NL8601958A - Vloeistofverwarmingssysteem. - Google Patents

Description

«V * -1-.

Vloei s tofverwarmings systeem.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een systeem voor het verwarmen van een vloeistof, waarbij een met een warmtebron uitgeruste eerste vloeistofruimte, bijvoorbeeld een waterruimte behoort, waarbij de warmte-5 bron ingericht is om de zich daarin bevindende vloeistof, bijvoorbeeld water, te verwarmen, alsmede een tweede vloeistof ruimte, bijvoorbeeld een waterruimte.

Er zijn reeds dergelijke inrichtingen bekend, waarbij het overvoeren van water uit een ketel in een 10 warmwateraccumulator plaatsvindt met behulp van een pomp.

Een dergelijke inrichting is bijvoorbeeld bekend uit het Britse octrooischrift 1.123.334. Bij deze bekende inrichting is een afzonderlijke waterkringloopinrichting aangebracht in het accumulatorvat. Uit de waterruimte van 15 de ketel wordt het verwarmde water via een buis in de accumulator geleid, vanwaar de warmte verder door warmte-geleiding door de wanden van de buisconstructie heen in het water in het eigenlijke accumulatorvat overtreedt.

Het afgekoelde water wordt verder, aangezogen door een 20 pomp, teruggeleid in de waterruimte van de ketel voor vernieuwde verwarming. Het afkoelen van het water in het buissysteemdeel bevordert de verplaatsing van het water afwaarts in het kanaalsysteem. Als eigenlijke, de kringloop tot stand brengende inrichting dient evenwel een 25 van een stuurinrichting voorziene pomp.

Een inrichting, enigszins van dezelfde soort, is verder bekend uit het Britse octrooischrift 1.407.642, waar uit de waterruimte van de ketel door een pompgang een temperatuuroverdrachtsvloeistof wordt geleid in een 30 het accumulatorvat omgevende mantelrüimte, vanwaar de warmte verder in het gebruikswater in het accumulatorvat overgaat. Nadat het water zijn warmte heeft afgegeven, wordt het gedwongen door een buis terug in de waterruimte gecirculeerd voor nieuwe verwarming. Ook in dit systeem 35 dient een pomp als de eigenlijke, de kringloop bewerkende inrichting.

8601958 ϊ· ? - 2 -

Bij de tot nog toe bekende inrichtingen zijn het grote gebruik aan omgevende apparaturen als nadeel te beschouwen. Men heeft een afzonderlijke waterkringloop-pomp nodig alsook gescheiden voedings- en terugvoerbuizen.

5 Er is ook het zogenaamde met natuurlijke kringloop werkende overvoeren van het water uit de ketel in de accumulator bekend, maar ook in dit geval heeft men een gescheiden voedingsbuis en een gescheiden terugvoerbuis nodig. In enkele tot nog toe bekende toepassingsgevallen heeft men 10 de kringloop met behulp van een in verbinding met de terugvoerbuis aangebrachte ejector effektiever uitgevoerd.

In de volgens het principe van de natuurlijke kringloop werkende uitvoeringen is de voedingsbuis aangesloten aan het bovenste deel van de accumulator en de gescheiden 15 terugvoerbuis aan het onderste deel daarvan.

Het is nu het doel van de uitvinding een vloei-stofverwarraingssysteem te verschaffen, waarin de overvoering van de vloeistof kan worden verricht zonder een van stuurapparatuur voorziene pomp.

20 Het doel van de uitvinding wordt bereikt met een vloeistofverwarmingssysteem, dat in hoofdzaak het kenmerk heeft, dat tussen de eerste vloeistofruimte en de tweede vloeistofruimte een verbindingsstuk is aangebracht, waartoe een eerste kanaal en een tweede kanaal behoren, zodanig, 25 dat de in de eerste vloeistofruimte verwarmde vloeistof genoodzaakt is door het eerste kanaal heen in de tweede vloeistofruimte te stromen, en dat de afgekoelde vloeistof genoodzaakt is door het tweede kanaal heen terug in de eerste vloeistofruimte te stromen.

