DE834759C

DE834759C - thermostat

Info

Publication number: DE834759C
Application number: DEP4250A
Authority: DE
Inventors: Dr Rudolf Wobser
Original assignee: RUDOLF WOBSER DR
Current assignee: RUDOLF WOBSER DR
Priority date: 1949-09-21
Filing date: 1949-09-21
Publication date: 1952-03-24

Description

Thermostat Die Erfindung betrifft einen Thermostaten. Man unterscheidet zwei Arten von Thermostaten, und zwar Badthermostaten und Umwälzthermostaten. Bei Badthermostaten wird die Badflüssigkeit mit einem motorisch angetriebenen Rührwerk lebhaft gerührt und der zu tempe:rierende Gegenstand in den Innenraum eingestellt. Umwälzthermostaten arbeiten mit Rührwerk und Umwälz,druckpumpe mit motorischem Antriely, weil der Verbraucher außerhalb des Behälters liegt. Das Rührwerk hat dabei die /Aufgabe, ein2 gute Isothermie innerhalb des Bades zu erzielen, während die Druckpumpe die Flüssigkeit ül>er entsprechende Anschlußschläuche nach den Verbrauchern umwälzt.Thermostat The invention relates to a thermostat. One distinguishes two types of thermostats, namely bath thermostats and circulation thermostats. at Bath thermostats are used to control the bath liquid with a motor-driven stirrer vigorously stirred and the object to be tempered is placed in the interior. Circulation thermostats work with agitator and circulation, pressure pump with motorized drive, because the consumer is outside the container. The agitator has the / task ein2 to achieve good isothermal energy within the bath, while the pressure pump the Liquid overflows the corresponding connection hoses to the consumers.

Bei den Thermostatetit",pen gemeinsam Ist eln einstellbares Temperaturfühlorgan (Kontaktthermometer, Widerstandsthermometer usw.), das bei Unterschreiten der Solltemperatur über ein entsprechendes Relais den elektrischen Heizkörper zuschaltet bzw. bei überschreiten der Arbeitstemperatur abschaltet. je nach Empfindlichkeit des Temperaturfühlorgans und nach der Wärmeträgheit der Heizelernente läßt sich für beliebige Zeiträume Temperaturkonstanz erzielen. Durch den Einsatz von Motoren, Flüssigkeitsdruckpumpen und Rüh,rern wird der Preis dier Thermostaten bisheriger Bauart so hoch, daß ihre Anschaffung auf Laboratorien mit entsprechend hohen Betriebsmitteln beschränkt bleibt.With the Thermostatetit ", pen together is an adjustable temperature sensor element (Contact thermometer, resistance thermometer, etc.) that is triggered when the temperature falls below the setpoint The electric heater is switched on via a corresponding relay or when it is exceeded the working temperature switches off. depending on the sensitivity of the temperature sensor and according to the thermal inertia of the heating elements, temperature constancy can be achieved for any period of time achieve. Through the use of motors, liquid pressure pumps and stirrers the price of the thermostats of the previous design is so high that you can buy it Laboratories with correspondingly high resources remains limited.

