommenden Zapfung durch die Leitung 3 zum Kalorimeter strömt, kleiner oder höchstens gleich dem Inhalt des Kalorimeters ist. Zweckmässig ist das Volumen des : Kalorimeters kleiner als die zehnfache Teilstromfördermenge bei der gröss ten Zapfung, für welche der Messer bestimmt ist. Wie ersichtlich, tritt das warme, aus der Leitung 3 kommende Wasser oben in das Kalorimeter ein und verdrängt in demselben vorhanden gewesenes Kaltwasser bei der Inbetriebsetzung, -ohne sich mit demselben in nen-- nenswertem Ausmasse zu vermischen.
Wärme des durch das Kalorimeter zirkulierenden Wassers wird an die Ampulle abgegeben. Der Temperaturanstieg im -Kalori- meter ist dabei proportional der gezapften Wärmemenge. Durch die wärmeleitende Verbindung der-Ampulle 8 mit dem Kalorimeter 4, wobei die erstere ausschliesslich von letzterem Wärme aufnehmen kann, wird die in der Ampulle enthaltene Flüssigkeit 11, z. B. Toluol, verdampft. Die mittels des dargestellten Messers nach bekannten Prinzipien erfolgende Registrierung ist proportional der dem Kalorimeter zugeführten Wärmemenge, das heisst der von dem durch das System 3-6 fliessenden Teilstrom zum I(alorimeter transportierten Wärmemenge. Die Registrierung ist damit auch proportional der von dem durch die Leitung 1 fliessenden Wasser mitgeführten Wärmemenge.
Wenn die Ampulle 8 geschlossen und in einer saekförmigen Ausnehmung 10 des Kalorimeters 4 untergebracht ist, wobei das Messrohr 9 senkrecht steht und in den Boden der Ampulle eingeführt ist, so dass sein freies Ende sich ausserhalb der Ampulle befindet, kann man eine sehr grosse Genauigkeit der Registrierung erzielen. Zweckmässig ist die Querschnittsfläche der Ampulle ein Mehr- faches derjenigen des Messrohres. Letzteres weist dabei vorteilhaft über seine ganze Länge denselben Querschnitt auf.
Durch die Anbringung der Metallplatte 7, die als sogenannte Wärmefalle wirkt, wird eine Fehlerquelle ausgeschaltet, die dadurch entstehen kann, dass auch die Wandung der Leitung 3 Wärme an das Kalorimeter überträgt. Die Grösse dieser Metallplatte wird dabei natürlichderart gewählt, dass die genannte Wärme abgeführt werden kann. Die Platte 7 kann übrigens auch eine Wand oder eine Stütze für eine Schutzhülle um das Kalori meter bilden, wodurch eine solide und robuste
Konstruktion erzielt wird.
Die Düse 6, an deren Stelle auch mehrere Düsen vorgesehen sein können, ist in gleicher Weise wie die Leitungen 3, 5 praktisch reibungsfrei.
Mit der Einschaltung der praktisch rei bnngsfreien Düse 6 wird die Charakteristik des Durchflusses in der Nebenschlussleitung grundsätzlich geändert. Ohne die Düse 6 ist die Wassermenge des Teilstromes proportional dem Quadrat der Wassermenge des Hauptstromes. Mit eingesetzter Düse 6 ist die Wassermenge des Teilstromes proportional der Wassermenge des Hauptstromes, also der gezapften Wassermenge.
Diese Änderung der Charakteristik ist von grundsätzlicher Bedeutung, denn sie führt mit sich, dass die dem Kalorimeter zugeführte Wärmemenge proportional der abgezapften Wärmemenge (das heisst der Wärmemenge des Hal1ptstromes) wird, und dadurch wird die Messgenauigkeit des Warmwassermessers in entscheidender Weise verbessert.
Der in dem Zwischenstück mit abgesetzter Bohrung, an dessen Stellc auch irgendein anderes Drosselelement zur Erzeugung eines Druckabfalles, der proportional dem Quadrat der pro Zeiteinheit durch die Leitung 1 strö menden Flüssigkeitsmcnge ist, z. B. eine Blende verwendet werden könnte, erzeugte Druckabfall wird infolgedessen dazu benützt, um der durch die Düse 6 fliessenden Flüssig- keit eine Geschwindigkeit zu erteilen.
PATENTANSPRUCII:
Warmwassermesser mit Registrierung nach dem Verdampfnngsprinzip mit einem in die Ilauptleitung eingeschalteten Element zur Erzeugung eines Druckabfalles proportional dem Quadrat der je Zeiteinheit durehströmenden Flüssigkeitsmenge des Hauptstromes, einer Nebenschlussleitung zur Abzweigung eines Teilstromes, die mindestens eine Düse aufweist, wobei sowohl die Nebenschlussleitung als auch die Düse praktisch reibungsfrei sind, und mit einem in die Nebenschlussleitung ein
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Hot water meter.