30 Bij een gunstige uitvoeringsvorm van de uitvin ding vertoont het verbindingsstuk een buitenkanaaldeel en een daarin aangebracht binnenkanaaldeel, waarbij het eerste kanaal tussen het buitenkanaaldeel en het binnenkanaaldeel en het tweede kanaal door het binnenkanaaldeel 35 wordt gevormd. Het binnenkanaaldeel is een buis, waarvan het aan de zijde bij de tweede vloeistofruimte liggende einde door de wand van het buitenkanaaldeel heen gevoerd is.

Bij een tweede gunstige uitvoeringsvorm van de uitvinding vertoont het verbindingsstuk een buiten-40 kanaaldeel en een daarin gelegen wand, die het verbin- 860 i958 c ·* - 3 - dingsstuk deelt in een eerste en een tweede kanaal.

Bij een verdere gunstige uitvoeringsvorm van de uitvinding vertoont het verbindingsstuk een, het eerste kanaal vormend buitenkanaaldeel, en daarin ingezet het 5 tweede kanaal vormende buizen, waarvan de bij de tweede vloeistofruimte liggende einden door de wand van het buitenkanaaldeel heengevoerd zijn.

Bij een gunstige toepassing van de uitvinding is het boveneinde van het eerste kanaal in het verbindings-10 stuk in het middelste gebied van de tweede vloeistofruimte aangebracht en het boveneinde van het tweede kanaal in het onderste deel van de tweede vloeistofruimte aangebracht. Het einde van het tweede kanaal van het verbindingsstuk in de eerste vloeistofruimte is dieper gelegen 15 aangebracht dan het einde van het eerste kanaal in de eerste vloeistofruimte. Het boveneinde van het eerste kanaal is in de tweede vloeistofruimte hoger gelegen aangebracht dan het boveneinde van het tweede kanaal.

De wanden van het eerste kanaal en het tweede kanaal 20 in het verbindingsstuk kunnen ook gedeeltelijk of geheel warmte-geïsoleerd zijn.

Men heeft bij het vloeistofverwarmingssysteem volgens de uitvinding het 'inzicht gehad de natuurlijke kringloop op nieuwe soort en wijze voor het overvoeren 25 van vloeistof tussen de eerste vloeistofruimte en de tweede vloeistofruimte te benutten. Bij het systeem volgens de uitvinding is geen afzonderlijke warmte-overdragende vloeistof nodig; veeleer verkrijgt de vloeistof in de accumulator haar warmte rechtstreeks uit de 30 eerste vloeistofruimte.

Volgens de uitvinding gaat de door de warmtebron verwarmde vloeistof uit de eerste vloeistofruimte door het eerste kanaal in het verbindingsstuk over in de tweede vloeistofruimte. De afgekoelde vloeistof stroomt van de 35 bodem van de tweede vloeistofruimte door het tweede kanaal in het verbindingsstuk terug naar de eerste vloeistofruimte. De eerste vloeistofruimte kan in vergelijking met de tweede vloeistofruimte een zeer kleine grootte hebben, aangezien in de tweede vloeistofruimte in de regel een 40 voldoende grote buffervoorraad aanwezig is als gevolg van 8601958 * “v - 4 - de doelmatige vloeistofkringloop.

Zowel het eerste kanaal alsook het tweede kanaal kan indien nodig zodanig worden bekleed, dat geen warmteoverdracht van de verwarmde vloeistof naar de afgekoelde 5 vloeistof plaatsvindt.

In toevoeging aan de in het bovenstaande aangegeven voordelen maakt de uitvinding een aanzienlijke ruimtebesparing en omlaagbrenging van kosten mogelijk, aangezien men het inzicht heeft gehad de verbinding tussen 10 ketel en accumulator op eenvoudige wijze op te lossen.