Die Erfindung hat die Aufgabe gelöst, ein gl-eichwertiges, aber technisch wesentlich einfacheres Gerät herzustellen, das infolge geringeren Aufwandes an Nf aterial und Löhnen sehr viel preisgünstiger ist, w-eil auf Rührwerk, Druckpumpe und deren Antriel ),smotor Verzicht geleistet wird. Die Durchrührung und den Transport der Badflüssigkeit übernimmt die motorische Kraft einer unter Druck stehenden Flüssigkeitszuleitung. Das wird dadurch erreicht, daß das Badgefäß mit Zuleitung und über den Verbraucher führender Aufbauleitung als gemeinsamer Druckraum ausgebildet ist und die hinter dem Verbraucher gelegene Ablaufleitung die vor dem Eintritt in das Badgefäß gelegene- Zuleitun,g zwecks Wärmeentzuges im Sinne des Gegenstromprinzips mit Zwischenraum auf eine entsprechende Länge umschließt und dann erst ins Freie mündet. Dabei erfolgt die Erweiterung der Druckleitung 'zum Badgefäß über eine Düse, die nach Höhe und Richtung im -Verhältnis zum Heizelement und Temperaturfühlorgan so angeordnet ist, daß eine möglichst gute Durchwirbelung der Badflüssigkeit im Badgefäß zustande kommt. Die Düse wird zweckmäßig in Bode#nnähc des Badgefäßes tangential zur Behälterwand angeordnet. Da wegen des beabsichtigten Wärmeüberganges von der ablaufenden auf die zuströmende Flüssigkeit ein Wärrneaustausch auf verhältnismäßig langer Strecke erfolgen muß, so ist es zweckmäßig, die Druckleitung für die zuströmende Flüssigkeit und die sie umschließende Ahlaufleitung für die vom \'erbraucher her kommende Flüssigkeit als nach Art einer Schraubenfeder verlaufende Doppelwandungsrohrschlange auszubilden, die an den Durchdringungsstellen (Ein- und. Austritt) des-Außenrohres druckdicht verbunden ist. Diese Schlange wird im Mantelraum des Badgefäßes i#sofiert untergebracht. Die in das Badgefäß eintretende Flüssigkeit erreicht eine so hohe Temperatur, daß innerhalb des Badgefäßes nur mehr eine Regulierung der durch lsolationsmängel bzw. mangelnden Wärmeaustausch hervorgerufenen Temperaturspitze erfolgt. Aus der Ausnutzung des Druckzustandes der eintretenden Flüssigkeit zur Durchführung der Zirkulation und Umwälzung ergibt sich ganz offensichtlich die erstrebte außerordentliche Verbilligung des Gerätes.The invention has achieved the object of providing an equal but technical Much simpler device to produce, which is due to the lower cost of Nf aterial and wages is much cheaper, w-eil on agitator, pressure pump and their drive ), smotor waiver is made. The execution and the transport of the bath liquid takes over the motor power of a sub Liquid supply line under pressure. This is achieved in that the bath vessel with supply line and assembly line leading through the consumer as a common pressure chamber is formed and the drain line located behind the consumer before the Entry into the bath vessel located supply line for the purpose of extracting heat in the sense of Countercurrent principle with space in between to a corresponding length encloses and only then flows into the open. The pressure line 'to the Bath tank via a nozzle, the height and direction of which is in relation to the heating element and temperature sensing element is arranged so that the best possible turbulence the bath liquid comes about in the bath vessel. The nozzle is expediently in Bode # nnähc of the bath vessel arranged tangentially to the container wall. Because of the intended Heat transfer from the outflowing to the inflowing liquid is a heat exchange must take place over a relatively long distance, it is advisable to use the pressure line for the inflowing liquid and the drainage line surrounding it for the The liquid coming from the user as running in the manner of a helical spring To form double-walled pipe coil, which at the penetration points (entry and. Outlet) of the outer pipe is connected pressure-tight. This snake is in the cloak room of the bath vessel is housed softened. The liquid entering the bath vessel reaches such a high temperature that there is only one regulation inside the bath the temperature peak caused by insufficient insulation or insufficient heat exchange he follows. From the use of the pressure state of the entering liquid for Carrying out the circulation and overturning clearly results in what is sought extraordinary reduction in price of the device.

