-
Verfahren für die Bestimmung der Kalorienzahl von strömenden Medien,
insbesondere von Flüssigkeiten, Dämpfen, Casen und Rauch, sowie Wärmemeßapparat
zur Ausführung des Verfahrens Man kennt bereits Wärmemeßapparate, welche dazu bestimmt
sind, die transportierte Wärmemenge in einem Medium zu messen. Beispiels weise können
mit diesen der Wärmegehalt von Warmwasser oder die Wärmeabgabe eines Heizungsradiators
bestimmt werden. Unter diesen Apparaten bestehen solche, die sich zur Bestimmung
der Wärmemenge auf die verdunstete Menge einer bestimmten Flüssigkeit stützen, wobei
die verdunstete Menge proportional der Wärmemenge sein muß. Der eigentliche Wärmeverbrauch
muß dann aus der Menge der zurückbleibenden Flüssigkeit berechnet werden. Dieses
Verfahren sowohl als der dazu benötigte Apparat sind umständlich, und das Ergebnis
ist unzuverlässig. Andere Wärmemeßapparaturen benutzen ein Zählwerk, welches bei
Erreichung einer bestimmten Temperatur des Mediums eingeschaltet wird. Es wird dann
die gesamte durchfließende Menge des Mediums zwischen der festgesetzten Temperatur
und der maximalen Temperatur gemessen. Die Kalorienzahl Ider transportierten Wärme
kann auf diese Weise nicht bestimmt werden.
-
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren für die Bestimmung der
Kalorienzahl von strömenden Medien, insbesondere von Flüssigkeiten, Dämpfen, Gasen
und Rauch, dadurch gekennzeichnet, daß durch ein Regulierorgan, welches von der
tatsächlichen und momentanen Temperatur und proportional zu dieser beeinflußt wird,
das strömende
NIedium nur im Verhältnis der Temperaturdifferenzen,
einerseits von einer angenommenen Maximaltemperatur und andererseits von einer angenommenen
M inimaltemperatur, durch ein Mengenzählwerk fließt, wobei das Regulierorgan sämtlichen
Temperaturänderungen des- Mediums stufenlos folgen kann, so daß die tatsächlich
transportierte Wärmemenge in Kalorien abgelesen werden kann.
-
Andererseits betrifft die Erfindung einen Wärmemeßapparat zur Ausführung
des Verfahrens, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Gehäuse ein Durchflußregelorgan
eingebaut ist, das von einem proportional zur Temperatur wärmeempfindlichen Organ
betätigt wird, wobei dieses Durchflußregelorgan auf dem Wege zwischen der Zufluß-
und der Ausflußöffnung des Apparates angeordnet ist, wodurch das strömende Medium
nur im SIengenverhältnis proportional zur Temperatur durch ein Mengenzählwerk fließt,
während eine allfällige Restmenge ungezählt durchfließt, was gestattet. die durch
eine Anzeigevorrichtung angegebene Durchflußmenge in Kalorien zu eichen, womit die
transportierte Wärmemenge abgelesen werden kann.
-
Die Zeichnung stellt verschiedene Varianten und Anwendungen des erfindungsgemäßen
Wärmeapparates dar.
-
Fig. I ist ein Vertikalschnitt durch eine Ausführungsform eines Wärmemeßapparates,
wobei das Durchfiußregelorgan durch einen verschiebbaren Kolben gebildet wird; Fig.
