DE665385C - Vorrichtung zur Regelung der Heizleitung eines in sich geschlossenen Heizkreises in Speicherherden oder Speicheroefen - Google Patents

Description

Es sind Vorrichtungen zur Regelung der Heizleistung eines in sich geschlossenen Heizkreises in Speicherherden bekannt, bei welchen die Entnahme oder Zugabe der im Heizkreis umlaufenden, im Wärmespeicher verdampfenden und an der Verbrauehstelle kondensierenden Flüssigkeit in der Weise vorgenommen wird, daß ein besonderes, an die zwischen Verbrauchstelle und Wärmespeicher liegende Falleitung des Heizkreises mittels einem oder zweier übereinanderliegender dünner und biegsamer Anschlußrohre angeschlossenes neigbares Sammelgefäß vorgesehen wird.

Beim Gebrauch dieser Vorrichtung müssen die soeben erwähnten Anschlußrdhre häufig gebogen werden. Da in dem Heizkreise hohe Drucke auftreten, dürfen die Anschluß röhren nicht zu dünnwandig sein. Dickwandige Röhren lassen sich aber nicht leicht biegen. Verwendet man lange Ansdilußröhren, so wird die Vorrichtung sehr umfangreich.Wählt man aber die Anschlußröhren kurz, so besteht Bruchgefahr, insbesondere auch deshalb, weil

as das Material der Röhren durch die häufigen und starken Temperaturschwankungen im Laufe der Zeit an Widerstandsfähigkeit einbüßt. Ein Bruch der Anschlußröhren kann aber wegen des hohen Druckes und der hohen Temperatur des Inhaltes des Heizkreises schwerwiegende Folgen haben.

Diese Nachteile sind bei dem Gegenstande der Erfindung vermieden. Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Regelung der Heizleistung eines in sich geschlossenen Heizkreises in Speicherherden oder Speicheröfen mittels eines an die zwischen Verbrauchstelle und Wärmespeicher liegende Falleitung des Heizkreises angeschlossenen, mit einem Überlauf versehenen Sammelbehälters für die kondensierte Flüssigkeit, durch welchen die Menge der aus ihm zum Verdampfungsgefäß zurückfließenden Flüssigkeit der jeweils gewünschten Heizleistung entsprechend eingestellt werden kann, und ist gekennzeichnet durch einen am feststehenden Sammelbehälter befindlichen Regeler, z. B. verstellbaren Tauchkörper, durch dessen Betätigung Flüssigkeit aus dem Sammelbehälter verdrängt und dem Verdampfungsgefäß zugeführt wird.

Das Kondensationsgefäß kann als Heizkörper für Raumbeheizung, als Kochplatte, Kochgefäß, als Heizschlange für Brat- und Backöfen, Warmwasserbereiter, Sterilisatoren, Trocken- und Brutschränke usw. ausgebildet sein.

Die Zeichnung veranschaulicht acht Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes. Es zeigen:

Fig. ι einen senkrechten Schnitt durch einen mit der Vorrichtung versehenen Heizkreis, dessen Kondensationsgefäß als Kochplatte ausgebildet und dessen Verdampfungsgefäß in einen elektrischen Wärmespeicherofen eingebaut ist,

Fig. 2 bis 7 senkrechte Schnitte durch andersgestaltete Sammelgefäße und

Fig. 8 einen senkrechten Schnitt durch eine Kochplatte mit in diese eingebautem Sammelgefäß.

In die Speichermasse ι (Fig. ι) eines mit | der Isolierschicht 2 versehenen elektrischen Speicherofens von bekannter Bauart ist das Verdampfungsgefäß 3 eingebettet, welches

■ν" Kochherden auch dann noch Vorteile, wenn

durch die Röhre 4 mit dem als Kochplatte¹.

ausgebildeten Kondensationsgefäß 5. verbürt»,'fcfCler wärmespeichernde Teil so klein bemessen den ist. Das obere Ende der Röhre 4 befindet * ist, daß das Kochen nur wä

