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Zentralheizung mit periodisch beschleunigtem Umlauf. Die Erfindung
bezieht sich auf eine Warmwasserheizung mit periodisch durch Dampfbildung und Kondensation
beschleunigten Wasserumlauf. Dem Wasser wird die Wärme durch eine Wärmequelle (Gas
oder Elektrizität) zugeführt. * Das Neue liegt darin, daß die Beheizung durch die
Wärmequelle in jeder Periode durch die Dampfbildung selbsttätig abgestellt und nach
Eintritt der Kondensation selbsttätig wieder angestellt wird.
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Die Heizung gemäß der Erfindung besitzt eine oder mehrere Röhren zur
Beschleunigung des Umlaufs, die von der Wärmequelle beheizt «-erden.
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Jede Beschleunigungsröhre besitzt an jedem Ende ein Rückschlagventil,
das sich im Sinne des Umlaufs der Flüssigkeit öffnet, d. 1i. also nach oben, und
sich dem Umlauf in entgegengesetztem Sinne widersetzt.
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Die Beschleunigungsröhren leiten die Flüssigkeit in die eine Abteilung
eines Behälters, deren Flüssigkeitsspiegel veränderlich ist. Die andere Abteilung
hat konstant bleibenden Flüssigkeitsspiegel. Aus der Behälterabteilung mit veränderlichem
Flüssigkeitsspiegel fließt die Flüssigkeit durch Leitungen in die Heizkörper oder
andere die Wärme ausnutzende Vorrichtungen und kehrt durch die unteren Rückschlagventile
in die Beschleunigungsröhren zurück. Die Erfindung ist in der Zeichnung scheinatisch
beispielsweise veranschaulicht.
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Die betriebsfähige Einrichtung besteht aus einer oder mehreren Beschleunigungsröhren
A, deren Anzahl von der Menge der zu liefernden Wärme abhängt.
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Jede Röhre A ist oben bei .4 mit der Abteilung B1 eines dicht abgeschlossenen
Behälters B verbunden, der in zwei Abteilungen eingeteilt ist, von denen die eine,
B1, einen veränderlichen, die andere, B." einen konstant bleibenden Flüssigkeitsspiegel
aufweist. Beim Eintritt in die Abteilung B1 besitzt die Röhre .3 ein Ventil 5.
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Die Flüssigkeit fließt aus der Abteilung B1 durch ein einziges Verteilungsrohr
c (strichpunktiert in Abb. i) in das Versorgungsgebiet. Nachdem dieselbe entweder
den Warmwasserbehälter E oder die Heizkörper F bei entsprechender Einstellung der
Hähne D geheizt hat und dann wieder etwas unterhalb der Hähne D in das Ver teilungsroher
C zurückgekehrt ist, tritt die Fliissigkeit wieder unten bei 1 durch das Venti16
hindurch in die Beschleunigungsröhre A ein: Naturgemäß kann bei großen Anlagen die
Röhre C sich in mehrere Abzweigungen zerteilen.
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Das Beschleunigungsrohr ist ein aufsteigendes Rohr, das unten bei
a, 3 schlangenförmig gewunden sein kann. Die Schleife 2, 3
kann
kreisrund oder länglich oder auch eckig sein.
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In dem unteren Teil der Schleife, bei 3, befindet sich ein Gasbrenner
8 mit einer stets brennenden Zündflamme.
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Die Schleife mit dem Brenner sowie die ganze Länge der Röhre A können
mit Asbest oder anderem Isolierstoff umhüllt werden, um den Wärmeverlust zu verringern.
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Im oberen Teile ist die Röhre A seitlich mit einem Wasserstandsglas
G versehen, in welchem eine kleine Korkkugel schwimmt, die die obere öilnung des
Glases G schließt, wenn letzteres ganz mit Flüssigkeit gefüllt ist.
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Der dicht abgeschlossene Behälter B ist in zwei miteinander verbundene
Abteile eingeteilt, von denen das eine, B1, einen veränderlichen i i, das andere,
B2, einen konstant bleibenden Flüssigkeitsspiegel 12 aufweist.