2 ist ein Längsschnitt durch einen Wärmemeßapparat in einem bezüglich Fig. I vergrößerten
Maßstab, wobei das Durchflußregelorgan durch einen von einem Bimetallstreifen verschobenen
Ventilkegel dargestellt ist; Fig. 3 zeigt einen Ausschnitt einer weiteren Ausführungsform
eines Wärmemeßapparates, wobei das Durchflußregelorgan als hohlzylindrischer Schieber
ausgebildet ist; Fig. 4 ist ein Wärmemeßapparat mit Rücklaufkontrolle zur Messung
einer auf einem bestimmten Weg verbrauchten Wärmemenge, das Ganze im Vertikalschnitt;
Fig. 5 ist eine weitere Ausführungsform eines Wärmemeßapparates mit einem Drehschieber
im Vertikalschnitt; Fig. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Wärmemeßapparates
mit Rücklaufkontrolle; Fig. 7 ist eine schematische Darstellung eines Wärmemeßapparates
mit Rücklaufkontrolle zum Anschluß an einen Heizkörper; Fig. 8 ist ein Vertikalschnitt
durch einen Drehschieber eines Wärmemeßapparates in einer weiteren Ausführung; Fig.
g ist ein Vertikalschnitt durch den unteren Teil eines Wärmemeßapparates in einer
weiteren Ausführungsform .
-
Die Fig. I bis 3 beziehen sich auf Wärmemeßapparate, Edie nur dazu
dienen, die transportierte Wärmemenge des durchgeströmten Mediums anzugeben, während
die Fig. 4 bis 9 auf weitere Ausführungsformen mit Rüclrlaufkontrolle Anwendung
finden.
-
Der Wärmemeßapparat entsprechend der Fig. 2 besteht aus einem Gehäuse
I, etwa aus Bronze, mit dem Abflußstutzen 2 und dem Zuflußstutzen 3, welch letztere
mit Schraubengewinden versehen sind, wodurch der Apparat als Zwischenglied einer
Leitung montiert werden kann. Der Zufluß erfolgt durch die Zufluß schraube 4, von
welcher die mit Durchflußbohrungen versehene Tragscheibe 5 festgehalten wird. Die
Tragscheibe 5 dient ihrerseits zur Befestigung eines Bimetallstreifens 6, der an
seinem freien Ende die beweglichen Kegelventilkörper 7 trägt, die das eigentliche
Durchflußregulierorgan bilden. Dieser Bimetallstreifen 6 ist im Zuflußteil 8 des
Gehäuses I untergebracht. Im Zuflußteil sind beiderseits die Ventilsitze 9 eingesetzt,
welche zusammen mit den beweglichen Kegelventilkörpern 7 die Teilung der durchströmenden
Flüssigkeit nach zwei verschiedenen Richtungen und proportional zur Temperatur vornehmen.
-
Zur Regulierung des Durchflusses durch den unteren Ventilsitz gedient
die Regulierscheibe I0, welche mit leinem Schraubenschaft 1 1 versehen ist, der
mit der Schraube 12 in das Gehäuse 1 eingeschraubt ist. Die Sicherheitsschraubenkapsel
13 bildet den nötigen Abschluß für den Schraubenschaft II. Über dem oberen Ventilsitz
ist im Gehäuse I die Turbinenkapsel 14 angeordnet, welche mit einer Einfiußöffnung
I6 versehen ist und nach oben durch den wegnehmbaren Deckel I7 abgeschlossen ist.
Das Turbinenrad I8 ist in dem Kapselboden und im Deckel 17 drehbar gelagert.
-
Das Gehäuse ist derart ausgebildet, daß das durch die C)Kniungen 15
in die Turbinenkapsel einströmende Wasser durch die Öffnungen I6 wieder ausfließen
und durch den die Turbinenkapsel I umgebenden Ringkanal 19 nach dem Ausfluß des
Gehäuses gelangen kann. Uber der Turbinenkapsel 14 ist das Zählwerk in der Dose
20 eingesetzt. Das Gehäuse I ist durch eine Schraubenm'utter 21 abgeschlossen, welche
eine Glasscheibe 22 am Gehäuse festhält.
-
Der Ventilkörper 7 wird 1durch den Bimetallstreifen 6 der Temperatur
des durchfließenden Wassers entsprechend gehoben oder gesenkt. Je nach -der Lage
der Ventilkörper, d. h. der Temperatur des durchfließenden Wassers, wird innerhalb
von zwei bestimmten und bekannten Grenztemperaturen stets ein entsprechender Teil
des Wassers durch den unteren Ventilsitz geleitet, während der restliche Teil durch
den oberen Ventilsitz g in die Turbinenkapsel 14 eindringt und das Turbinenrad I8
antreibt, worauf es durch den Ringkanal 19 ausfließt.