sich oberhalb der tiefsten Stelle dieses Kondensationsgefäßes, von der die Röhre 6 zum Sammelgefäß 7 führt. Verdampfungsgefäß 3 und Sammelgefäß 7 stehen durch die Röhre 8 miteinander in Verbindung. Sie führt durch die Wandung des Verdampfungsgefäßes hindurch bis nahe an die tiefste Stelle des letzteren, und ihr oberes in das Sammelgefäß hineinragendes Ende 9 bildet den überlauf für die Heizflüssigkeit 10. In der oberen Wandung des Sammelgefäßes ist die Stopfbüchse 11 vorgesehen mit der Gleitstange 12, an welcher der als Schwimmer ausgebildete, in dem Sammelgefäß befindliche Tauchkörper 13 befestigt ist. Die in das Sammelgefäß hineinragenden Enden der Zu- und Ableitungsröhren 6 und 8 befinden sich nähe beieinander, und derjenige Teil des Gefäßes, in den diese Röhren münden, ist durch die bis nahe an den Boden des Sammelgefäßes reichende Scheidewand 14 von dem übrigen Teil desselben getrennt. Sie hat den Zweck, eine unnötig starke Erwärmung der in diesem Teile befindlichen Flüssigkeit zu vermeiden. Als Flüssigkeit kann z. B. Wasser, Quecksilber verwendet werden. Das ganze Gefäßsystem ist zweckmäßig· luftleer gemacht. Wird bei aufgeheiztem Speicherofen der Schwimmer 13 mittels der Gleitstange 12 in die Flüssigkeit niedergedrückt, so fließt eine dem Volumen der verdrängten Flüssigkeit entsprechende Flüssigkeitsmenge durch den Überlauf 9 in das Verdanipfungsgefäß 3. Der entstehende Dampf strömt durch die Röhre 4 in das Gefäß 5, wo er unter Erwärmung des Gefäßes kondensiert. Das Kondensat fließt durch die Röhre 6 in das Sammelgefäß zurück und verdrängt daraus Flüssigkeit in gleichem Maße, wie der Zufluß erfolgt. Durch Niederdrücken des Tauchkörpers 13 kann somit wahlweise eine größere oder kleinere Flüssigkeitsmenge in Umlauf gesetzt werden. Je größer diese Menge ist, um so höher wird der Dampfdruck im Innern des Systems, um so höher steigt auch die Temperatur der Kochplatte 5. Wird der Schwimmer 13 wieder hochgezogen, so sammelt sich die ganze im System befindliche Flüssigkeit im Gefäß 7, wodurch die Wärmeübertragung auf die Kochplatte praktisch vollständig aufhört. Die Vorrichtung nach der Erfindung gestattet eine stufenlose Aufheizung des Kondensationsgefäßes.

In ein und denselben Speicherofen können auch mehrere Vorrichtungen nach der Erfindung eingebaut sein. Ein derartiger elektri-Kochherd mit mehreren Kochstellen gegenüber den bekannten elektrischen

irend der Zufuhr elektrischer Energie möglich ist, und zwar deshalb, weil der Anschlußwert eines solchen Herdes verhältnismäßig klein sein kann; denn es kommt erfahrungsgemäß nur selten vor, daß sämtliche Kochstellen eines Herdes gleichzeitig auf maximale Leistung eingeschaltet werden.

Bei den Beispielen nach den Fig. 2 und 5 ist ein Teil der Wandung des Sammelgefäßes durch Einsetzen eines Federbalges 15 federnd ausgebildet. Beim Beispiel der Fig. 5 ist der Federbalg im Boden des Gefäßes vorgesehen, beim Beispiel gemäß Fig. 2 aber in dessen D ecken wandung, wobei der obere Teil des Balges 15 durch die Stange 16 mit dem Schwimmer 13 fest verbunden ist. In beiden Fällen wird durch Einwärtsdrücken der Wandung, d. h. durch Zusammendrücken des Federbalges 15 mittels der Schraube 17, das Volumen des Sammelgefäßes verkleinert und die Flüssigkeit zum Überfließen gebracht.

Die in den Fig. 3, 4 und 6 gezeichneten Sammelgefäße besitzen in ihrer Deckenwandung die zylindrische Ausstülpung 18, mit darin frei beweglichem magnetischem Kern 19, welcher durch die Stange 16 mit dem Schwimmer 13 verbunden ist. Bei den Beispielen der Fig. 3 und 6 kann der magnetische Kern und somit auch der Schwimmer durch den längs der Außenseite der Ausstülpung verschiebbaren permanenten Magneten 20 gehoben und gesenkt werden, während das Heben und Senken des magnetischen Kerns und Schwimmers beim Sammelgefäß gemäß Fig. 4 durch Speisen des feststehenden Elektromagneten 21 mit einem Strom von veränderlicher Stärke erfolgt.

Das Überfließen der Flüssigkeit kann schließlich auch durch thermische Ausdehnung derselben veranlaßt werden. Fig. 7 zeigt ein Sammelgefäß mit eingesetztem Heizdraht 24, mittels welchem die Flüssigkeit erhitzt, d. h. ausgedehnt, und so zum Überfließen gebracht werden kann.

