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Temperaturabhängige Durchflußmengenmeßvorrichtung Die Erfindung betrifft
eine Vorrichtung zur temperaturabhängigen Messung der Durchflußmenge eines einen
Verbraucher durchfließenden Mediums.
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Derartige Vorrichtungen dienen zum Beispiel dazu, die in einzelnen
Heizkörpern oder Gruppen von Heizkörpern verbrauchte Wärmemenge zu messen und dementsprechend
die Heizkosten anteilmäßig zu bestimmen.
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Es sind mehrere ließgeräte bekannt, die ein Nessen auf chemischer
Basis oder komplizierter Mechanik ermöglichen. Die vielfach benützten chemischen
Geräte, die nur eine Anteilberechnung zulassen, weisen große Fehlmessungen auf,
da sie nur von der Temperatur des Heizkörpers, nicht aber von der verbrauchten Energiemenge
ausgehen. Bei starker Luftzirkulation'und damit starker Abkühlung des Heizkörpers
zählt dieses Gerät, trotz hohem Wärmeverbrauch, :einiger Energien als ein stark
aufgeheizter Körper, der aber nur wenige Energien abgibt. Die bekannten, mechanischen
Meßvorrichtungen sind sehr kompliziert und daher sehr störanfällig.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine temperaturabhängige
Durchflußmengen-eßvorrichtung zu schaffen, die ohne komplizierte mechanische oder
elektrische Teile auskommt und bei der dennoch die in einem Verbraucher jeweils
tatsächlich verbrauchte Wärmemenge mit großer Genauigkeit gemessen werden kann.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die zum Verbraucher führende
Tauptzuleitung (1) in zwei im Nebenschluß liegende Leistungszweige (2 u.3 aufgespalten
ist, wobei in einem der Leitungszweige (2) ein an sich be'-.aIlnter Durchflußmengenzähler
eingebaut ist, und daß an der Abzweigstelle der beiden Leitungszweige ein stetig
veränderbares Glied vorgesehen ist, das in Abhängigkeit von der Temperatur des durch.
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fließenden Mediums ohne Veränderung des jeweiligen Gesamtstromes eine
Aufteilung in die beiden Leitungszweige durchführt. Das stetig veränderbare Glied
(4) ist dabei beispielsweise als Schieber, Klappe oder ähnliche Verschlußeinrichtung
derart ausgebildet, daß es von einer Endstellung mit völliger Absperrung des einen
Leitungszweiges in eine andere Endstellung mit völliger Absperrung des zweiten Leitungszweiges
veränderbar ist. Gemäß weiterer Ausbildung der Erfindung werden vorteilhafterweise
in die Haupt zum leitung vor dem Umschalteglied und in'die Rückleitung hinter dem
Verbraucher Temperaturfühler (9 u. 10) angeordnet und das veränderbare Glied wird
durch die festgestellte Temperaturdifferenz beeinflußt. Auf diese Weise werden die
eingangs erwähnten Fehlmessungen völlig vermieden und die tatsächlich verbrauchten
Wärmemengen gemessen. Die ganze Meßvorrichtung kann ohne Schwierigkeit in die Haupt
zuleitung eingebaut und die Temperatur fühler mit ihren
Anschlüssen
in Zu- b. Rückl--itungen eingesetzt werde. Den Temperaturfühlern sind vorzugsweise
Druckgeber zugeordnet, die mit einem als Kolben, Membrane oder andersartig ausgebildeten
Element mechanisch auf das Verstellgestänge (5) der durch das veränderbare Glied
gebildeten Umschalte-bzw. Verschlußeinrichtung (4) einwirkt. Die für den tatsächlichen
Verbrauch mit entscheidend maßgebliche Temperaturdifferenz kann zum Beispiel über
einen Differentialhebel in das Verstellgestänge eingeleitet werden.
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Die gesamte Anordnung ist so getroffen, daß je größer die Te;:eraturdifferenz
zwischen Zu- und Rückleitung ist, ein desto größerer Tstlstrom des Mediums durch
denjenigen Leitungszweig geleitet wird, der den Nengenzähler enthält.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend an Hand der
Zeichnung erläutert. Die Bilder A, B und C zeigen drei verschiedenen Einstelllungen
der Meßvorrichtung.
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Bild A zeigt die Verhältnisse bei kalter Temperatur in Zuleitung und
Rückleitung; Bild B zeigt die Verhältnisse bei hoher Temperatur in der Zuleitung
und niederer Temperatur in der Rückleitung; Bild C zeigt die Verhältnisse bei einer
Zwischenstellung, wenn bei hoher Temperatur in der Zuleitung sich auch die Temperatur
in der Rückleitung erhöht hat.