-
Für siedendes Wasser, also eine Temperatur von ungefähr I00°, ist
der untere Ventilsitz 9 geschlossen; sämtliches Wasser muß durch die Turbinenkapsel
14 durchströmen und wird somit vom Zählwerk gezählt. Für kaltes Wasser, etwa in
der Umgebung von oO, wird durch den Bimetallstreifen 6 und demVentilkörper7 der
obereVentil-
sitz 9 geschlossen; es kann kein Wasser durch die Turbinenkapsel
fließen, das Zählwerk wird nicht betätigt.
-
Für Wasser von dazwischenliegender Temperatur, etwa 500, nimmt der
Ventilkörper 7 die mittlere gezeichnete Lage ein. Dann fließt die Hälfte der Wassermenge
ungemessen durch den unteren Ventilsitz ab, während die andere Hälfte durch die
Turbinenkapsel fließen muß.
-
Das Zählwerk zählt nur die Hälfte der Wassermenge und damit gerade
die Kalorienzahl der gesamten durchgeflossenen Wassermenge. Sollte das Wasser etwa
eine Temperatur von 250 haben, dann schließt der Ventilkörper 7 den oberen Ventilsitz
9 zu 75 0/o; es können dann nur 250/0 der gesamten durchfließenden Wassermenge vom
Zählwerk gemessen werden. Diese Wassermenge entspricht nun gerade der Zahl der transportierten
Kalorien. Die Kalorienzahl kann an einer Anzeigevorrichtung des Zählwerkes direkt
abgelesen werden.
-
An Stelle eines Bimetallstreifens 6 läßt sich eine Flachfeder verwenden,
an deren Endefflder Ventilkörper 7 befestigt ist nnd welche z. B. durch die Dehnung
und Schrumpfung bei Temperaturänderungen von Quecksilber beeinflußt wird.
-
Um das Durchflußregelorgan zu entlasten, ist in Fig. 3 eine weitere
Ausführungsform zur Darstellung gelangt. Das Durchflußorgan 23 ist als hohlzylindrischer
Schieber 23 ausgebildet, der seitliche Bohrungen aufweist, in welche das Ende des
Bimetallstreifens 24 beweglich eingreift. Mit diesem kann der Schieber 23 in der
Höhe verschoben und verstellt werden. An Stelle der beiden Ventilsitze g im Rohr
8 des Gehäuses I der Fig. 2 ist das Rohr 25 mit seitlichen Öffnungen und mit dem
Zwischenboden 26 versehen. Der Durchfluß nach unten kann durch die Regulierscheibe
27 ähnlich wie in Fig. 2 eingestellt werden. Je nach der Temperatur des durchfließenden
Wassers hat der Bimetallstreifen 24 den Schieber 23 verschoben, wodurch die entsprechenden
Bohrungen im Rohr 25 mehr oder weniger geschlossen werden, worauf mehr oder weniger
Wasser durch das Zählwerk strömen kann. Das Durchflußregelorgan kann auch als Schiebekolben
oder Drehschieber ausgebildet sein.
-
Der Wärmemeßapparat nach der Fig. I besitzt ein Durchflußregelorgan
28, welches die Gestalt eines längs versdiiebbaren Kolbens hat, der ebenfalls vom
Flüssigkeitsdruck entlastet und mit seitlichen Bohrungen versehen ist, während er
unter dem Druck der Feder 33 steht.
-
Der Kolben ist mit der Stange 29 am Steuerorgan 30 befestigt, das
im Gehäuse 3I des Wärmemessers von unten her eingesetzt ist. Der Kolben 28 bewegt
sich in der Zylinderhülse 32; diese wird von oben her in das Gehäuse 31 eingesetzt
und besitzt seitliche Öffnungen, welche mit den Bohrungen des Kolbens in Beziehung
gebracht werden.
