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Elektrisch beheizter Kochendwasserspeicher mit einem in das Überlaufrohr
eingebauten Temperaturregler' Die Erfindung betrifft einen elektrisch beheizten
Kochendwasserspeicher mit einem in das Überlaufrohr gegen eine unmittelbare Wärmeübertragung
vom Speicherinhalt her geschützt @eingebauten Temperaturregler und einem über der
Oberkante des Überlaufrohres vorgesehenen Dampfraum.
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Geräte, bei denen ein Temperaturregler nicht unmittelbar von der Wärme
des zu erhitzenden Wassers b.eeinflußt wird, sondern außerhalb des Gerätes angeordnet
ist, sind bekannt. So gibt @es gasbeheizte Kochendwasserbereiter, bei denen eine
die Brennstoffzufuhr regelnde Vorrichtung in einem aus dem Gerät herausführenden
Abflußrohr untergebracht ist. Beim Aufkommen eines bestimmten Überdruckes strömt
der Dampf durch dieses Rohr über ein Druckventil und beeinflußt den Brennstoffregler.
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Es ist ,auch eine elektrisch beheizte Kaffee-oder Teekanne bekannt,
deren obere Öffnung und deren Tülle durch Deckel verschließbar sind und bei der
ein durch den Griff der Kanne gefügtes Rohr derartig in die Öffnung einer Kammer,
in der ein Temperaturregler untergebracht ist, eingeschoben wird, daß der beim Kochen
entstehende Dampf über den Regler strömt und die Abschaltung des Heizstromes bewirkt.
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Bei der Anwendung dieser bekannten Einrichtungen bei elektrisch beheizten
Kochendwasserspeichern würde sich der Nachteil ergeben, .daß zwar der beim Kochen
entstehende Dampf den im überlaufrohr des Speichers untergebrachten Temperaturregler
beeinfluß.t, wodurch der Heizstrom abgeschaltet wird, daß aber beim Wiederauffüllen
des Speichers oder beim Zuleiten einer kleinen Menge kalten Wassers der Temperaturregler
den Heizstrom nicht sofort wieder einschaltet. Durch das Zuführen kalten Wassers
in den Speicher würde nämlich der in dem vom Wasser nicht ausgefüllten Teil des
Behälters noch vorhandene Dampf durch das Überlaufrohr herausgedrückt werden, so
daß der Regler nicht nur den Heizstrom nicht wieder einschalten, sondern sogar den
etwa bereits wieder eingeschalteten Heizstrom von neuem ausschalten würde. -Um diesen
Mangel zu beseitigen, wird erfindungsgemäß das Frischwasserzulaufrohr entweder in
den über dem höchstmöglichen Wasserstand frei bleibenden Dampfraum bis über die
Oberkante des überlaufrohres hochgeführt, oder es wird mit einem Abzweigrohr versehen,
das in das überlaufrohr einmündet. Hierdurch wird erreicht, daß bei Zuführung kalten
Wassers zum Speicher sofort die Wiedereinschaltung des Heizstromes durch den Regler
erfolgt.
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Die Wirkungsweise eines derart ausgerüsteten Speichers ist folgende:
Bei der Beheizung des Speichers steigt die Temperatur des Wassers bis zum Kochpunkt,
worauf die
Dampfentwicklung beginnt. Der durch das Überlaufrohr
ausströmende Dampf beeinflul-5t den Regler, dessen Abschalttemperatur auf einen
Schaltpunkt unterhalb der Isochtempcratur, .etwa auf 9o°, eingestellt ist, wodul,d@
die HeizIeistung abgeschaltet wird. Dann ginnt die Abkühlung sowohl des Wasser'=
rohaltes wie auch die des Reglers. Der Temperaturverlauf des Wassers und des Reglers
ist in der Abb. i schematisch dargestellt. Da sich der Regler, der auf die Schalttemperatur
Ty eingestellt ist, schneller abkühlt als das Wasser, so wird er zur Zeit t1 diesen
Wert erreicht haben und den Heizstrom ,einschalten. Das Wasser hat zu dieser Zeit
erst die Temperatur Tiv erreicht, die nur wenig unterhalb des Kochpunktes liegt.
Jetzt beginnt die Wiederaufh.eizung des Wassers bis zur Zeit t@. Da aber noch nicht
sofort eine Dampfentwicklung :einsetzt, bleibt der Regler von den Vorgängen der
Wassererwärmung zunächst unbeeinflußt, bis zur Zeit t. das Wasser zu kochen beginnt.
