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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb von Speieherlrerden, insbesondere für elektrische Beheizung, sowie Vorrichtungen zur Durchführung dieses Verfahrens. Bei solchen Speicherherden wird die Wärme von einem Wärmespeicher auf den Heizkörper an der Verbrauchsstelle mittels einer Heizflüssigkeit übertragen, u. zw. wird hiebei ein geschlossenes Heizsystem benutzt, in welchem ein und dieselbe Flüssigkeit immer wieder zirkuliert.
Gemäss der Erfindung wird nun die Heizwirkung bzw. Temperatur durch entsprechende Bemessung der im Heizkreis umlaufenden Flüssigkeitsmenge geregelt, u. zw. geschieht dies durch Einführen einer bestimmten Menge Heizflüssigkeit in den Heizkreis oder durch Entnahme aus demselben. Dieses Verfahren wird zweckmässig in der Weise durchgeführt, dass im Heizkreis ein ihn nach aussen abschliessendes Organ, z. B. ein Ventil, angeordnet ist, durch welches Heizflüssigkeit dem Heizkreis zugeführt oder aus ihm entnommen werden kann. Die Zuführung der Heizflüssigkeit zum Heizkreis kann gemäss einer weiteren Ausbildungsform der Erfindung in abgekühlten Zustande des Heizkreises mittels des in ihm befindlichen Vakuums erfolgen.
Um die Wärme der aus dem Heizkreis abgeführten Heizflüssigkeit möglichst vorteilhaft auszunutzen, wird sie zur Heisswasserbereitung verwendet. Dies kann, wenn Wasser als Heizflüssigkeit benutzt wird, in einfachster Weise dadurch erfolgen. dass die abgeführte Menge der Heizflüssigkeit dem Heisswasserbehälter zugeführt wird.
Die Erfindung besteht weiterhin in der besonderen Ausbildung der Absperrorgane sowie des Speicherherdes und der Heizplatte.
Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Fig. 1 ist ein senkrechter Längsschnitt durch eine vollständige Heizanlage gemäss der Erfindung. Fig. 2 ist ein senkrechter Querschnitt durch die rechte Hälfte der Heizanlage gemäss Linie 11-il in Fig. 1. Fig. 3 zeigt schematisch die Seitenansicht
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Fig. 5 ist ein senkrechter Querschnitt durch ein Regulier-und Absperrventil. Fig. 6 ist ein senkrechter Querschnitt durch das Regulierorgan mit dem dazugehörigen Behälter. Fig. 7 ist ein senkrechter Querschnitt durch das kombinierte Regulier-und Absperrorgan. Fig. 8 ist ein senkrechter Schnitt gemäss LinieX11- X11 inFig. 10 einer weiteren Au sbiJdungsform der Heizplatte. Fig. 9ist ein teilweiser senkrechter Längsschnitt gemäss Linie XIII-XIII in Fig. 10. Fig. 10 ist ein Grundriss der unteren Hälfte der Heizplatte nach Fig. 8, wobei zum besseren Verständnis die hochliegenden Teile schraffiert sind.
Im Innern des allseitig, beispielsweise durch Kieselgur isolierten, an Stangen s aufgehängten Speicher- blocks A befindet sich der Heizkörper S. der elektrisch betrieben wird. In einigem Abstand von dem Speicherblock wird dieser ringsherum von einem Hohlzylinder umschlossen, der den Heisswasserspeicher G darstellt, dessen Boden 10 die vom Speieherbloek nach unten ausstrahlende Wärme abfängt und dem Wasserbehälter G zuführt. Die vom Block nach oben gehende Wärme wandert grösstenteils zur Kochund Wärmeröhre C sowie zum Hilfswasserbehälter H. Letzterer nimmt auch die etwaige Verlustwärme der noch späterhin näher zu beschreibenden Ventile 21, 22, 2. 3. 24 auf. die deshalb an seiner Innenseite dicht an diesem Behälter angeordnet sind.