-
Die unteren seitlichen Öffnungen derZylinderhülse 32 münden in den
Ringkanal 34, welcher mit dem Ausfluß 35 in Verbindung steht, während die oberen
seitlichen Öffnungen in derselben in den oberen Teil des Gehäuses 31 münden, worin
die Turbinenkapsel 36 mit den Zufluflöffnungen 37, den Ausflußöffnungen 38, dem
Abschlußdeckel 40 und dem drehbar gelagerten Turbinenrad 39 eingesetzt ist. Über
dem Abschlußdeckel 40 ist das vom Turbinenrad 39 angetriebene, nicht gezeichnete
Zählwerk angeordnet. Den oberen Abschluß des Gehäuses 3I bildet die Glasscheibe
41, welche mit der Schraubenmutter 42 auf dem Gehäuse festgehalten wird. Das aus
der Turbinenkapsel ausströmende Wasser fließt durch die Öffnung 43 zum Ausfluß 35.
Die Zuflußstelle 34 und die Ausflußstelle 35 sind mit Schraubengewinden versehen,
zwecks Anschluß an Rohrleitungen.
-
Das Steuerorgan 30 ist wärmeempfindlich. Es kann aus dehnbaren Metallen
bestehen oder mit Quecksilber gefüllt sein oder in einer Gasdose bestehen. Das Steuerorgan
30 soll als Dilatationspatrone ausgebildet sein. Je nach der Temperatur des zufließenden
Wassers wird der Kolben 28 höher oder tiefer gestellt; dementsprechend werden die
seitlichen Öffnungen in der Zylinderhülse 32 mehr oder weniger geöffnet oder geschlossen.
Bei der Austrittsöffnung 45 des Ringraumes 34 befindet sich eine in der Fig. 1 nicht
dargestellte Reguliereinrichtung, welche die dortige Wasserströmung abbremst.
-
Das Wasser fließt von der Einlaufstelle 44 im Gehäuse 32 nach seinem
unteren Teil, gelangt in die Zylinderhülse32, erwärmt in dieser das Steuerorgan
30 und fließt dann durch die seitlichen Bohrungen des Kolbens in einem bestimmten
Mengenverhältnis in den Ringkanal 34 und in die Turbinenkapsel 36, welches Verhältnis
durch die Stellung des Kolbens 28 bestimmt wird.
-
Dies er Wärmemeßapparat funktioniert gleich wie der nach der Fig.
2 beschriebene. Der Wärmemeßapparat wird an die Rohrleitung mit den Schraubengewinden
der Endstutzen 35 und 44 angeschlossen.
-
Die vorgeschriebenen, erfindungsgemäßen Wärmemeßapparate dienen zum
Messen der Kalorienzahl von durchfließen dem Warmwasser, z. B. bei Entnahme von
solchem aus Heißwasserboilern oder im Radiator von Zentralheizungen. Auch die Kalorienzahl
in Kälteanlagen läßt sich mit solchen Wärmemeßapparaten ermitteln. Statt Wasser
können auch andere tropfbare Flüssigkeiten, wie z. B. Petroleum, Alkohol, Lösungsmittel
usw., durch solche Wärmemeßapparate geleitet und die Kalorienzahl ermittelt werden.
Diese Wärmemeßapparate lassen sich auch zum Messen der Kalorienzahl von durchströmenden
Dämpfen, wie Wasserdampf, Alkoholdampf usw., und von Gasen, insbesondere Luft, von
Rauch und Abgasen in Schornsteinen ausbilden und verwenden. Als besonders wichtige
Anwendung ist die Bestimmung der abgeleiteten Kalorienzahl in Heizungsgasen zu bezeichnen.