Wird bei einer bestimmten in Umlauf befindlichen Flüssigkeitsmenge dem Kondensationsgefäß 5 plötzlich viel Wärme entzogen, so sinken Druck und Temperatur des Dampfes im Innern des Gefäßsystems. Um den Dampfdruck bei verschieden starker Wärmeabgabe des Kondensationsgefäßes selbsttätig konstant zu halten, ist in den Boden des in der Fig. 6 dargestellten Sammelgefäßes ein Federbalg 25 eingesetzt, welcher sich bei

Druckänderungen ausdehnen und zusammenziehen kann. Läßt nämlich der Dampfdruck zufolge starker Wärmeabgabe des Kondensationsgefäßes nach, so zieht sich der Feder-' balg 25 zusammen, was bewirkt, daß sich das Fassungsvermögen des Sammelgefäßes verringert und mehr Flüssigkeit in Zirkulation gesetzt wird.

Fig. 8 endlich zeigt eine Kochplatte mit eingebautem Sammelgefäß 7. Das Kondensationsgefäß wird hier durch die spiralförmig gewundene Heizschlange 26 gebildet. Der mittels des permanenten Magneten 20 auf und ab bewegliche, mit dem magnetischen.

Kern 19 versehene Schwimmer 13 ist hohl und im Gegensatz zu den Schwimmern der vorhin beschriebenen Ausführungsbeispiele offen. Dies ermöglicht, den höhen Drücken ausgesetzten Schwimmer aus dünnwandigem Material und von geringem Gewicht herzustellen. Bei einem offenen Schwimmer wird mit der Zeit durch Kondensation ein Teil der Flüssigkeit in denselben hineinwandern. Zur selbsttätigen Entfernung darin angesammelter Flüssigkeit ist der Schwimmer in seinem Innern mit der Röhre 27 versehen, deren unteres Ende sich nahe der tiefsten Stelle des Schwimmerbodens befindet und deren oberes Ende am oberen Teil des Schwimmers in das Sammelgefäß mündet. · Wird die Wärmeübertragungsvorrichtung außer Betrieb gesetzt, so sinkt der Dampfdruck im Innern des Gefäßsystems, und dabei drückt der im Schwimmer entstehende Überdruck die auf dem Boden desselben angesammelte Flüssigkeit durch die Röhre 27 aus dem Schwimmer heraus. Statt durch die Heizschlange 26 könnte der aus dem Verdampfungsgefäß strömende Dampf auch direkt in das Sammelgefäß geleitet werden. In diesem Falle würde das Gefäß 7 gleichzeitig als Sammelgefäß und als Kondensationsgefäß dienen.

Claims (5)

1. Patentansprüche:

   i. Vorrichtung zur Regelung der Heizleistung eines in sich geschlossenen Heizkreises in Speicherherden oder Speicheröfen mittels eines an die zwischen Verbrauchstelle und Wärmespeicher liegende Falleitung des Heizkreises angeschlossenen, mit einem Überlauf versehenen Sammelbehälters für die kondensierte Flüssigkeit, durch welchen die Menge der aus 'ihm zum Verdampfungsgefäß zurückfließenden Flüssigkeit der jeweils gewünschten Heizleistung entsprechend eingestellt werden kann, gekennzeichnet durch ein am feststehenden Sammelbehälter (7) befindliches Regelorgan, z. B. verstellbaren Tauchkörper (13), durch dessen Betätigung Flüssigkeit aus dem Sammelbehälter verdrängt und dem Verdampfungsgefäß (3) zugeführt wird.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Tauchkörper (13) hohl und in seinem Innern mit einer Röhre (27) verseihen ist, deren unteres Ende sich nahe der tiefsten Stelle des Tauchkörperbodens befindet und deren oberes Ende am oberen Teil des Tauchkörpers in den Sammelbehälter (7) mündet.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Sammelbehälter, zweckmäßig in dessen Deckenwandung, eine Stopfbüchse (11) vorgesehen ist mit darin gleitender Stange (12), mittels welcher der Tauchkörper gehoben und gesenkt werden kann.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Außenseite des Sammelbehälters ein Magnet oder eine Magnetspule angebracht ist, mittels welchem der Tauchkörper durch die Wandung des Sammelbehälters hinduroh gehoben und gesenkt werden kann, wobei der Magnet bzw. die Magnetspule zweckmäßig auf einer am Sammelbehälter vorgesehenen lotrechten zylindrischen Ausstülpung verschiebbar ist, in der sich ein mit dem Tauchkörper verbundener, frei beweglicher magnetischer Kern befindet.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kondensationsgefäß gleichzeitig als Sammelbehälter dient.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen