DE72164C

DE72164C - Flüssigkeitsmischung für Wärmeregler (Thermostaten)

Info

Publication number: DE72164C
Application number: DENDAT72164D
Authority: DE
Original assignee: Consolidated Car Heating Co Inc
Current assignee: Consolidated Car Heating Co Inc
Anticipated expiration: 1912-02-23

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT

Die bisher für Tbermostate verwendeten Expansionskammern (Thermozellen) enthielten Flüssigkeiten, welche bei der oder nahe der constant zu erhaltenden Temperatur verdampften, wodurch infolge des in der genannten Kammer auftretenden Druckes ein Ventil oder Ventile in bekannter Weise bethätigt wurden. ■

Um die Temperatur in Wohnräumen oder Wagen zu regeln, wurden bei Anwendung solcher Flüssigkeiten diese Kammern oder Zellen in gewöhnlicher Weise gefüllt. Damit nun die Temperatur auf ungefähr 20⁰ C. erhalten bleibe, wurden Flüssigkeiten verwendet, welche bei der oder nahe bei der oben genannten Temperatur verdampften. Während der Sommermonate jedoch beträgt die Temperatur im Wohnraum oft 22, 25 oder sogar 30⁰C, so dafs durch die fortdauernde Expansion der Flüssigkeit die Zelle oder deren Blase (Diaphragma) verzogen wurde oder platzte und der ganze Apparat unbrauchbar wurde.

Diese Uebelstände sollen nach vorliegender Erfindung durch Verwendung von zwei oder mehreren Flüssigkeiten beseitigt werden, die der Reihe nach immer höhere Siedetemperaturen besitzen, welche jedoch unter der. constant zu erhaltenden Temperatur beginnen und bis oder nahe bis zu dieser Temperatur ansteigen; ferner' dadurch, dafs man in die Expansionskammer (Zelle) eine 'solche Menge Flüssigkeit einfüllt, jdafs die letztere vollständig in Dampf verwandelt wird, bevor deren Temperatur über die gewünschte Höhe steigt. ·

Die fortdauernde Expansion des Dampfes oder des Gases während des Ansteigens der Temperatur von 25 bis 28 oder 30⁰ C. kann weder für die Expansionskammer oder Zelle schädlich sein, noch die letztere zerstören. Beim Heizen von Wagen ist es, wie die Beobachtungen gelehrt haben, erwünscht, eine Temperatur von 22° constant zu erhalten. In dem Falle, als man bei dieser Temperatur mittelst eines solchen ■ Wärmereglers ein Ventil öffnen oder schliefsen will, ist es von Vortheil, eine Flüssigkeitsmischung zu verwenden, welche eine bei 20° oder nahe dieser Temperatur verdampfende Flüssigkeit enthält. Sobald diese Temperatur erreicht ist, wird die ganze oder nahezu die ganze Flüssigkeitsmenge verdampfen und die Zelle füllen. Der Druck wird dann die Reibung in allen Theilen überwinden und das Ventil schwach bcthätigen. Mit dieser Flüssigkeit wird nun eine andere gemischt, welche bei 21⁰ C. verdampft, so dafs die hieraus

entstehenden Dämpfe

infolge

ill res

'Druckes das Ventil vollständig beeinflussen.

Sollte das Ventil auch dann noch nicht genügend bewegt werden, so wird'der Mischung noch eine dritte Flüssigkeit zugesetzt, welche bei 22° C. verdampft. Der auf diese Weise gesteigerte Druck der sich entwickelnden Dämpfe bewirkt dann einen sicheren und dichten Schlufs des Ventils, welch letzteres so lange geschlossen bleibt, bis die Temperatur wieder sinkt.

Das Verhältnifs zwischen der Menge der Flüssigkeit in der Zelle und der Capacität (Wärmeleitungsfähigkeit) soll , derart gewählt

werdcnj dais die Flüssigkeiten der Mischung j unter der Temperatur von 25° vollständig in j Dampf verwandelt werden. Wenn die Temperatur im Raum durch irgend welche Ursache im Winter oder in den Sommermonaten über diese Grenze ansteigt, so wird· der trockene Dampf so wenig Gesammtdruck besitzen, dafs sein Druck bei ^5⁰C. nur um wenige Pfunde den Druck bei 25⁰C. übersteigt. ;

Als Flüssigkeiten für den Wärmeregler eignen .sich alle einen entsprechend niedrigen Siedepunkt besitzenden Kohlenwasserstoffe.