Die Durchflußmenge, ist nach oben hin begrenzt durch den Inhalt des Badbehälters und das Wärmepufferungsvermögen des Mantels, nach unten hin durch die NIenge, die gerade noch hinreicht, vermittels ihrer kinetischen Energie eine einwandfreie Durchriihrung des Kesselitrhalts sicherzustellen. Andererseits variieren die Drücke und infolgedessen auch die Fließgeschwindi,-keit im Wasserleitungsnetz erfahrungsgemäß stark, so daß eine Regelung des Zuflusses erforderlich wird. Die: Regelung der eintretenden Flüssigkeit erfolgt bei Anschluß an die Wasserleitung durch deren Auslaufliahn in Verbindung mit einem im Wege des fließenden Mittels, vorzugsweise in der Zuleitung zum Innenrohr angeordneten Durchflußmengenmesser, bei dem vom fließenden Mittel ein Anzeigeorgan mitgenommen wird. Durchflußmengenmesser solcher Art sind an sich bekannt. Infolge der üblichen runden Form des Außenmaritels wird erfindungsgemäß ein, Mengentnesser bevorzugt, bei dein das mitgenommene Anzeigeorgan eine im wesentlichen senkrechte .#i-beitsbalin zurücklegt. Züi seiner Unterbringung eignet sich eine senkrechte Mulde im Mantel, die das Meßgerät schützt, ohnu seine leichte Ahlesharkeit zu beeinträcht4.,en. U'in den Raum für diese- Mulde zu gewinnen, Ist ##s Nortcilhaft, die Wandung des Badgefäßes so exz,#iitrisch im Verhältnis zur äußeren Mantelwand anzuordnen, daß an der stärksten Stelle (]es siclielf( ' rinigen Mantelraumes Platz für eine solche Mtilde zur Aufnahine des Mengenntessers gewonnen wird.The flow rate is limited upwards by the contents of the bath tank and the heat buffering capacity of the jacket, downwards by the amount that is just enough to ensure proper passage of the boiler contents by means of its kinetic energy. On the other hand, experience shows that the pressures and consequently also the flow velocity in the water supply network vary greatly, so that a regulation of the inflow is necessary. The: regulation of the incoming liquid takes place when connected to the water line through its outlet liaison in connection with a through the way of the flowing medium, preferably in the supply line to the inner pipe arranged flow meter, in which a display element is carried along by the flowing medium. Flow meters of this type are known per se. As a result of the usual round shape of the outdoor marquee, according to the invention, a quantity scoop is preferred in which the display organ carried along covers an essentially vertical. A vertical recess in the jacket is suitable for its accommodation, which protects the measuring device without impairing its easy accessibility. U'in the space to win this- trough Is Nortcilhaft ## s, the wall of the bath tank so exz, # iitrisch be arranged in relation to the outer jacket wall so that at the widest point (] It siclielf ( 'rinigen jacket space space for a such Milde is obtained for the intake of the crowd eater.

In der Zeichnung ist ein -\usfiilirtliigsl),uispiel der Erfindung dargestellt.The drawing shows an example of the invention shown.

Fig. i zeigt eine schematische Darstellung eines Thermostaten für aLii,3etiliegciide Verbraucher, Fig. 2 einen aufrechten Schnitt durch die praktische Ausführungsform und Fig. 3 einen waagerechten Schnitt.Fig. I shows a schematic representation of a thermostat for aLii, 3etiliegciide consumers, Fig. 2 is an upright section through the practical embodiment and Fig. 3 is a horizontal section.