Der Hilfswasserbehälter H nimmt ferner die Abwärme der Kochplatten 13, 14 auf, die in Fig. 1 in der Bildebene senkrecht hintereinanderliegen. Fber der Kochund Wärmeröhre C liegt das Brat- und Backrohr ss, welches durch zwei Heizrohrsysteme 11 und 12 beheizt wird, die unabhängig voneinander arbeiten. Jedes dieser Systeme hat eine besondere Verdampfer-
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und Wärmeröhre C angeordnet sind. damit etwaige Verlustwärme von dieser Röhre nutzbar gemacht wird. Die Behälter 31-34 sind aus nahtlosem Stahlrohr und etwas kurzer gehalten als die Tiefe der
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abgeschirmt werden, wie in Fig. 1 dargestellt ist.
Hiebei werden die beiden Klappen 15, wie durch die gestrichelte Linie angedeutet ist, senkrecht heruntergeklappt. Gleichzeitig ergibt diese Anordnung ein gewisse Reservemöglichkeit bei Störungen. Wenn nämlich das Heizrohrsystem 11 defekt wird. so kann man immer noch die untere Röhre O mit Oberhitze von dem Heizrohrsystem ? aus betreiben, bis das
System 11 repariert ist. Wird umgekehrt das Heizrohrsystem 12 defekt, so fehlt nur die Unterhitze der
Röhre B. Dies bedeutet aber keine schwerwiegende Störung, da beim Braten und Kochen die Oberhitze von grösster Wichtigkeit ist, so dass man zur Not ohne Unterhitze backen kann.
Ebenso ist das Defekt- werden einer der Kochplatten 13, 14 nicht besonders schwerwiegend, da diese nur zum Aufkochen der
Speisen benutzt werden, während das Weiterkochen ökonomischer in den gut isolierten Röhren C und eventuell B erfolgt. Ausserdem führt der Heisswasserbehälter dauernd Wasser von 50 bis 70 C, wodurch ein schnelles Aufkochen der Speisen durch Zusetzen von heissem Wasser möglich ist.
Über dem Heisswasserspeicher G ist ein Hilfswasserbehälter E angeordnet. Das Verbindungsrohr 3 zwischen beiden wird ausserhalb des Heisswasserbehälters ss und bis zum Boden desselben geführt, um ein Mischen von Kalt-und Heisswasser zu vermeiden und Wärmeübertragung zwischen beiden Behältern zu umgehen. Damit nun etwaige Luft-und Dampfbildung im Heisswasserspeicher G nicht zum Überlaufen im Hilfswasserbehälter H führt, ist an der höchsten Stelle des Heisswasserspeichers ein schwaches Ent- lüftungsrohr 6 angebracht, welches oberhalb des Wasserspiegels endet. Die Luft entweicht durch das Entlüftungsrohr 6, während Dampf beim Hochsteigen in ihm kondensiert wird, so dass das Entweichen des Dampfes vermieden wird.
Durch diese Anordnung ist es auch möglich, an die abgehende Heisswasserleitung 5'mehrere voneinander unabhängige Zapfstellen anzuordnen. Bei bekannten Heisswasserspeichern ist dies meist nicht möglich, da bei Entnahme von Heisswasser die Kaltwasserleitung geöffnet werden muss.
Die Heizflüssigkeit geht also im ersten System vom Verdampfer 1 als Dampf durch das Rohr 16 in das Querrohr 17 (s. Fig. 3 und 4), u. zw. über einen Überlauf 161, von dort in die senkrecht in das Rohr 17 einmündenden zahlreichen Rohre des Heizsystems 11, wo sie kondensiert. nach hinten zum senkrecht dazu stehenden Rohr 18, von dort durch das Rohr 2. 3 zum Kondensatbehälter 31, über das Rohr 26 zum Ventil 21 und von dort über das Rohr 27 zum Verdampfer.
In analoger Weise wird, durch im einzelnen nicht dargestellte Rohrverbindungen, der zweite Heizkreis durch den Verdampfer 2, das Heizrohrsystem 12. den Kondensatbehälter 32 und das Ventil 22 gebildet (Fig. 1 und 2). Vom Verdampfer 3 geht ein Rohr 35 hoch. das sich gabelt. Der eine Rohrstrang 36 geht direkt zum Kondensatbehälter 33. Der andere Rohrstrang 39 geht über das Ventil 23 und das Rohr 38 zum Kondensatbehälter 33, von wo dann eine gemeinsame Leitung 37 zur Kochplatte 13 führt. Hier sind die Leitungen 35 und 37 gleichzeitig Zu-und Rückleitung, was ohne Bedenken zulässig ist, wenn die Rohre weit genug sind. In entsprechender Weise ist die Kochplatte. M mit dem Kondensatbehälter 34. dem Ventil 24 und dem Verdampfer 4 verbunden.