-
Die Ausführungsform entsprechend der Fig. 4 ist in einem Gehäuse
46 untergebracht mit dem Vorlaufzuflußstutzen 47 und dem Vorlaufausfluß-
stutzen4S,
welche beide mitRohranschlußgewinden versehen sind. Unten am Gehäuse 46 ist das
Rücklaufstück 49 angeschraubt. Dieses ist mit dem Rücklaufzuflußstutzen 51 versehen,
der zum Rohranschluß ebenfalls ein Schraubengewinde aufweist.
-
DasRücklaufstückqg ist unten mit dem Schraubendeckel 52 abgeschlossen.
Oben auf dem Gehäuse 46 ist die Fassung 53 aufgeschraubt, welche zum Festhalten
einer Glasplatte mit Dichtung dient. In einer Verengung des Gehäuses 46 ist die
Hülse 54 fest eingesetzt, worin der Drehschieber 55 drehbar angeordnet ist, der
auf der Welle 56 sitzt.
-
Im Deckel der Hülse 54 ist die Welle 56 drehbar gelagert. Diese reicht
durch die obere Abschlußwand des Rücklaufstückes 49 hindurch und wird an dieser
Abschlußwand gehalten. Mit dem Schraubendeckel 52 wird unten die Zentrierscheibe
57 fest an das Rücklaufstück 49 gepreßt. In der Zentrierscheibe 57 ist die Regulierschraube
58 eingeschraubt, die am oberen Ende ein konisches Lager für den Konus der Welle
56 besitzt und diese trägt.
-
Im Drehschieber 55 ist der zu einer Spirale gebogene Bimetallstreifen
59 mit dem einen Ende befestigt, während das andere Ende desselben auf der Welle
56 befestigt ist. Im Rücklaufstück 49 ist der ebenfalls zu einer Spirale gebogeneBimetallstreifen
60 eingebaut, der mit dem einen Ende an einem Vorsprung 6I der Zentrierscheibe 57
befestigt ist, während sie am anderen Ende mit der Welle 56 fest verbunden ist.
Im Rohrstutzen 47 ist das Sieb 62 eingesetzt. In der Verengung des Gehäuses 46 ist
der Ringkanal 63 ausgespart, welcher in den Ausflußkanal 64 führt. Das Gehäuse 46
besitzt ferner den Hohlraum 65, in welchem eine nicht gezeichnete Kapsel 36 entsprechend,
der Fig. I eingesetzt ist, in welcher Kapsel ein Turbinenrad mit Zählwerk montiert
ist, derart, daß das Zifferblatt desselben von oben durch die Glasplatte -der Fassung
53 abgelesen werden kann.
-
Dieser Hohlraum 65 kann mit den Öffnungen 66 in der Hülse 54 und im
Drehschieber 55 mit dem Innern desselben verbunden werden, während der Ringkanal
63 mit den entsprechenden Öffnungen 67 in der Hülse 54 und im Drehschieber 55 mit
dem Innern desselben in Verbindung kommen kann. Über dem Hohlraum 65 ist der Hohlraum
68 im Gehäuse 46 angeordnet, der mit dem Kanal 69 mit dem Vorlaufausflußstutzen
48 in Verbindung steht.
-
Der soeben beschriebene Wärmemeflapparat funktioniert in einer beispielsweisenAnwendung
folgendermaßen: An einer Zentralheizung angeschlossen, werden die Vorlaufanschlußstutzen
47 und 48 an die Heißwasserleitung und die Rücklaufanschlußstutzen 50 und 51 an
die Rücklaufwasserleitung angeschlossen. Mit diesem Wärmemeßapparat wird nun die
Kalorienmenge als Differenz zwischen der durch die Heißwasslerleitung abtransportierten
und derjenigen durch die Rücklaufwasserleitung zurückfließenden Wärmemenge gemessen.
Dies wird ermöglicht durch die Differentialanordnung der Bimetalistreifenspiralen
59, 60, die gemeinsam auf der Welle 56 befestigt sind. Das heiße Wasser, das durch
den Vorlaufzuflußstutzen einfließt, tritt unten in das Innere der Hülse 54 ein,
während es gleichzeitig die Bimetallspirale 59 erwärmt und durch diese hindurchfließt.