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Oberhalb des konstant bleibenden Spiegels 12 ist die den Behälter
B in zwei Abteile einteilende Scheidewand mit Löchern versehen, durch «-elche die
Flüssigkeit aus B_ in Bi abfließt, wodurch eine Veränderung des Spiegels 12 verhindert
wird. Auf dein veränderlichen Flüssigkeitsspiegel i i befindet sich ein Schwimmer
14, der die Veränderungen des Spiegels mitmacht und dieselben durch eine Stange
15 auf einen Hebel 1G überträgt, der in einem senkrechten Schlitz der Scheidewand
15 geführt wird und um die Achse 17 auf dem Tragarm 18 drehbar ist. Im Innern des
Tragarmes 18 ist ein Sicherheitsventil angeordnet, das den Druck im Behälter B begrenzt
und den Überdruck gegebenenfalls durch die Leitung 19 ins Freie entweichen läßt.
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Der Kegel 23 eines durch eine Wasserleitung 22 gespeisten Hahnes
21 steht unter dem Druck des Widerlagers 2.4. Dieses ist an einem an einem Bolzen
26 des Hebels 16 drehbar aufgehängten Arm 25 befestigt. Letzterer hält den Hebel
16 und die Klinke 27 in gleicher Ebene. Die Klinke 27 ist um den Bolzen 29 einer
Stütze 28 drehbar und besitzt eine Nase, die in eine entsprechende Rast des Armes
25 eingreift und durch eine die Klinke mit dem Hebel l6 verbindende schwache Feder
31 in derselben gehalten wird. Ein fester Bolzen 32 des Hebels 16 ist mit einem
wagerechten Schlitz versehen, in welchem eine federnde Stahllamelle 33 mittels einer
Druckschraube festgehalten wird. Auf die Lamelle 33 stützt sich die Ventilstange
34 des Gasventils 35.
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Das Gas wird durch die punktiert angedeutete Leitung 1o dem Ventil
35 zugeführt, von dem es durch die ebenfalls punktiert angedeutete Leitung 36 zum
Ventil 37 .und von letzterem zum Brenner 8 gelangt. Die Stange 39 des Ventils 37
ragt in den Tragarm 4o hinein und steht hier mit dem Ende des kleinen, um einen
Bolzen d.2 drehbaren Hebels d.1 in Eingriff. Das andere Ende des Hebels 4.1 steht
mit einer in dem Teile i, 2 der Röhre A angeordneten Metallstange in Eingriff und
folgt den durch die Wärme erzeugten Ausdehnungsveränderungen dieser in der Längsrichtung
ausdehnbaren Stange, so daß (las Speiseventil37 des Brenners 8 selbsttätig geschlossen
wird, sobald die in dem Rohr :4 enthaltene Flüssigkeit eine gewisse Temperatur erreicht
hat. Sobald die Temperatur auf einem bestimmten Grad gefallen ist, wird die Gaszufuhr
wieder freigegeben. Dadurch wird nutzloser Verbrauch von Gas verhütet.
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Der zum Aufspeichern von warmer Flüssigkeit dienende Behälter E gibt
Brauchwasser für irgendwelche Zwecke, wie z. B. für Badewannen, Waschküchen, Spülvorrichtungen
u. dgl., ab.
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Beispielsweise besitzt der dargestellte Behälter E innere Scheide-
oder Prallwände, wobei warmes Wasser bei 50 in denselben eintritt und hinter
der letzten Scheidewand 51 durch das mittlere Rohr 52 aus demselben austritt. Für
die Verbrauchszwecke wird dann das warme Wasser vorzugsweise bei 51 aus (lein Behälter
E abgelassen.
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Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende: Der Anlage wird Wasser
durch die Leitung 22 zugeführt. Der Schwimmer 1.4 drückt mittels des Hebels 16 den
Arm 25 nach unten, der mittels des Widerlagers 2.t den Hahnkegel23 zurückstößt und
den Wasserzufluß freigibt. Gleichzeitig kommt der Arin 25 mit der Klinke 27 in Eingriff,
die dann den Hahnkegel 25 so lange in geöffneter Stellung hält, bis der veränderliche
Flüssigkeitsspiegel i i in dein Abteil B1 die erforderliche Höhe erreicht hat. Der
durch den Schwimmer 1.1. aufwärts bewegte Hebel 16 hat den Arm 25 mittels des Bolzens
26 mit hoch genommen. Sobald er von der Klinke -a7 befreit ist, wird er durch den
Kegel 23
des unter dem Druck der Flüssigkeit in der Leitung 22 sich schließenden
Hahnes heftig zurückgestoßen.
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Wenn nämlich die durch das Abteil B@ eingeleitete Flüssigkeit einmal
die konstant bleibende Höhe 12 erreicht hat, dann fließt sie durch die Öffnungen
in der Scheidewand 13 in das Abteil B, Da das Kugelventil 5 das Wasser nicht durchläßt,
fließt dasselbe durch das Rohr C ab und wird aus diesem Rohre C durch die Hähne
D nach den Verbrauchsstellen geleitet.