Der Behälter ia des Thermostaten enthält den elektrischen Heizkörper 2, der über ein Relais 3 von dem auf einen eiitsl)r#ecii"-iideii Teinperaturwert eingestellten elektrischen 4 automatisch ein- und ausgeszlialtet Nvird. Eine Kontrolle der Temperatur erfolgt durch (las Thermometer 5. Von dem Behälter ia führt eine 11mwälzfeitung 6 über den auße,iiliegcii(1#,-ii Verbraucher V zu einem langgestreckten Flüssigkeitsbehälter 7, den es durch die Öffnung 8 verläßt. In diesem rohrförrnigen Flüssigkeitsbehälter 7 verläuft eine weitere Flüssigkeitsrohrleitung 9, die an den Durcbdrin,gungsstellen (Ein- und Austritt) druck-#dicht verbunden ist. Die: Leitungg für die zuströmende Badflüssigkeit tritt in Bodennähe in den Behälter ia ein und weist dort eine tangential zur Behälterwandung verlaufende Düse io auf. Sie erhält ihren Zufluß aus einer Flüssigkeitsdruckleitung, z. B. -der Wasserleitung über den Zapfliahii ii, der zugleich als Regelorgan benutzt werden kann. An beliebiger Stelle dieser Leitung, vorzugsweise in ihrem Anfan,gsteil, liegt ein Durc'hflußmcngenanzeiger, z. B. ein durchsichtiges konisches Rohr 12, welches aufrecht verläuft und innerhalb dessen durch das fließende Mittel ein Anzeigeorgan 13, z. B. ein Schwimmer, auf einer senkrechten Führung 137 SO weit angehohen wird, bis sein Gewicht dem Gegendruck des fließenden -Nlittels das Gleichgewicht hält. Ein solcher Durchflußmengenanzeiger mit einer senkrechten Arbeitsbalin läßt sich in einer i muldenförmigen Vi#rtiefutig ic des Mantels i unterbringen, wo er geschützt und leicht ablesbar ist. Wie sich aus Fig. 3 ergibt, läßt sicl, der Raum für seine Unterbringung leicht dadurch gewinnen, daß der Mantel ia des Badgefäßes im Verhältnis zu dem Außenmantel i des Isolierrauines exzentrisch angesetzt wird. Infolgedessen entsteht ein sichelförmiger Isolierraum und darnit an dessen stärkster Stelle ein solcher geeigneter Unterbringungsrauni.The container ia of the thermostat contains the electric heating element 2, which is automatically switched on and off via a relay 3 by the electric 4 set to a temperature value. The temperature is checked by (read thermometer 5. A circulation line 6 leads from the container ia via the external, iiliegcii (1 #, - ii consumer V to an elongated liquid container 7, which it leaves through the opening 8. In this tubular liquid container 7 , another liquid pipeline 9 runs which is connected to the through-hole The: line for the inflowing bath liquid enters the container ia near the bottom and there has a nozzle io running tangentially to the container wall. It receives its inflow from a liquid pressure line, e.g. - the water pipe over the Zapfliahii ii, which can also be used as a regulating organ tion, preferably in its beginning, is a flow meter, e.g. B. a transparent conical tube 12, which extends upright and within which a display member 13, z. B. a swimmer, on a vertical guide 137 SO is raised until its weight is balanced against the back pressure of the flowing medium. Such a flow rate indicator with a vertical working balance can be accommodated in a trough-shaped vi # deeply ic of the jacket, where it is protected and easy to read. As can be seen from FIG. 3 , the space for its accommodation can easily be gained in that the jacket ia of the bath vessel is attached eccentrically in relation to the outer jacket i of the insulating room. As a result, a crescent-shaped isolation room is created, with a suitable accommodation room at its strongest point.

Bei dem praktischen .#usführungsbeispiel gemäß 1 Fig. 2 ist erkennbar, daß die beiden als Doppelwandungsrolir ausgebildeten Leitungen 7, 9 als schraubenförmige Rohrschlange ausgebildet sind, die in dem mit Isoliermaterial -efüllten Raum zwischen der Wandung ja des Badgefäßes und dem 1 Außenmantel i untergebracht ist. Infolge der erstrebten vollständigen Wärmeübertragung von der Abflußleitung 6 auf die Zuleitung 9 hat die Doppelrohrsclilange eine beträchtliche Länge.In the practical. # Execution example according to 1 Fig. 2 it can be seen that the two lines 7, 9 designed as double-walled roller blinds are designed as helical pipe coils, which are accommodated in the space filled with insulating material between the wall of the bath vessel and the 1 outer jacket is. As a result of the desired complete heat transfer from the discharge line 6 to the supply line 9 , the length of the double pipe clamp is considerable.

Beginnt die Flüssigkeit nach Öffnung des Halines i i aus der Leitung 9 durch die Düse io in den Behälter ja ZU strömen, so wird dessen Inhalt innig durchmischt und gerät Unter Überdruck. Der Leitungsdruck sorgt also auch noch für den Transport der Tempcrierflüssigkeit in der zum Verbrauclier V fülirenden Umwälzleitung6. Es bedarf also weder für das Rühren noch für das Umwälzen eines Motors mit Rührwerk und Druckpurnpe. Der Heizkörper 2 wird durch das automatische Thermoineter 4 über das Relais 3 so lange eingeschaltet, bis die gewünschte Temperatur erreicht ist. Die Wärmeenergie, in dür Flüssigkeit in der Umwälzleitung 6, 7 wird auf dem verhältnismäßig langen Gegenstromweg an die zuströmeride Flüssigkeit abgegeben, so daß der Heizkörper 2 immer nur für -sehr kurze Zeit zum Temperaturausgleich eingcsclialtet ist. Von Bedeutung für den zu erreichenden Erfolg wird die Tatsache, daß die Zuleitung 9, (Icr Badbehälter ja, die über den Verbraucher füh- rende t ' 'inwälzleitung6, 7 bis zum Austritt als geineinsamer Druckraum, also druckdicht ausgebildet sind.The liquid begins after opening the Halines ii from line 9 through the nozzle into the container io yes to flow, so the content thereof is thoroughly mixed and comes under pressure. The line pressure therefore also ensures the transport of the temperature-control liquid in the circulation line 6 that flows to the consumer V. A motor with a stirrer and pressure pump is therefore not required either for stirring or for circulating. The heating element 2 is switched on by the automatic thermometer 4 via the relay 3 until the desired temperature is reached. The thermal energy in the liquid in the circulation line 6, 7 is given off on the relatively long countercurrent path to the inflowing liquid, so that the heating element 2 is only used for a very short time to equalize the temperature. Of importance for the success to be achieved is the fact that the supply line 9, (Icr bath container yes, the leadership on consumer Rende t '' inwälzleitung6, 7 to the outlet as geineinsamer pressure chamber, that a pressure-tight are formed.