Dabei dehnt sich die Bimetallspirale und verdreht die Welle 56 mit dem darauf sitzenden
Drebschieber 55. Dadurch werden die Öffnungen 66 und 67 entsprechend verändert.
-
Auf diese Weise kann, für einen bestimmten Fall, ein Teil des warmen
Wassers durch die Offnungen 66 durch das Turbinenrad nach dem Hohlraum 68 und von
dort aus durch den Kanal 69 nach dem Vorlaufausflußstutzen 48 fließen, während der
andere Teil des wannen Wassers direkt durch die Öffnungen 67 in der Hülse 54 und
im Drehschieber 55 nach dem Ringkanal 63 und durch diesen nach dem Ausflußkanal
64 und dem Vorlaufausflußstutzen 48 fließen kann. Das Rücklaufwasser fließt durch
den Rohrstutzen 51 und gelangt an die Bimetallspirale 60, die ebenfalls auf der
Welle 56 sitzt und diese verdreht. Da aber die obere Bimetallspirale 59 auf der
Welle 56 sitzt, so dreht die untere Bimetallspirale 60 die Welle 56 der Kalorienzahl
entsprechend zurück, so daß durch die verringerte Verdrehung des Drehschiebers 55
die Größe der Öffnungen 66, 67 beeinflußt wird.
-
Auf diese Weise mißt der Wärmemeßapparat effektiv nur die angegebene
Wärmemenge. Um den Wärmem,eXapparat an einen Heizkörper einer Zentralheizung anschließen
zu können, wird unten am Gehäuse 46 ein Rohr 70 (Fig. 7) eingeschraubt und unten
an demselben das Rücklaufstück 49 angesetzt.
-
Die Welle 56 wird dementsprechend verlängert.
-
Der Wärmemeßapparat gibt dann genau die Kalorienzahl an, welche der
Heizkörper verbraucht baut.
-
An Stelle der Hülse 54 in Fig. 4 kann die Hülse 96 der Fig. 8 in
den Wärmemeßapparat entsprechend der Fig. 4 eingesetzt werden. Im Innern dieser
Hülse ist der Drehschieber 97 ebenfalls drehbar gelagert, in welchem ein zweiter
Drehschieber 98 ebenfalls drehbar angeordnet ist. Die Hülse 96 und die beiden Drehschieber
97, 98 sind mit den oberen Öffnungen 99 und den unteren Öffnungen 100 versehen.
Die beiden Drehschieber sitzen auf der Welle ror, die in der Hülse 96 gelagert ist.
Auf der Welle 101 ist die Bimetallspirale 102 befestigt, die mit einem Stift in
den umgebogenen Teil des äußeren Drehschiebers 97 eingreift und diesen drehen kann.
Die Welle 101 ist in ihrem unteren Teil in der Welle 103 drehbar gelagert, auf welcher
die Bimetallspirale 104 bebefestigt ist, welche der Bimetallspirale 60 der Fig.
4 entspricht. Der obere Teil der Welle 103 ist verdickt, -der Stift 105 reicht durch
die Verdickung der Welle 103 hindurch; er greift in eine Bohrung der Verlängerung
des Drehschiebers 98 ein. Mit dieser Anordnung ist es möglich, den inneren Drehschieber
98, der Temperatur des Rückflusses entsprechend, mittels der Bimetallspirale 104
der Welle 103 und des Stiftes 105 unabhängig vom äußeren Drehschieber 97 zu drehen,
während derselbe von der Temperatur der Zuflußflüssigkeit
durch
die Bimetallspirale 102 und die Welle 101 mit dem Stift im umgebogenen Teil verstellt
wird.