Zwei oder drei von diesen Flüssigkeiten werden je nach der Temperatur, auf die der Wärmeregler eingestellt .werden soll, gewöhnlich zvi gleichen" Theilen gemischt. Die Menge der angewendeten Flüssigkeit hängt von der Gröfse der Zelle ab; diese mufs so bemessen sein, dafs die ganze Flüssigkeit bei der bestimmten Temperatur verdampft, also nichts in flüssigem Zustande zurückbleibt. Die nöthige· Menge läfst sich leicht berechnen, wenn man sowohl das specifische Gewicht der Flüssigkeit, wie das des Dampfes und den Inhalt der Zelle in der gröfsten gewoliten Ausdehnung kennt.

Die beiliegende Zeichnung stellt eine solche Zelle dar. Dieselbe besteht in bekannter Weise aus zwei am Rande mit einander luftdicht verbundenen kreisrunden Platten α und b aus elastischem, völlig luftdichtem Material. Die Platte α ist auf einer Scheibe c befestigt, welche an das Gestell des Thermostaten angeschraubt ist. Auf der anderen Platte b sitzt in der Mitte ebenfalls eine runde Scheibe d, die in ihrer Mitte eine Art Knopf e hat.

Beginnt nun bei steigender Temperatur die in. .der Zelle befindliche Flüssigkeit zu verdampfen, so dehnt sich infolge der Expansion der Gase und der Elasticität der Platten die Zelle aus. Der- Knopf e drückt dabei etwa gegen eine Hebevorrichtung, die die Bewegung auf das Ventil überträgt.

Der Rauminhalt der Zelle ist abhängig von dem Gewicht der zu hebenden oder zu bewegenden Massen, also von der Gröfse des zu bethätigenden Ventils, von der Stärke der Feder, welche beim Schliefsen des Ventils bethätigt werden soll u. s. w.

Die für die Zelle benutzten Kohlenwasserstoffe .werden am einfachsten aus Rohpetroleum gewonnen. ' Zum Betriebe eines Wärmereglers, der die Wärme im Eisenbahnwagen auf 20⁰ zu erhalten hat, wird gewöhnlich eine gemischte Flüssigkeit benutzt, deren einer Theil bei 14, ein zweiter Theil bei 15 und ein dritter bei 18° siedet. Unter Umständen kann man etwa noch zwei Theile zufügen, die bei 19 und 20° sieden. Für einen zur Fortschaffung von Früchten dienenden Wagen hat der Erfinder einen Regler hergestellt, der die Wärme auf 10 bis 1 i° erhält und hierlür eine gemischte Flüssigkeit benutzt, in der ein Theil bei 4⁰, ein anderer bei 7⁰ siedete. Je nach den Mischungsverhältnissen der verschiedenen Flüssigkeiten ist natürlich auch "der Ausdehnungsgrad der Expansionszelle und die Schnelligkeit der Ausdehnung verschieden.

Die Kohlenwasserstoffe werden z. B. aus Rohpetroleum in folgender Weise gewonnen:. Man bringt dieses in eine Glasretorte und verbindet -diese mit einer in einen Kühlbehälter eingesetzten Schlange,, die mit dem anderen Ende in eine Flasche mündet. Soll eine Flüssigkeit gewonnen werden, die bei 1 3⁰ siedet, so stellt man die Retorte in ein Wasserbad, dessen Wärme etwa 14⁰ ist. Es gehen dann alle flüssigen Bestandteile des Rohpetroleums, die ihren Siedepunkt unter 14⁰ haben, durch die Schlange, werden niedergeschlagen und in der Flasche aufgefangen. Tritt keine Flüssigkeit mehr über, so wird die Flasche weggenommen und eine andere an ihre Stelle gebracht, die nun die Flüssigkeit auffängt, die bei 14°· siedet, wobei das Wasserbad jet/.t auf etwa 1 5⁰ erhalten wird. Auf diese Weise kann man Flüssigkeiten von verschiedenen Siedepunkten durch theihveise Destillation gewinnen. Man hat also nur nöthig, die verschiedenen Flüssigkeiten in bestimmten Verhältnissen zu mischen und eine der Gröfse der Zelle und der gewünschten Ausdehnung entsprechende Menge in die Zelle zu bringen, was durch Versuche für jeden besonderen Fall bestimmt werden mufs.

Claims

.Patent-Anspruch:

Eine Flüssigkeitsmischling für Wärmeregler (Thermostate), bestehend aus Flüssigkeiten, die. der Reihe nach immer- höhere Siedetemperaturen besitzen, wobei jedoch die letzteren nur bis oder nahe zu derjenigen Temperatur ansteigen, welche man constant erhalten will und bei welcher der Wärmeregler wirksam werden soll.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.