De uitvinding kan in het algemeen gerealiseerd worden in elk willekeurig vloeistofverwarmingssysteem, waarin een voor het doel geschikte warmteoverdrachts-vloeistof wordt gebruikt.

15 De uitvinding wordt thans bij toepassing op een warmwatersysteem met verwijzing naar enige in de figuren van de bijgevoegde tekeningen weergegeven gunstige uitvoeringsvormen van de uitvinding beschreven, waarbij de uitvinding echter niet tot deze voorbeelden is 20 beperkt. In de tekening toont: fig. 1 een gunstige uitvoeringsvorm van het warmwatersysteem volgens de uitvinding in dwarsdoorsnede, fig. 2 een doorsnede volgens lijn II-II in fig. 1, fig. 3 een tweede uitvoeringsvorm van het 25 warmwatersysteem volgens de uitvinding in lengtedoorsnede, fig. 4 een doorsnede volgens lijn III-III in fig. 3, fig. 5 een derde gunstige uitvoeringsvorm van het warmwatersysteem volgens de uitvinding in dwarsdoorsnede, 30 fig. 6 een vierde gunstige uitvoeringsvorm van het warmwatersysteem volgens de uitvinding in lengtedoorsnede , fig. 7 een doorsnede volgens lijn VII-VII in fig. 6, en 35 fig. 8 een vijfde gunstige uitvoeringsvorm van het warmwatersysteem volgens de uitvinding in dwarsdoorsnede.

In fig. 1 is met het verwijzingscijfer 10 het met natuurlijke waterkringloop werkende warmwatersysteem 40 volgens de uitvinding aangegeven. Het systeem 10 omvat een 8601958 T * - 5 - eerste waterruimte 11 met een warmtebron 13, die ingericht is om het water daarin te verwarmen, alsmede een tweede waterruimte 12.

Volgens de uitvinding zijn de eerste waterruimte 5 11 en de tweede waterruimte 12 met elkaar verbonden via het verbindingsstuk 15, dat een eerste kanaal 16 en een tweede kanaal 17 omvat. Het verbindingsstuk 15 wordt gevormd uit een buitenkanaaldeel 19 en een daarin ingezet binnenkanaaldeel 18. Tussen de kanaaldelen 19 en 18 10 ontstaat het eerste kanaal 16 voor de van de eerste waterruimte 11 naar de tweede waterruimte 12 gaande stroming, die aangeduid is met de pijl A. Voor de afgekoelde waterstroom B vormt het kanaaldeel 18 het terug-voerkanaal voor afgekoeld water, dat wil zeggen het 15 tweede kanaal 17. Het binnenkanaaldeel 18 is in wezen centrisch ten opzichte van het buitenkanaaldeel 19 geplaatst. De intree van het tweede kanaal 17·, dat wil zeggen het einde van het kanaaldeel 18 op de zijde van de tweede waterruimte 12, is door de wand van het 20 buitenkanaaldeel 19 heengevoerd. Voor de van de eerste waterruimte 11 komende stroom is er de stroomweg, dat wil zeggen het eerste kanaal 16, in de ruimte tussen het binnenkanaaldeel 18 en het buitenkanaaldeel 19. Het uit de tweede waterruimte 12 uittredende afgekoelde 25 water stroomt door de mondingsopening van het binnenkanaaldeel 18 terug in de eerste waterruimte 11. Het genoemde afgekoelde water loopt over de stroomweg, die gevormd wordt door het in het inwendige van het verbindingsstuk 15 aangebrachte binnenkanaaldeel 18, dat wil zeggen door 30 het tweede kanaal 17, terug voor nieuwe verwarming. Het verwarmde water stroomt dan weer terug door het eerste kanaal 16 in het verbindingsstuk 15 in het accumulatorvat 14, dat wil zeggen in de tweede waterruimte 12. De hier aanwezige kringloop werkt derhalve volgens het principe 35 van de natuurlijke circulatie en er zijn geen waterkring-looppompen nodig.