-
Bei dieser Verstellung der beiden Drehschieber gegeneinander, nach
dem Differentialsystem, werden die Offnungen 99, IOO in den Drehschiebern 97, 98
gegenüber den Öffnungen in der Hülse 96 mehr oder weniger geöffnet oder geschlossen,
und damit wird die Menge der durch die Turbine fließenden Flüssigkeit auf dem Zifferblatt
in Kalorien verbrauchte Wärmemenge ablesbar gemacht.
-
Im Wärmemeßapparat für Vollverbrauch, entsprechend Ider Fig. 5, ist
das Gehäuse 7I oben mit einer Glasplatte durch die Fassung 7I' dicht abgeschlossen.
Darunter ist beispielsweise das Zählwerk mit Kapsel und nicht gezeichneter Turbine
eingesetzt.
-
Der Zufluß zum Apparat erfolgt durch den Rohrstutzen 72, der Abfluß
durch den Rohrstutzen 73.
-
Beide sind zum Anschrauben an Rohrleitungen ausgebildet und zu diesem
Zweck mit Schraubengewinde versehen. In den Stutzen 72 ist das Sieb 74 eingesetzt.
Das Gehäuse 7I ist unten mit dem Schraubendeckel 75 verschlossen. Im Innern des
Gehäuses 7I ist in einem Vorsprung die Hülse 76 fest eingesetzt. In demselben ist
der Ringkanal 77 ausgespart, der in den Ausfluß 78 mündet, welcher in Verbindung
mit den Rohrstutzen 73 steht, welcher durch den Kanal 79 mit dem oberen Hohlraum
im Gehäuse 71 in Verbindung steht. In der Hülse 76 ist der Drehschieber 80 drehbar
gelagert.
-
Die Welle ist oben in der Hülse 76 gelagert und unten am gelochten
Boden befestigt. Die Bimetallspirale 82 ist auf der Welle 8I befestigt, während
das freie Ende derselben mit einem Stift in den gelochten Boden des Drehschiebers
80 eingreift und diesen verdrehen kann. Hülse und Drehschieber sind mit den oberen
Öffnungen 83 und den unteren Öffnungen 84 versehen.
-
Je nach der Temperatur des durchfließenden Wassers verdreht die Bimetallspirale
82 den Drehschieber 80. Dadurch werden diese Öffnungen im gleichen Verhältnis geöffnet
oder geschlossen. Besitzt das Wasser beispielsweise Maximaltemperatur, etwa I00°,
So werden die unteren Öffnungen 84 verschlossen, während die oberen Öffnungen 83
vollständig geöffnet sind, derart, daß alles durchfließende Wasser vom Rohrstutzen
72 unten in die Hülse 76 durch die Bimetallspirale in den Drehschieber 80 und durch
die oberen Öffnungen 83 in den Turbinenraum und von diesem durch den Kanal 79 nach
dem Ausfluß des Rohrstutzens 73 gelangt. Unterhalb der Maximaltemperatur fließt
nur ein Teil Ides warmen Wassers durch die Öffnungen 83 durch die Turbine, während
der andere Teil durch die Öffnungen 84 nach dem Ringkanal 77 und von diesem durch
die Ausflußöffnung 78 in den Rohrstutzen 73 abfließt. Die durch die Drehung der
Turbine aufgezeichnete Kalorienzahl entspricht wi,iederum der transportierten Wärmemenge,
welche direkt am Zifferblatt ablesbar ist.
