DE454637C - Elektrische Heiz- und Kochapparate mit als Waermeuebertrager zwischen Heizwiderstand und Verbrauchsstelle dienender gut waermeleitender Gasfuellung - Google Patents

Description

• Elektrische Heiz- und Kochapparate mit als Wärmeübertrager zwischen Heizwiderstand und Verbrauchsstelle dienender gut wärmeleitender Gasfüllung. . Es ist bekannt, für Heiz- und Kochapparate eine die Wärme gutleitende Gasfüllung als Wärmeträger zwischen Heizquelle und Verbrauchsort anzuwenden. So ist als gut wärmeleitend eine Wasserstoffatmosphäre vorgeschlagen worden. Obwohl der Gedankengang richtig ist ist der damalige Erfinder nicht bis zum Ende geschritten, da derselbe einen Glasballon für die Füllung vorschlug. Der so durch die gut wärmeleitende Gasatmosphäre gewonnene Vorteil wurde größtenteils durch das schlecht wärmeleitende Glas wieder aufgehoben.
• Ein weiterer Nachteil dieser Ausführung war der, daß nur mit einem geringen Füllungsdruck gearbeitet werden konnte, da durch die bei großer Erhitzung erfolgte Drucksteigerung eine Gefährdung des Glasballons bei hoher Druckfüllung eintrat. Diese Nachteile wurden erkannt und der Nachteil der Glasumhüllung dadurch ausgeschaltet, daß man statt dieser einen Metallmantel verwendet. An und für sich wird so eine möglichst verlustfreie Wärmeableitung erzielt, aber es ergibt sich aus der Verwendung von Wasserstoff ein anderer schwerwiegender Nachteil und ist dieses die hohe explosive Eigenschaft des reinen Wasserstoffes. Wenn auch einerseits der Metallkörper in bezug auf Druckerhöhung widerstandsfähiger ist als Glas, so muß doch stark mit diesen explosiven Eigenschaften gerechnet werden. Wenn z. B. der Körper mit Wasserstoff von Atmosphärendruck: gefüllt ist, so steigt derDruckin demHeizkörper bei Erhitzung bis auf etwa zAtm. Strömt nun durch eine kleine Undichtigkeit Wasserstoff aus, so würde sich der Druck auf r Atm. ausgleichen. Kühlt nun der Heizkörper ab, so verringert sich der Druck der WasserstoffatmosDhäre im Heizkörper auf 1l.,; Atm. Durch die Undichtigkeit tritt, da ein Vakuum entstanden ist, Luft ein und besteht beim Einschalten ein Gemisch von Wasserstoff und Luft zu je 5o Prozent. Durch Verbindung von Wasserstoff mit Sauerstoff entsteht das gefährliche Knallgas. Sobald der Widerstand beim Einschalten zum Glühen kommt, kann dies zu einer Explosion führen, wobei unter Umständen auch die Metallhülle zerreißt. Eine Füllung der Metallhülle mit reinem Wasserstoff ist also aus Sicherheitsgründen nicht angängig.
• Gemäß der Erfindung wird nun dieser Übelstand beseitigt und eine Gasatmosphäre geschaffen, die den Sicherheitsforderungen entspricht, also nicht explosiv ist und nur geringe Drucksteigerung aufweist. Ein solches ideales Gas ist Helium. Die Eigenschaften des Heliums, die dasselbe für diesen Zweck ganz besonders geeignet machen sind in nachstehenden Tabellen angeführt. Wärmeleitfähigkeit. Der Wärmeleitungskoeffizient k ist bezogen auf cm, g, sec. Er gibt die MengeWärrne an, welche in i Sek. durch eine Platte von i cm Dicke durch jedes Quadratzentimeter Querschnittfläche hindurchgelassen wird, wenn die Temperaturdifferenz zwischen den beiden Flächen der Platte gleich i-°-C beträgt. Der Koeffizient k ändert sich- mit der Temperatur der Platte und wird annähernd ausgedrückt durch die Formel kt = k" (I + a # i), in welcher k, der Wert von k für o° und a eine Konstante ist.

  Gas t kt

  0.000 0.00

  Atm. Luft . . . . . . . . o 0568 z90

  Helium . . . . . . . . . . . 0 3386 318

  Argon............ 0 03894 26

  Wasserstoff.-. . . .... 0 327 x75

  Stickstoff . . . . . . . . . 0 059,4

  Da das Volumen feststeht, kommen für die Druckerhöhung des Gases die wahren Molekularwärmen in Frage. Aus vorstehenden Tabellen ergeben sich die idealen Eigenschaften des Heliums als Wärmemedium bei Heiz- und Kochapparaten. Da jedoch das Helium sehr kostbar ist, empfiehlt es sich, dem Helium Beimengungen zu geben, so z. B. Stickstoff Wasserstoff (in diesem Falle jedoch nur in solcher Menge, daß Knallgasbildungen nicht eintreten können.
• Nach dieser Richtung angestellte Versuche haben ergeben, daß diese Beimengungen sehr große sein können, so z. B. behält die Gasatmosphäre ihre hohe Leitfähigkeit noch bei, wenn der Prozentsatz des Heliums auf den dritten Teil seines Volumens gesunken ist. Überraschenderweise-- hat sich dieselbe Erscheinung bei Wasserstoff auch gezeigt. So kann man beispielsweise eine Gasatmosphäre von '-/,Wasserstoff und 2/g Stickstoff verwenden und behält annähernd dieselbe Leitfähigkeit des reinen Wasserstoffes. Es ist also möglich, außer Helium auch Wasserstoff anzuwenden, jedoch muß derselbe mit anderen Stoffen (z. B. Stickstoff) in dem Maße versetzt werden, daß Knallgasbildungen nicht mehr entstehen können.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Elektrische Heiz- und Kochapparate mit als Wärmeübertrager zwischen Heizwiderstand und Verbrauchsstelle dienender gut wärmeleitender Gasfüllung, gekennzeichnet durch die Verwendung von Helium für die Gasfüllung. z. Elektrische Heiz- und Kochapparate nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Helium mit anderen Gasen versetzt ist, wobei Wasserstoff nur so weit vorhanden ist, daß Knallgasbildung nicht eintreten kann. 3. Elektrische Heiz- und Kochapparate, bei denen als Wärmeübertrager zwischen Heizwiderstand und Verbrauchsstelle Wasserstoff dient, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserstoff Beimengungen von anderen Gasen (z. B. von Stickstoff) enthält, die die Wärmeleitung des Wasserstoffes nur wenig herabsetzen, jedoch Knallgasbildung ausschließen.