DE233864C

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Publication number: DE233864C
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 233864 KLASSE 36/. GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 30. Januar 1909 ab.

Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke besteht darin, die Wärme einer Wärmequelle, einer elektrischen Glühlampe, einer Gas-, Spiritus- oder Petroleumflamme, eines mit Dampf gefüllten kleinen Behälters o. dgl. zu benutzen, um, sobald die Temperatur des beheizten Raumes den gewünschten Grad übersteigt, eine recht starke Beheizung einer in einem Hohlkörper eingeschlossenen leichtsiedenden Flüssigkeit zu bewirken, damit die Dämpfe dieser Flüssigkeit eine starke Spannung erhalten. Diese Spannung wird dazu benutzt, einen starken Druck auf eine indifferente Flüssigkeit auszuüben, welche Flüssigkeit in dem erwähnten Hohlkörper und in von diesem abzweigenden Rohrleitungen eingeschlossen ist. Der mit der Spannung der Dämpfe variierende Druck der indifferenten Flüssigkeit wird dazu benutzt, Membranventile oder ähnliche Regelungsvorrichtungen ganz oder teilweise zu schließen. Diese Ventile regeln die Zuströmung von Dampf oder Wasser zu den Heizelementen in dem betreffenden Raum oder auch der erwärmten Luft zu demselben. In dem Raum bringt ein Thermostat — sobald die Temperatur des Raumes zu hoch steigt — mittels eines Hebelarmes oder auf eine andere Weise einen von der Wärmequelle erhitzten Körper in Berührung mit dem Hohlkörper oder nähert ihn demselben, wodurch dieser erwärmt wird und die gewünschte Vermehrung der Spannung der Dämpfe der leichtsiedenden Flüssigkeit hervorgerufen wird. Wenn die Einwirkung auf die Membran ventile der unter starken Druck gesetzten, in den Rohrleitungen eingeschlossenen indifferenten Flüssigkeit das Sinken der Temperatur des Raumes zur Folge hat, entfernt der Thermostat den erhitzten Körper von dem Hohlkörper. Die Spannung der Dämpfe der leichtsiedenden Flüssigkeit wird dann vermindert, desgleichen der Druck in den Rohrleitungen. Die Membran ventile werden infolgedessen wieder ganz oder teilweise geöffnet, weshalb die Temperatur des Raumes steigt.

Fig. ι zeigt die neue Vorrichtung zum Regeln der Wärmeabgabe der Heizwirkung von Wasseroder Luftheizungen teilweise geschnitten in der Seitenansicht. Fig. 2 veranschaulicht das von dem Druckregler beeinflußte Regulierventil der Heizelemente. Fig. 3 gibt die Vorrichtung zum Betätigen der Regulierklappen für Luftheizungen wieder. Die Fig. 4, 4a und 4b stellen eine abgeänderte, sich für Dampfheizungen, besonders gut eignende Ausführungsform in der Vorderseiten- und Oberansicht dar.

Der dicht verschlossene Behälter a (Fig. 1) ist durch eine Leitung b mit dem Membranventil c (Fig. 2) verbunden. Sowohl der Teil des Ventiles oberhalb der Membran als auch die Zuleitung zum Ventil sowie der Behälter a sind mit einer indifferenten Flüssigkeit, z. B. mit Glyzerin, gefüllt. Während aber die Zuleitung zum Ventil c vollständig mit dieser indifferenten Flüssigkeit gefüllt ist, ist dies der Behälter α nicht, sondern auf der im Behälter α befindlichen indifferenten Flüssigkeit schwimmt eine spezifisch leichtere, leicht verdampfende Flüssigkeit, z. B. Chloräthyl. Diese leicht verdampfende Flüssigkeit wird durch