Het verbindingsstuk 15 kan zodanig zijn uitgevoerd, dat het in het accumulatorvat 14 gevoerde einde van het buitenkanaal 19 geïsoleerd is. Deze isolering is in fig. 1 40 aangeduid met het verwijzingscijfer 19a. Ook het kanaaldeel 8601958 - 6 - 18 kan warmte-ge’isoleerd zijn. Deze isolatie is aangeduid met 18a. De warmte-isolaties 19a en 18a zorgen voor een meer effektieve vloeistofkringloop tussen de eerste waterruimte 11 en de tweede waterruimte 12 en er vindt geen 5 warmteoverdracht plaats reeds in het verbindingsstuk 15 tussen het eerste kanaal 16 en het tweede kanaal 17.

Het boveneinde 17b van het tweede kanaal 17 ligt dieper dan het boveneinde van het eerste kanaal 16. Het ondereinde van het tweede kanaal 17 ligt dieper dan het 10 ondereinde van het eerste kanaal 16.

In fig. 2 zijn met het verwijzingscijfer 20 de bedrijfsapparaten voor de warmwateraccumulator 14 aangegeven, welke de met 21 aangeduide warmteoverdrager voor gebruikswater en de met 22 aangeduide circulatiekring 15 voor het warme water tezamen met de regelapparatuur omvatten.

In de fig. 3 en 4 is een-tweede uitvoeringsvorm van het systeem volgens de uitvinding weergegeven, waarbij het verbindingsstuk 15 op een zodanige wijze is uit-20 gevoerd, dat het een buitenkanaaldeel 19 en een daarin aangebrachte wand 23 heeft. De wand 23 scheidt zodoende het eerste kanaal 16 en het tweede kanaal 17 van elkaar.

In fig. 5 is een uitvoeringsvorm van' het systeem volgens de uitvinding weergegeven, waarbij de natuurlijke 25 kringloop volgens de uitvinding is uitgevoerd in combinatie met een brander 24. Het afvalsgas treedt uit de met de pijl D aangeduide constructie uit, nadat het zijn warmte afgegeven heeft aan de warmte in de eerste waterruimte 11.

In de fig. 6 en 7 is een uitvoeringsvorm van 30 het verbindingsstuk 15 volgens de uitvinding weergegeven, waarbij het verbindingsstuk 15 een buitenkanaaldeel 19 en daarin ingezette gescheiden buizen 25 omvat. Deze buizen 25 zijn aan êën einde over ongeveer 90° afgebogen en door de wand van het buitenkanaaldeel 19 heen in de 35 nabijheid van de bodem van de tweede waterruimte 12 gevoerd. De buizen 25 zijn in een kring in het inwendige van het buitenkanaaldeel 19 geplaatst. Tussen het buitenkanaaldeel 19 en de buizen 25 ontstaat het kanaal voor het warme water, dat wil zeggen het eerste kanaal 16.

40 De buizen 25 vormen het kanaal voor het afgekoelde water, 86019S8 - 7 - dat wil zeggen het tweede kanaal 17.

In fig. 8 is een toepassing van het warmwater-systeem volgens de uitvinding weergegeven. In voortzetting van het buitenkanaal 19 is een voortgezet kanaaldeel 26 5 aangebracht, waarin een als warmtebron dienende elektrische verhitter 27 is ingezet. Centrisch ten opzichte van het buitenkanaaldeel 19 is een binnenkanaaldeel 28 aangebracht, dat bij deze uitvoeringsvorm een buisconstructie is. Het door de elektrische verhitter 27 verwarmde water gaat uit 10 de eerste waterruimte 11 door het door het centrische binnenkanaal 28 gevormde eerste kanaal 16 verder in het middelste gebied van de tweede waterruimte 12. Het afgekoelde water zakt op de stroomweg tussen het buitenkanaaldeel 19 en het centrische binnenkanaaldeel 28, 15 dat wil zeggen door het tweede kanaal 17 terug in de eerste waterruimte voor nieuwe verwarming.