Durch die gewählte Anordnung wird eine weitgehende Ausnutzung der Wärme gesichert, die namentlich für elektrisch beheizte Herde erforderlich ist. Die vom Speicherblock nach der Seite und nach unten ausgestrahlte Wärme wird durch den Behälter G und den Boden J6 aufgefangen, die nach oben strömende durch die sämtlichen darüber gelagerten Teile. Die Wärme, die sich in den Rohren, den Kondensatbehältern und den Ventilen befindet, wird dadurch bestens ausgenutzt, dass alle diese Teile unmittelbar an den Hilfsbehälter H oder die beiden Heiz-und Baekröhren C und B gelegt sind. Auch die von den Kochplatten 13, 14 nach unten ausstrahlende Wärme kommt dem Hilfsbehälter H zugute.
Wenn nun die Übertragung der Wärme durch Dampf in einem dichten und geschlossenen Rohrsystem mit ein und derselben gleichbleibenden Flüssigkeitsmenge erfolgt, so tritt trotz ursprünglicher absoluter Diehtigkeit doch im Laufe der Jahre ein geringer Flüssigkeitsverlust auf, da die Schweiss- und Lötstellen durch die schnell und häufig auftretenden Temperaturdifferenzen feine Risse bekommen. Die Ergänzung der verlorenen Flüssigkeit erfordert daher kostspielige Reparaturen. Auch ist es dabei verhältnismässig schwierig, genau das benötigte Quantum von Flüssigkeit in das System hinein zu bekommen.
Gemäss der Erfindung wird nun in den Heizkreis ein Ventil eingebaut, das den Zutritt von Flüssigkeit von aussen her ermöglicht bzw. umgekehrt die Entnahme von Heizflüssigkeit aus dem System gestattet.
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oder die Flüssigkeit nach jedem Kochvorgang aus dem Heizsystem entfernen, um ihre Flüssigkeitswärme zur heisswasserbereitung oder zu andern Zwecken zu verwerten. Es ist ferner möglieh, dureh ein solches
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Ventil den Heizkreis überhaupt in Betrieb zu setzen oder abzustellen, so dass gegebenenfalls eine weitere Regulierung innerhalb des Heizkreises nicht mehr erforderlieh ist.
Zu diesem Zwecke kann ein Ventil gemäss Fig. 5 verwendet werden, das an Stelle der Ventile - benutzt werden kann. Das Kondensat strömt durch das Rohr 26 ein und wird dem Verdampfer 7 durch das Rohr 27 zugeführt, wobei die Regulierung der Wärmeübertragung durch ein Ventil S6 erfolgt, das in der noch zu beschreibenden Weise entweder von Hand oder selbsttätig beim Überschreiten eines bestimmten Druckes geschlossen wird.
Ausserdem ist ein Rohrstutzen 28 vorgesehen. durch welchen bei Bedarf Flüssigkeit in den Heiz- kreis eingelassen oder abgelassen werden kann. Wird als Heizflüssigkeit Wasser verwandt, so steht der
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beherrscht, das eine mit Gewinde versehene Spindel -1-7 aufweist. die in einem entsprechenden Gegengewinde des Gehäuses 21 geführt ist. Diese Anordnung ist besonders zweckmässig für Heizkreise, wie die Beheizung des oberen Bratrohrheizkörpers 11, wo die Betriebsflüssigkeit bei Stillstand teils im Heizkörper 11 und teils im Behälter 31 ruht.
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das mit einem Stutzen 29 an das Rohr 30 ebenso angeschlossen ist. wie das Ventil 27 durch den Stutzen 28.