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Die Pfeile zeigen die Ströme des Mediums und eine Aufteilung auf die
beiden im Nebenschluß liegenden Leitungszweige an.
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Die Erfindung besteht, wie oben erwähnt, darin, daß in dem Vorlauf
(1) zwei getrennte Leitungen (2) u. (3) eingebaut sind, die wahlweise, je nach Erfordernis,
durch einen Schieber, einer Klappe (4) oder anderer Verschlußmöglichkeiten in einander
entgegengesetztem Sinne verschlossen bzw.
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geöffnet werden. Diese Verschlußvorrichtung (4) wird über ein Gestänge
(5) gesteuert, das wiederum von zwei Druckgebern (6) u. (7) je nach Temperatur im
Vorlauf (1) und Rücklauf (8) durch Temperaturfühler (9) und (10) in seiner Lage
verändert wird. Ist die Temperatur im Vorlauf (1) und im Rücklauf (8) kalt (s. Skizze
A), ist die Leitung (2) im Vorlauf geschlossen, womit das Flügelrad (11), das in
die Leitung (2) eingebaut ist, sich nicht bewegt. Steigt die Temperatur im Vorlauf
(1) und damit am Temperaturfühler (9) gegenüber der Temperatur im Rücklauf (8) und
Temperaturfühler (10) (s. Skizze B), drückt der Temperaturfühler (9) über die Druckleitung
(12) und den Druckgeber (7) auf den Differentialhebel (13). Der Defferentialhebel
(13)
öffnet dann e nach Höhe der Temperatur im Vorlauf, über das Gestänge (5), die Verschlußvorrichtung
(4), wodurch in der Leitung (2) des Vorlaufs ein Mediumfluß entsteht und das Schaufelrad
(11), an dem ein 1meßwerk angebracht ist, in drehende Bewegung versetzt und somit
eine Zählung der Durchflußmenge ermöglicht. Der Zähler ist chematisch durch eine
eingerahmte Zahlenkombination angedeutet. Steigt nach Aufheizung des Verbrauchers
die Temperatur am Rücklauf (c) und Temperaturfühler (io) (s. Skizze C), drückt dieser
über die Druckleitung (14), den Druckgeber (6) und den Differentialhebel (13) auf
der gegenüberliegenden Seite zurück, wodurch bei Temperaturausgleich im Vor- bzw.
Rücklauf, die Leitung (2) mit der Verschlußvorrichtung (4) wieder geschlossen wird.
Die Durchflußwiderstände in der Leitung (2) und (3) des Vorlaufs müssen so bemessen
sein, daß sie trotz Einbau des Schaufelrades (11) in der Leitung (2) dem Durchflußmedium
den gleichen Durchflußwiderstand entgegensetzen, um bei teilweise geöffneter Verschlußvorrichtung
(4) keine Meßfehler eintreten zu lassen.
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Das Zählwerk könnte dann in l/c geeicht werden, um jederzeit einen
Verbrauch der Energie feststellen zu können.
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Als Zählwerk könnte ein passendes, bereits im Handel befindliches
Durchflußmengenzählwerk benützt werden, da es völlig unabhängig von der Umleitung
der zu messenden Medien und deren Temperaturen ist. Es müßte lediglich auf die erforderlichen
Maße geeicht werden. Eine Justierung des Durchflußwiderstands im Nebenschluß zum
Mengenzähler, ist durch eine Vorrichtung (15) möglich.
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Um dieses Gerät auch als Warmwasserverbrauchsuhr einsetzen zu können,
die nicht nur die entnommene Wassermenge zählt sondern auch die Temperatur berücksichtigt,
entfällt der Temperaturfühler (10) im Rücklauf mit seinem zugeordnetem Druckgeber
(6), da ja kein Wasser und damit auch keine Energie zurückfließt. Der Differentialhebel
(13) wird dann auf der Seite des Rücklaufdruckgebers (6) festgesetzt, so daß nur
der Druckgeber des Vorlaufs (7) gesteuert vom Temperaturfühler (9) über den Differentialhebel
(13) und über das Gestänge (5) die Klappe (4) betätigen kann. Bei hoher Temperatur
z.B.
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90 Grad, würde der gesamte Durchfluß durch das Flügelrad (11) passieren,
wogegen bei niedrigen Temperaturen die Klappe (4) durch das Nachlassen des Druckes
am Druckgeber (7) hervorgerufen durch den Temperaturabfall am Temperaturfühler (9)
teilweise geöffnet wird und so eine teilweise Umleitung des warmwassers durch die
Leitung (3) erfolgt. Bei niedrigster Temperatur z.B.
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20 Grad schließt die Klappe (4) die Leitung (2) ganz und eine Zählung
des verbrauchten Wasser erfolgt nicht mehr.