- conclusies - ï 50 1 9 5 8

Claims (9)

1. Vloeistofverwarmingssysteem, waarbij een met een warmtebron uitgeruste eerste vloeistof ruimte, bijvoorbeeld een waterruimte boort, waarbij de zich daarin bevindende vloeistof, bijvoorbeeld water, door genoemde 5 waterbron moet worden verwarmd, alsmede een tweede vloeistof ruimte, bijvoorbeeld een waterruimte, met het kenmerk, dat tussen de eerste vloeistofruimte (111 en de tweede vloeistofruimte (12) een verbindingsstuk (15) is aangebracht, waarbij tot het verbindingsstuk (15) 10 een eerste kanaal (16) en een tweede kanaal (17) behoort, dat de in de eerste vloeistofruimte (11) verwarmde vloeistof bedoeld is door het eerste kanaal (16) in de tweede vloeistofruimte (12). te stromen, en dat de in de tweede vloeistofruimte (12) afgekoelde vloeistof bedoeld is door 15 het tweede kanaal (17) terug in de eerste vloeistofruimte (11) te stromen.

2* Vloeistofverwarmingssysteem volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het verbindingsstuk (15) een buitenkanaaldeel (19).en een in het inwendige daarvan 20 aangebracht binnenkanaaldeel (18) vertoont, waarbij het eerste kanaal (16) ontstaat tussen het buitenkanaaldeel (19) en het binnenkanaaldeel (18) en dat het tweede kanaal (17) wordt gevormd door het binnenkanaaldeel (18).

3. Vloeistofverwarmingssysteem volgens conclusie 2, 25 met het kenmerk, dat het binnenkanaaldeel (18) een buis is, waarvan het einde aan de zijde van de tweede vloeistofruimte door de wand van het buitenkanaal (19) is doorgevoerd.

4. Vloeistofverwarmingssysteem volgens conclusie 1, 30 met het kenmerk, dat het verbindingsstuk (15) een buitenkanaaldeel (19) en een daarin aangebrachte wand (23) vertoont, welke het verbindingsstuk (15) deelt in een eerste en tweede kanaal (16,17).

5. Vloeistofverwarmingssysteem volgens conclusie 1, 1801958 - 9 - met het kenmerk, dat het verbindingsstuk (15) een het eerste kanaal (16) vormend buitenkanaaldeel (19) en daarin ingezette, het tweede kanaal (17) vormende buizen (25) vertoont, waarvan de einden aan de zijde van 5 de tweede vloeistof ruimte (12) door de wand van het buitenkanaaldeel (19) zijn doorgevoerd.

6. vloeistofverwarmingssysteem volgens één der voorgaande conclusies,met het kenmerk, dat het ondereinde van het tweede kanaal (17) van het ver- 10 bindingsstuk (15) in de eerste vloeistofruimte (11) is aangebracht om lager dan het ondereinde van het eerste kanaal (16Jinde eerste vloeistofruimte (17) te liggen.

7. Vloeistofverwarmingssysteem volgens êën der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat 15 -het boveneinde van het eerste kanaal (17) van het verbindingsstuk (15) in de tweede vloeistofruimte (12) is aangebracht om lager dan het boveneinde van het tweede kanaal (17) te liggen.

8. Vloeistofverwarmingssysteem volgens één der 20 voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het boveneinde van het eerste kanaal (16) van het verbindingsstuk (15) is aangebracht in het middelste gebied van de tweede vloeistofruimte (12), en dat het boveneinde van het tweede kanaal (17) is aangebracht in het onderste 25 deel van de tweede vloeistofruimte (12).

9. Vloeistofverwarmingssysteem volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de wanden van het eerste kanaal en het tweede kanaal (17) geheel of gedeeltelijk warmte-geïsoleerd zijn. 3601958