-
Beim Wärmemeßapparat nach Fig. 6 sind die Turbine mit Zählwerk und
die Glasscheibe seitlich angeordNet. Der Zulauf erfolgt durch den Rohrstutzen 84,
während der Rücklauf durch die unten angeordneten Rohrstutzen8s,86 erfolgt. Die
Welle 87 ist oben und unten mit Spitzen gelagert; sie trägt die untere Bimetallspirale88
und die obere Bimetallspirale 89. Im Gehäuse des Wärmemeßapparates ist die Hülse
90 eingesetzt, in welcher der auf der Welle 87 sitzende Drehschieber 91 drehbar
angeordnet ist. Hülse und Drehschieber besitzen die unteren Öffnungen 92 und die
oberen Öffnungen 93. Beim Durchfluß des heißen Wassers durch die Rohrstutzen 84
gelangt dasselbe je nach seiner Temperatur und der dadurch bedingten mehr oder weniger
offenen Offnungen teilweise durch die Turbine durch einen besonderen Kanal nach
dem Ausfluß und teilweise Idirekt zum Ausflußstutzen. Dank der Differentialanordnung
der beiden Bimetailspiralen kommt die im rückfließenden Wasser enthaltene Wärmemenge
in Abzug, so daß im Zählwerk nur die tatsächlich verbrauchte Kolorienmenge registriert
und ablesbar wird. Zum Anschluß an Zentralheizungskörper werd zwischen dem Rücklaufstück
94 und dem Gehäuse 95, entsprechend der Fig. 7, ein Rohr 70 eingeschaltet, wodurch
die Welle 87 entsprechend verlängert wird.
-
Die vorbeschriebenen Wärmemeßapparate dienen zum Messen der transportierten
Kalorienzahl von durchfließenden Medien aller Art. Als besonders häufige und wichtige
Anwendungen können beispielsweise die Messung Ider transportierten und der zurückfließenden
Wärmemenge oder der verbrauchten Wärmemenge in Zentralheizungen genannt werden.
Auch kann die Messung beim Ausfluß aus Warmwasserboilern vorgenommen werden.
-
Weitere Anwendungen erstrecken sich auf Kälteanlagen. An Stelle von
Wasser lassen sich die Methode und der Apparat auch ohne weiteres für andere tropfbare
Flüssigkeiten, wie Petroleum, Alkohol, Lösungsmittel, ausdehnen. Weitere Anwendungen
sind beispielsweise bei durchströmenden Dämpfen, wie Alkohol- oder Wasserdampf,
aber auch bei Gasen, wie Luft, und Abgasen und Rauch in Schornsteinen möglich. Wirtschaftlich
ist der Verlust an Wärmemenge an abziehenden Heizgasen besonders wichtig. Die vorliegende
Erfindung erlaubt eine einfache, rasche und fortwährende Kontrolle.
-
Eine weitere, beispielsweise Ausführungsform ist in Fig. 9 dargestellt.
Der Wärmemeßapparat enthält im unteren Teil des Gehäuses, an Stelle einer Bimetallspirale,
Thermofühler. Das Gehäuse 72 der Fig. 5 ist unten abgeschnitten und mit einem Schraubengewinde
versehen, worin das Bodenstück Io6 eiingeschraubt ist. In diesem ist das untere
Ende der Welle 107 gelagert, welche der Welle 81 der Fig. 5 entspricht. In das Bodenstück
Io6 sind die Rohrleitungen ro8 und II3 eingesetzt, welche an ihren Enden iim Innern
des Bodenstückes die Thermofühler IO9 und 112 tragen. Die freien Enden dieser als
Balge ausgebildeten Thermofühler sind mit den Hebeln IIO und III verbunden, die
auf der Welle 107 befestigt sind, was in der Zeichnung
nur schematiseh
angedeutet ist. Diese Balge können die Welle 107 verdrehen und diese Bewegung auf
den Drehsch.ieber 115 übertragen, welcher in der Hülse 114 drehbar angeordnet ist,
analog der Fig. 5. Die Rohrleitungen IOS und II3 sind an kleine Behälter angeschlossen,
die z. B. mit Quecksilber gefüllt sind und die an jene Stellen eingebaut sind, an
welchen die Temperatur des durchfließenden Mediums zwecks Bestimmung der Kalorienzahl
abgenommen und zwecks Ausdehnung auf die Thermofühler rog und 112 übertragen wird.
-
Durch diese Anordnung wird es möglich, die abgenommenen Temperaturen
auf einen in einem gewissen Abstand montierten Wärmemeßapparat zu übertragen.