The subject of the present invention is a hot water meter with registration according to the evaporation principle with an element connected to the main line for generating a pressure drop proportional to the square of the amount of liquid flowing through the main stream per unit of time, a secondary circuit for branching off a partial stream, which has at least one nozzle, with both the The shunt line and the nozzle are practically frictionless, and with a calorimeter connected to the shunt line.
The inventive hot water meter differs from known devices of this type in that a transparent ampoule with measuring tube is in heat-conducting connection with the calorimeter in such a way that the ampoule receives only heat from the calorimeter.
In the drawing, an exemplary embodiment of the hot water meter according to the invention is shown schematically in a partial vertical section.
The hot water meter shown in the drawing is connected to a hot water pipe 1 into which an intermediate piece 2 with a stepped bore is inserted. A shunt line 3, 5, which leads to a calorimeter 4, is connected to the latter. An equal amount of water supplied to the calorimeter 4 via the line 3 is returned via the line 5 and the nozzle 6 into the intermediate piece 2 and thus into the hot water line 1. A metal plate 7, which serves to dissipate heat, is soldered onto the lines 3, 5.
A transparent, closed ampoule 8 is inserted into a sack-shaped recess 10 of the calorimeter 4, into which ampoule the measuring tube 9 protrudes. The ampoule is in a heat-conducting connection with the calorimeter, so that it can only absorb heat from the calorimeter 4.
The mode of operation of the hot water meter described is as follows:
Warm water flows through line 1. In the intermediate piece 2 with the stepped bore, a pressure drop is generated which is proportional to the square of the water flowing through the main line per unit of time. Accordingly, water flows through line 3, calorimeter 4, line 5 and nozzle 6 in the direction of the arrows drawn.
The calorimeter is dimensioned in such a way that the amount of liquid which flows through the line 3 to the calorimeter during the largest tapping that normally occurs is less than or at most equal to the content of the calorimeter. The volume of the calorimeter is useful: less than ten times the partial flow rate for the largest tap for which the knife is intended. As can be seen, the warm water coming from the line 3 enters the calorimeter at the top and displaces the cold water that was present in it when it is started up, without mixing with it to any significant extent.
Heat from the water circulating through the calorimeter is given off to the vial. The temperature rise in the calorimeter is proportional to the amount of heat drawn off. Due to the thermally conductive connection of the ampoule 8 with the calorimeter 4, whereby the former can only absorb heat from the latter, the liquid 11 contained in the ampoule, e.g. B. toluene, evaporated. The registration, which takes place by means of the knife shown according to known principles, is proportional to the amount of heat supplied to the calorimeter, i.e. the amount of heat transported by the partial current flowing through the system 3-6 to the I (alorimeter. The registration is therefore also proportional to that of that through the line 1 amount of heat carried by running water.
When the ampoule 8 is closed and housed in a saek-shaped recess 10 of the calorimeter 4, the measuring tube 9 being vertical and inserted into the bottom of the ampoule so that its free end is outside the ampoule, the accuracy of the Achieve registration. The cross-sectional area of the ampoule is expediently a multiple of that of the measuring tube. The latter advantageously has the same cross section over its entire length.
By attaching the metal plate 7, which acts as a so-called heat trap, a source of error is eliminated which can arise because the wall of the line 3 also transfers heat to the calorimeter. The size of this metal plate is of course chosen in such a way that the heat mentioned can be dissipated. The plate 7 can also form a wall or a support for a protective cover around the Kalori meter, making a solid and robust
Construction is achieved.
The nozzle 6, in the place of which several nozzles can also be provided, is practically frictionless in the same way as the lines 3, 5.
When the practically frictionless nozzle 6 is switched on, the characteristic of the flow in the bypass line is fundamentally changed. Without the nozzle 6, the amount of water in the partial flow is proportional to the square of the amount of water in the main flow. With the nozzle 6 inserted, the amount of water in the partial flow is proportional to the amount of water in the main flow, i.e. the amount of water drawn off.
This change in the characteristic is of fundamental importance because it means that the amount of heat supplied to the calorimeter is proportional to the amount of heat drawn off (i.e. the amount of heat in the main stream), and this improves the measurement accuracy of the hot water meter in a decisive way.
The in the intermediate piece with stepped bore, at its Stellc also any other throttle element to generate a pressure drop that is proportional to the square of the flow rate per unit of time through the line 1 flowing liquid quantity, z. If, for example, a diaphragm could be used, the pressure drop generated is consequently used to impart a speed to the liquid flowing through the nozzle 6.
PATENT CLAIM:
Hot water meter with registration according to the evaporation principle with an element connected to the main line to generate a pressure drop proportional to the square of the amount of liquid flowing through the main stream per unit of time, a shunt line for branching off a partial stream, which has at least one nozzle, whereby both the shunt line and the nozzle are practical are friction-free, and with one in the shunt
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