er exemplar

die benutzte Wärmequelle zeitweilig zum Verdampfen gebracht. Zu diesem Zweck ist der Behälter α an seinem oberen Ende durch eine die Wärme gut leitende Platte a' abgeschlossen, über welcher ein bewegliches Gehäuse d angeordnet ist, das eine der Platte a' gleiche Platte dl trägt und eine Glühlampe e birgt, durch die das Gehäuse d und die Platte · ä! erwärmt werden. Das die Glühlampe umschließende, die Wärme gut leitende Gehäuse d ist an einem zweiarmigen Hebel f mit Gegengewicht f für das Gehäuse d befestigt. Die . Glühbirne e ist durch Platte e' festgestellt; die Höhlung des Gehäuses d ist so bemessen, daß letzteres der Bewegung des Hebels f folgen kann, ohne durch die feststehende Glühbirne e behindert zu werden. Die von der Glühlampe & ausgehende, von dem Gehäuse d aufgenommene Wärme wird durch Senken der Gehäuseplatte d' auf die Platte a' und damit auf die im Behälter α emgeschlossene Verdampfungsflüssigkeit übertragen. Dies Senken des Gehäuses erfolgt unter Vermittlung des Hebels f durch Einwirkung eines Thermostaten, der in dem Raum angebracht ist, in dem sich das Heizelement befindet, dessen Wärmeabgabe durch das Membranventil (Fig. 2) geregelt werden soll. Die durch die schwankende Raumtemperatur auf dem Thermostaten hervorgebrachte Wirkung der Ausdehnung oder Zusammenziehung wird in geeigneter Weise durch bekannte Einrichtungen auf den das Gegengewicht f tragenden Arm übertragen.

In der Ruhelage der Vorrichtung ist der Gewichtsarm des Hebels durch das Gegengewicht f gesenkt, nimmt also die in Fig. 1 punktiert gezeichnete Lage ein, und zwar ist das Gewicht f so eingestellt, daß diese Lage, in der die Kontaktplatte d! des Glühbirnengehäuses d die Kontaktplatte a! nicht berührt, bei der vorgeschriebenen Raumtemperatur erzielt wird.

Steigt nun die Raumtemperatur, so bewirkt der Thermostat ein Anheben des gewichtbelasteten Armes des Hebels f, und die Folge hiervon ist, daß die Platte d' des Gehäuses d auf die Kontaktplatte a' gesenkt wird, die in Fig. ι ausgezogen dargestellte Lage einnimmt und nun die in dem Gehäuse α eingeschlossene leicht verdampfende Flüssigkeit, da auf diese die Wärme der Kontaktplatte d' durch die Kontaktplatte a' des Gehäuses α übergeht, zum Verdampfen bringt. Der Dampf dieser Flüssigkeit drückt auf die darunter liegende spezifisch schwere Flüssigkeit im Behälter a, die in Fig. 1 durch gestrichelte wagerechte Striche angedeutet ist. Da nun diese Flüssigkeit auch die Leitungsröhren h zum Regulierventil c (Fig. 2) und in diesem den Raum über der Membran g anfüllt, so wird der Flüssigkeitsdruck auf diese Membran übertragen.

Die Membran g drückt auf den Ventilkörper v, der durch die Schraubenfeder h in seiner Offenstellung gehalten wird, so daß das Ventil c, dem Druck auf die Membran g entsprechend, mehr oder weniger geschlossen wird und so den Zufluß des Heizmediums zum Heizkörper selbsttätig regelt. Fällt. die Zimmertemperatur, so hört die Einwirkung des Thermostaten auf den mit Gewicht belasteten Hebelarm auf. Dieser kann der Einwirkung des Gewichtes f folgen, und die Kontaktplatte d' wird von der Kontaktplatte a' des Behälters α abgehoben. Sofort tritt eine Spannungsverminderung bzw. Kondensation ein, und da sich hiermit auch der Flüssigkeitsdruck auf die Membran g des Regulierventiles c verringert, so wird der Ventilkörper ν wieder durch die gegen ihn drückende Schraubenfeder h angehoben, das Ventil also für einen erhöhten Zufluß des Heizmittels zum Heizkörper weiter geöffnet, so daß wieder eine erhöhte Heizwirkung eintritt.