Soll die Tenip-erierung von Gegenständen im Thermostaten selbst erfolgen, so muß noch, ein weiterer Behälter ib (strichpunktiert in Fig.:2) abgegrenzt sein, so daß also das Badgefäß U-förmigen Querschnitt haben würde. Die zur Aufheizung erforderlichen Bauteile 2, 4, 5 befinden sich in diesem Falle iiiiierlialb dieses ringförmigen Badgefäßraumes, während der Raum bdurch einen Deckel in üblicher Weise zugänglich wäre.If objects are to be treated in the thermostat itself, another container ib (dash-dotted lines in Fig. 2) must be delimited so that the bath tank would have a U-shaped cross-section. The components 2, 4, 5 required for heating are in this case located in the middle of this annular bath vessel space, while the space b would be accessible in the usual way through a cover.

Die Innenleitung 9 wird zweckmäßig als biegsames Querfaltenrohr ausgebildet, während für die #,\ußenleitung 7 ein Gummischlai-icb verwendet werden kann.The inner line 9 is expediently designed as a flexible cross-folded tube, while a rubber loop can be used for the outer line 7.

Claims

PATENT CLAIMS i. Thermostat, in particular with a consumer lying outside the bath vessel, characterized in that the bath vessel (ja) with supply line, g (9) and via the consumer (V), the drain line (6, 7, 8) is designed as a common pressure chamber and the one behind Abl # the consumer (V) the preferred layout default (7) located in front of your bath tank (ia) feed line (9) for heat withdrawal in the sense of counter-current principle with clearance on a ent-length umscllli'e-SST and only then into the open münd # et .

2. Thermostat according to Ansprucb i, characterized Üe_ indicates that the expansion of the pressure line (9) to the bath vessel (yes ') via a nozzle (io) takes place according to hell and direction in relation to the Heizel # ement (2) and temperature sensor ( , 4) is arranged in such a way that the fluid in the bath tank is swirled as well as possible (yes). 3. Thermostat according to claim i and 2, characterized in that the nozzle (io) is arranged near the bottom of the bath vessel and tangentia.1 to the container wall. 4. Thermostat according to claim i to 3, characterized in that the pressure line (9) for the inflowing liquid and the discharge line (7) for the liquid coming from the consumer (V) as in the manner of a screw fi # the running Double-walled pipe coil (9, 7) is formed, which is housed insulated in the jacket space (i) of the bath vessel (yes). Thermostat according to claim i and 4, da 'characterized in that in the way of the flowing agent, for. B. in the supply line to the inner tube (9) of the Rohrschlan., Ge (7, 9), a flow rate indicator (12) is arranged. 6. Thermostat according to claim i and 5, characterized in that the indicator member (13) set in motion by the flowing agent covers a substantially vertical working path. 7. Thermostat according to claim 1, 5 and 6, characterized in that in the outer wall (i) of the jacket a trough-shaped inwardly pressed space (ic) for accommodating the flow indicator (1: 2, 13) is provided. 8. Thermostat according to claim 7, characterized in that the wall of the bath vessel (yes) is arranged so cxze: ntrically in relation to the outer jacket wall (i) that space for the recess (ic) is gained at the strongest point of the sickle-shaped jacket roughness. G. Thermostat according to Artspruch4, characterized in that the inner tube (9) is designed as a flexible cross-folded tube. ok Thermostat according to Claim 4, characterized in that the outer tube (7) is designed as a rubber hose.