DE282865C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES 71

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 282865 KLASSE 36 e. GRUPPE

KARL WILKENS in BERLIN.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 4. März 1914 ab.

Die Erfindung bezieht sich auf elektrisch beheizte Warmwasser-Vorratsbehälter und bezweckt weitgehende Beschränkung der Wärmeverluste sowie Erhaltung eines Vorrats an sehr warmem Wasser unter Benutzung ständiger elektrischer Heizung, deren Heizwirkung naturgemäß dem Verbrauch an Wärme angepaßt sein muß.

Da Rücksichten wirtschaftlicher Natur es

ίο als wünschenswert erscheinen lassen, daß die elektrische Heizung möglichst ununterbrochen Tag und Nacht wirkt, so ist die denkbar vollkommenste Beschränkung der Wärmeverluste anzustreben. Die Anordnung ist also so zu treffen, daß eine sehr lange Zeit verstreicht, bis die Wärme sich bis an die Außenfläche des Apparates ausgebreitet hat.

Die Erfindung erreicht diesen Zweck dadurch, daß die vom Heizkörper ausgehende

so Wärme zunächst auf den innersten Teil des Wasserinhaltes übergeht und auf ihrem weiteren Wege abwechselnd schlechte Wärmeleiter und das Ersatzwasser durchlaufen muß, bevor die Wärme an die Außenfläche gelangen kann. In noch höherem Grade wird der Zweck erfüllt, wenn die Wärme zunächst auf eine abgetrennte Wassermenge übertragen wird, welche durch einen Luftraum von dem anderen Wasservorrat abgetrennt ist. Damit in kürzester Zeit nach erfolgter Entnahme wieder heißes Wasser vorhanden ist, wird die in unmittelbarer Nähe des Heizkörpers abgesonderte Wassermenge im Verhältnis zum Gesamtinhalt klein gehalten. Diese abgesonderte Wassermenge wird vom Heizkörper unmittelbar geheizt, während der übrige Wasserinhalt durch die abwandernde Wärme erhitzt wird.

In Fig. ι sind drei aus schlechten Wärmeleitern hergestellte Wassergefäße a, b, c dargestellt, von denen das Gefäß b so in α eingesetzt ist, daß zwischen den beiderseitigen Wandungen ein Zwischenraum verbleibt. In das Gefäß b ist das Gefäß c als Glocke so eingesetzt, daß ebenfalls zwischen den Wandungen von b und c ein Zwischenraum bestehen bleibt. Durch den Boden der Gefäße α und b führt dicht schließend das Abflußrohr r bis dicht unter den oberen Boden der Glocke c. Tritt nun in das Gefäß α bei e Wasser ein, so nimmt dasselbe seinen Weg in der Riehtung der Pfeile, um schließlich durch das Abflußrohr r wieder auszutreten. Bei der in Fig. ι dargestellten Anordnung wird das Abflußrohr r nur während der Dauer der Wasserentnahme Wasser führen, wenn der Abschlußhahn im Zulauf e liegt. Liegt dagegen der Abschlußhahn im Ablauf r oder gibt man dem Abflußrohr eine siphonartige Gestalt entsprechend der Fig. 2, so wird das Abflußrohr dauernd mit Wasser angefüllt bleiben. Legt man um dieses Rohr die Heizspirale oder benutzt das Rohr selbst als Heizwiderstand, so wird der Wasserinhalt des Rohres stets eine höhere Temperatur aufweisen als das umgebende Wasser. 6g

Die vom Heizkörper d ausgehende Wärme

teilt sich alsdann einmal dem Inhalt des Rohres r und andererseits dem in der Glocke c befindlichen Wasserinhalt mit. Die Wärme wird sich von Schicht zu Schicht ausbreiten, nach einer gewissen Zeit auf den Wasserinhalt von b und dann auf den Wasserinhalt von α übergehen, um schließlich von der Oberfläche von α an die Außenluft überzutreten. Untersucht man nach Erreichung

ίο des Beharrungszustandes das Wärmegefälle längs des Wärmeweges, so findet man, daß in unmittelbarer Nähe des Heizkörpers d die höchste Temperatur herrscht, und daß die Temperatur auf dem Wege nach außen von Schicht zu Schicht erst stark und allmählich immer geringer abfällt, weil die Temperatur längs des Wärmeweges eine Funktion des Wärmewiderstandes ist und der letztere sich mit zunehmendem Radius, also größcrem Leiterquerschnitt, stark vermindert.

Mit zunehmendem Leiterquerschnitt vermehrt sich aber auch die Wärmekapazität, und da die Zeitdauer, welche zur Erreichung des Beharrungszustandes erforderlich ist, sowohl mit zunehmender Wärmekapazität als auch mit abnehmender Temperaturdifferenz wesentlich zunimmt, so ist es vorteilhaft, ein möglichst hohes Tcmperaturgcfälle in der unmittelbaren Nähe des Heizkörpers zu erzielen.

Zur Erreichung dieses Zweckes ist, wie Fig. 4 zeigt, das Abflußrohr r mit einer vollständig geschlossenen Kapsel k umgeben. Die vom Heizkörper el ausgehende Wärme kann sich ungehindert dem Wasserinhalt des Rohres r mitteilen, hat jedoch auf dem Wege nach außen zunächst den von der Kapsel k eingeschlossenen Luftraum zu passieren, der dem Wärmedurchgang einen sehr großen Widerstand bietet, so daß sich vom Heizkörper bis zum Wasserinhalt der Glocke c ein erhebliches Temperaturgefälle einstellt.

Um den Übertritt der Wärme auf den Inhalt des Rohres r zu erleichtern, kann man die Oberfläche des Rohres r z. B. durch eine siphonartige Gestalt, entsprechend der Fig. 2, vergrößern und das so geformte Rohr ebenfalls ähnlich der Fig. 3 in eine Kapsel einschließen. Um die Oberfläche, die das abgeschlossene Wasserquantum dem Übertritt der Wärme bietet, noch mehr zu vergrößern, und um das abgeschlossene Quantum gleichzeitig zu steigern, kann das Abflußrohr r noch weiter verlängert und, ähnlich wie es die Fig. 5 zeigt, spiralig um den Heizkörper gelegt werden. Auch dieses Rohrsystem wird von einer Kapsel umschlossen und alsdann in der Glocke c untergebracht.

Claims (2)

Patent-An Sprüche:

1. Elektrisch beheizter Warmwasser-Vorratsbehälter, der von Wärmeschutzmänteln und dem zufließenden Wasser umgeben ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizkörper unmittelbar an oder in dem in der Mittelachse liegenden Abflußrohr (r) angebracht ist, und daß die Innenwände durch incinandergcsctztc, schlecht wärmeleitende, abwechselnd oben und unten offene Gefäße (/;, c) gebildet werden, deren Zwischenräume das zufließende Wasser nacheinander von außen und innen durchströmt.

2. Elektrisch beheizter Warmwasser-Vorratsbehälter nach Anspruch 1, dadurch ge- , kennzeichnet, daß das unmittelbar beheizte Abflußrohr durch einen von schlecht wärmeleitenden Wänden umschlossenen Luftraum von dem umgebenden Wasser abgetrennt

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Hierzu ι Blatt Zeichnungen.