Für Luftheizungen ist natürlich das in Fig. 2 dargestellte Ventil nicht geeignet, da bei solchen Heizungen die Abgabe der warmen Luft an den zu beheizenden Raum durch Klappen geregelt wird. Im großen und ganzen ist aber auch hier die Vorrichtung zum Einstellen der Regulierldappen der zum Einstellen des Ventilkörpers dienenden gleich.

Auch hier endet die von dem Gehäuse a ausgehende Flüssigkeitsleitung b in einem Hohlraum, der durch eine Membran g (Fig. 3) abgeschlossen ist. An dieser Membran ist die bewegliche Platte i befestigt, die mit einem zentrischen, nach unten zeigenden Arm V versehen ist. Dieser Arm stützt sich auf das abgerundete Ende einer Stellschraube k', welche in einen zweiarmigen Hebel k eingeschraubt ist. Das eine Ende dieses Hebels k ist durch Zugdrähte o. dgl. mit der nicht gezeichneten Regulierklappe verbunden, das andere Hebelende mit einem Gegengewicht oder mit Federspannung belastet, so daß bei geeignetem Bemessen der Kraftarme des Hebels die kleinen Bewegungen der Membran g die Verstellung der Regulierklappe herbeiführen.

Die erforderliche Kraft hierzu ist infolge der Vergrößerung des Leitungsdruckes durch die no Membran g um so mehr vorhanden, als der Leitungsdruck bei geeigneter Wahl der Verdampfungsflüssigkeit eine Höhe bis zu 12 Atmosphären annehmen kann.

Es ist nicht notwendig, daß die Glühlampe, durch welche die Verdampfungswärme für die im Behälter α eingeschlossene Verdampfungsflüssigkeit erzeugt wird, von einem Gehäuse d umgeben ist, denn man kann auch die strahlende Wärme zur Erzielung der Verdampfung und des Arbeitsdruckes benutzen. Man braucht zu diesem Zweck die Glühbirne nur derart

unter Einfluß des Hebels f zu stellen, daß die Kontaktplatte af des Behälters α der Einwirkung der strahlenden Wärme durch Drehen des Hebels f entzogen oder unterworfen ist, . 5 je nachdem die normale Zimmertemperatur 'erreicht oder überschritten ist.

Daß an Stelle der Glühbirne eine Gas-, Spiritus-, Petroleumflamme usw. treten kann, ist selbstverständlich. Es ist auch nicht erforderlich, daß diese Wärmequelle ständig brennt, wenn man die strahlende Wärme der Glühbirne verwendet und beispielsweise einen Quecksilberthermostaten verwendet, bei dem die steigende Quecksilbersäule Kontaktschluß zwischen der Glühbirne und der Elektrizitätsquelle herstellt. Die Glühbirne fängt dann sofort an zu glühen, wenn die Stromleitung hergestellt ist, die von der Glühbirne ausgehenden Wärmestrahlen verdampfen die leicht flüchtige Flüssigkeit im Behälter a, und die geschilderte Wirkung des neuen Druckreglers tritt ein.

Ja, es ist nicht einmal notwendig, daß man außer dem Heizmedium für die Räume noch über eine besondere Wärmequelle zum Erzeugen des Druckes auf die Leitungsflüssigkeit verfügt, denn man kann zu diesem Zweck das Heizmedium für die zu beheizenden Räume selbst verwenden.

Am vorteilhaftesten dürfte dies bei Dampfheizungen sein. Die Fig. 4; 4a und 4b zeigen eine solche Vorrichtung, bei der der Heizdampf selbst zur Erzeugung des von der Raumtemperatur abhängigen Leitungsdruckes zum Regeln der Wärmezufuhr benutzt wird.