Dann wird durch die Dampfausströmung der Regler beeinflußt, so daß seine Temperatur
innerhalb der kurzen Zeit von t@ bis t3 auf i oo° steigt. Weil der Regler aber auf
nur etwa 9o° reingestellt ist, wird die Abschaltung des Heizstromes zu eine Zeitpunkt
zwischen t2 und t3 erfolgen. Infolge einer gewissen Dampfnachwirkung steigt dann
auch die Eigentemperatur des Reglers noch sehr schnell auf fast ioo°. Dies sei zur
Zeit t3 der Fall. Dann beginnt uni t3 wieder die Abkühlung des Wasserinhaltes und
des Reglers.
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Auf diese Weise kann mit Hilfe eines in das Überlaufrohr des Speichers
eingebauten Reglers eine recht genaue Temperaturreglung des Wasserinhaltes am Kochpunkt
erreicht werden.
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Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung sind in den Abb.
2 bis q. dargestellt. Es bedeuten zc den Innenbehälter, b das
Frischwasserzulaufrohr,
c die Heizvorrichtung, d das überlaufrohr und f den i n überlaufrohr eingebauten
Temperaturregler. Bei der Einrichtung nach Abb. 2 wird das kalte Wasser bis in den,
oberen Teil des Speichers geleitet, wo es durch die öffnung ä in den Dampfraum hineinspritzt.
Hat der Regler den Heizstrom .ausgeschaltet, so befindet sich in dem Raum oberhalb
der öffnung des überlaufrohres d Dampf, der durch das Einspritzen des kalten Wassers
sofort verdichtet wird. Infolge der hierdurch eintretenden Volumenverringerung wird
von außen her durch das Überlaufrohr d kräftig Luft eingesaugt. Die über den Regler/
strömende kalte Luft bewirkt dann sofort eine starke Abkühlung des Reglers und damit
die Wiedereinschaltung des Heizstromes. Bei der Einrichtung gemäß Abb.3 wird das
kalte Wasser über b in bekannter Weise in den unteren Teil des Speichers geleitet.
.,'kn der Stelle ä ist eine dünne Rohrleitung h ägezweigt, die in die Überlauföffn.ung
von d @$ndet. Wird dem Speicher kaltes Wasser .:zugeführt, so fließt ein Teil des
kalteil Wassers über den Regler und bewirkt seine Wiedereinschaltung.
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Bei einem im Ablaufverfahren betriebenen Kochendw.asserspeicher ändert
sich das über dein Wasserspiegel befindliche Dampfvolumen, jeweils mit dem im Speicher
noch vorhandenen Wasserinhalt. Der zeitliche Temperaturabfall des Inhaltes ist von
der Wassermenge abhängig. Ist beispielsweise der Regler so eingestellt, daß bei
halbgefülltem Speicher die Wiedereinschaltung des Stromkreises erfolgt, wenn der
Wasserinhalt um i° abgekühlt ist, so würden sich diese Verhältnisse bri ganz aufgefülltem
und bei entleertem Speicher ändern, und zwar würde in einem Fall die Wiedereinschaltung
etwas zu spät, im anderen Fall zu früh und damit zu oft erfolgen.
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Diese Änderungen können nun bei dem Gegenstand der Erfindung dadurch
ausgeglichen werden, daß die von dem Temperaturregler gesteuerte Schaltvorrichtung
von einem auf den Wasserinhalt des Speichers ansprechenden druckempfindlichen Teil
in der Weise beeinflußt wird, daß die Wiedereinschaltung des Heizstromes .entsprechend
der jeweiligen Wassermenge im Speicher früher oder später erfolgt.
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In dem in der Abb. 4 gezeichneten Ausführungsbeispiel ist eine solche
Anordnung dargestellt. Die Längenänderung des in das Überlaufrohreingebauten Stabau@sdehnungsreglers
wird auf ein Hebelwerk g übertragen. /t ist eine auf den Wasserdruck ansprechende
Federdose, die einen Hebel i steuert. An den Enden von g und j sind die elektrischen
Schalterkontakte k angeordnet. Je nasch der im Speicher vorhandenen Wassermenge
sind die beiden Kontakte k voneinander näher oder weiter entfernst, wodurch die
Schaltpunkte des Reglers selbsttätig geändert werden,