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Nachdem letztere mit Wasser gefüllt sind, gelangt (las Wasser unten
an das Beschleunigungsrolir
_ 1 und tritt durch das Ventil 6 in
dasselbe ein, um das Rohr A von unten nach oben zu durchströmen und durch das Ventil
5 in das Abteil B1 zurückzukehren.
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In diesem Augenblick kann der Breimer 8 mit Gas gespeist werden, das
dann durch die Zündflammen 9 selbsttätig entzündet wird. Durch die starke Erhitzung
des gewundenen Teile., des Rohres .-1 mittels des Brenners 8 wird ein Teil des Wassers
verdampft und auf diese Weise ein Druck erzeugt, der nur durch das obere \-elitil
5 im Sinne des Umlaufs entweichen kann, da das Ventil 6 sich in entgegengesetztem
Sinne schließt.
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Das unter dem Dampfdruck in der Schleife 2 stehende Wasser tritt mithin
in das Abteil B1, wo dasselbe den Wasserspiegel erhöht und, den Schwimmer 14 mit
dem Hebel 16 aufi;-ä rts bewegt, so daß letzterer mittels der federnden Lamelle
33 die Stange 34 aufwärts schiebt und das Gasventil 35 schließt. Das hat das Auslöschen
des Brenners 8 zur Folge, während das Wasser in dem Wasserstandsglas G, das durch
die kleine Korkkugel in letzterem eingeschlossen war, nach unten aus dein Glase
G in das Rohr A fließt. Da der Breinier ausgelöscht und das iin Glase G enthaltene
Wasser kalt ist, kondensiert dasselbe in dem Rohre ,4 den in demselben befindlichen
Dampf und erzeugt mithin einen Unterdruck, durch den wieder Wasser aus dem Rohr
C in das Rohr A angesaugt wird.
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Wenn infolge starken Verbrauchs eine gewisse Anzahl Beschleunigungsrohre
A von großem Ouerschnitt erforderlich sind, dann ist die Anordnung so getroffen,
daß die das Gasventil 35 schließende Stange 34 gleichzeitig ein Nadelventil der
Wasserleitung 22 betätigt, durch welches dann einige Tropfen kalten Wassers in den
im Beschleunigungsrohre _-1 enthaltenen Dampf zur sofortigen Kondensierung desselben
eingespritzt werden, wodurch ein den Wasserumlauf begünstigender Unterdruck erzeugt
wird. Gleichzeitig hat ein anderer den Umlauf fördernder Vorgang in dem Behälter
B stattgefunden.
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Wenn das Wasser zusammen mit einem Teil des irn gewundenen Rohrteil
2 erzeugten Dampfes in den dicht geschlossenen Behälter B einströmt, erzeugt es
dort einen Druck, wodurch der durch den Unterdruck in dein Rohre A bewirkte Umlauf
befördert wird.
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Wenn das Wasser durch das Rohr C abfließt und das Rohr :1 mit dem
Glas G wieder anfüllt, fällt der Spiegel i i in dem AU-teil B1 mit dein Schwimmer
1d., so daß der Hebel 16 die Stange 34 von der federnden Lamelle 33 freimacht und
das Ventil 35 wieder geöffnet wird. Das zum Brenner 8 ströinende Gas wird selbsttätig
angezündet, und das gleiche Spiel wiederholt sich selbsttätig ohne irgendwelche
Überwachung, nachdem die Einrichtung einmal eingestellt ist.
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Anstatt mit Gas zu heizen, könnten die Windungen 2 des Beschleunigungsrohres
auch mit elektrischen Widerständen umgeben werden, wobei (las Wasser ähnlich wie
bei der Gasheizung dann verdampft wird, wenn der elektrische Strom diese Widerstände
heizt. Hierzu genügt es, die Ventile 35 und 3; durch Schalter zu ersetzen, die auch
durch die Stangen 3d., 39 betätigt werden.
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Die beschriebene Einrichtung soll nur als Ausführungsbeispiel dienen
und die Erfindung keineswegs begrenzen. Zahlreiche Abänderungen können mit derselben
vorgenommen werden, ohne von dem Erfindungsgedanken abzuweichen.
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Es könnte z. B. ein Teil des Rohres C durch die heißen Verbrennungsgase
des Brenners 8 geheizt werden, zum Zwecke, durch die Ausnutzung dieser Wärnie den
Gasverbrauch auf ein Geringstes zu verringern.