Auch diese Vorrichtung hat im wesentlichen die beschriebene Konstruktion der Fig. 1. Der Behälter α ist auch hier mit der Leitungsflüssigkeit und der auf ihr schwimmenden leichteren Verdampfungsflüssigkeit gefüllt und steht durch eine Leitung mit dem Ventil (Fig. 2) in Verbindung. Gegen die Kontaktplatte af des Behälters α kann die Kontakt-. platte df durch die Bewegung des mit dem Gewicht f belasteten Hebels f bewegt wer7 den, wenn der Hebel f durch Einwirkung des Thermostats betätigt wird.

Die Kontaktplatte-if' erhält aber ihre Wärmezufuhr nicht durch eine besondere Wärmequelle, sondern wird durch den strömenden Dampf der Dampfheizung erwärmt. Zu diesem Zweck ist neben dem Behälter α ein zweiter Behälter ■/, durch den der Heizdampf oder auch der Abdampf hindurchgeführt wird, in solcher Entfernung angeordnet, daß der Behälter a vom Behälter I nicht erwärmt wird. Die Erwärmung der Kontaktplatte a' des Behälters a erfolgt vielmehr durch ein mit dem Hebel f verbundenes, Wärme gut leitendes Querstück m, welches an dem einen Ende die Kontaktplatte af für den Behälter a, am anderen Ende eine zweite Kontaktplatte tnf für die Kontaktplatte V des Dampfbehälters I trägt.

Die Kontaktplatte /'. ist also durch den den Behälter I durchströmenden Dampf dauernd erwärmt, so daß, wenn unter Einwirkung des Thermostats die Kontaktplatten al und mf des Querstückes m des Hebels f auf die Behälter α und I gesenkt sind, das Querstück m die Wärme von dem Dampfbehälter I auf die Kontaktplatte des Behälters α überleitet und hierdurch die Verdampfung der leichteren Flüssigkeit bewirkt, wodurch die vorbeschriebene Wirkung erreicht wird.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Vorrichtung zur selbsttätigen Regelung der Heiztemperatur bei Heizanlagen mittels einer leichtsiedenden Flüssigkeit, deren durch Änderungen der Temperatur hervorgerufene Druckschwankungen mittels einer schwerer siedenden Flüssigkeit auf das Heizventil übertragen werden, dadurch gekennzeichnet, daß der die leichtsiedende Flüssigkeit enthaltende Hohlkörper (a) durch die Einwirkung der Strahl- oder Leitwärme eines durch Elektrizität, Gas, Spiritus, Petroleum, Dampf oder ähnliche Wärmequelle geheizten Körpers (e) mehr oder weniger erwärmt wird, je nachdem ein in. dem zu beheizenden Raum angebrachtes Thermostat die Annäherung oder die Entfernung des Körpers (e) an den Hohlkörper (a) bewirkt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der die leichtsiedende, die Verdampfungsflüssigkeit, und die schwersiedende, die Leitungsflüssigkeit, einschließende Behälter (ä) am oberen Ende eine gut leitende Kontaktfläche (af) und am unteren Ende eine die Leitungsflüssigkeit mit der Reguliervorrichtung verbindende geschlossene Rohrleitung (b) besitzt, während die vorhandene Wärmequelle eine zweite, von dem die Verdampfungsflüssigkeit enthaltenden Behälter (a) unabhängige Kontaktfläche (df) erwärmt, die durch einen Hebel (f ) mit der Kontaktfläche (af) des genannten Behälters (a) in Berührung gebracht werden kann.

3. Ausführungsform der unter 2 beanspruchten Vorrichtung, . dadurch gekenn- no zeichnet, daß die bewegliche Kontaktfläche (df) von einer feststehenden Wärmequelle (Elektrizität, Spiritus,· Petroleum, Dampf, Gas) erwärmt und der sie bewegende Hebel (f) durch einen Thermostaten betätigt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.