Bei der Heizplatte 14 ist eine andersartige Regelungsweise dargestellt. Hier befindet sich im
Heizsystem keine Flüssigkeit, ausser während der Kochzeit. Die Heizflüssigkeit wird vielmehr, wenn die
Heizstelle in Betrieb genommen werden soll. durch das Ventil. 24 erst zugeführt. Dieses ist aus Fig. 2 und insbesondere aus Fig. 6 ersichtlich. Das Ventil ist durch das Rohr 42 mit dem Kondensatbehälter 34 und durch das Rohr 43 mit dem Heisswasserbehälter a verbunden. Der Ventilkegel 48 sperrt den Zugang zum Rohr 42. Dieser Ventilkegel ist durch eine Labyrintdichtung o2 gegen das Gehäuse 24 abgedichtet und trägt eine Spindel 56, an der ein Handgriff 53 befestigt ist.
Eine Feder 55, die die Spindel 56 umgibt. sucht das Ventil 48 zu schliessen. Hiebei kann die Spannung der Feder durch eine mit Gewinde versehene
Büchse 54 geregelt werden, die in einer ebenfalls mit Gewinde versehenen, im Gehäuse 24 befestigten
Hülse 57 verstellbar ist. Das Ventilgehäuse ist am Vorderbleeh 58 des Ofens befestigt. Durch Drehen der Büchse 54 kann die Spannung der Feder nach Belieben eingestellt werden. Das Ventil kann also gleichzeitig als Überdruckventil benutzt werden, wodurch man in der Lage ist. den Höehstdruck und damit die höchste Temperatur in der Heizplatte 14 nach Belieben einzustellen. Im Behälter 34 ist eine
Scheidewand 49 angeordnet, die jedoch nicht vollständig durchgeht, sondern unten einen Spalt 50 lässt.
Durch diese Wand 49 wird ein Teil 34'des Behälters abgetrennt. der Rohrstutzen 40 und 41 aufweist.
Das Rohr 40 führt zum Verdampfer 4 (s. Fig. 2), das Rohr 41 zur Kochstelle M
Wird nun das Ventil 48 durch Ziehen am Handgriff 53 geöffnet, so strömt, da beim Stillstand im Heizkreis Vakuum herrscht, Wasser aus dem Behälter G durch das Rohr 43 nach dem Rohr 42 und in den Behälter 34. Durch die am Spalt 50 auftretende Injektorwirkung wird vermieden, dass zunächst Flüssigkeit nach dem Rohr 40 fliessen kann. Ist nun genügend Flüssigkeit im Behälter 34, so wird der Handgriff 53 losgelassen und durch den Druck der Feder 55 das Ventil 48 geschlossen. Es kann nun die Flüssigkeit durch den Spalt 50 und durch das Rohr 40 zum Verdampfer fliessen und der entwickelte Dampf kann nun zurück und durch das Rohr 41 zur Heizstelle 14 strömen.
Das dort gebildete Kondensat fliesst wieder über die Rohre 41 und 40 zum Verdampfer zurück, was ohne Bedenken durchgeführt werden kann, wenn die Rohre genügend gross sind. Dies geschieht so lange. bis der Ventilkegel 48 wieder geöffnet wird, wodurch der vorhandene Dampf und die eventuelle Flüssigkeit durch das Rohr43 nach dem Behälter (; fliessen, wo sie die Wärme an das dort vorhandene Wasser abgeben. In der Scheidewand 49 ist eine Ent- lüftungsöffnung 51 vorgesehen. Durch Einstellen des Ventils 48 auf einen bestimmten Druck wird also das Quantum der Flüssigkeit reguliert, die im System verbleibt und damit der Druck und damit die Temperatur reguliert.
Wie bereits erwähnt, wird bei der Verwendung von destilliertem Wasser oder einer andern Heizflüssigkeit ein besonderer Behälter für diese angeordnet. Es geht dann das Rohr 43 bzw. eine Sammelleitung für alle Heizkreise geschlossen und mit entsprechender Länge durch den Heisswasserspeicher G, um dort die Wärme der abgelassenen Flüssigkeit abzugeben, und von dort aus zu dem besonderen Flüssigkeitsbehälter. Dieser wird zweckmässig so angeordnet, dass er leicht naehfüllbar ist, und einen Schwimmer oder eine andere Einrichtung aufweist, die die Stellung des Wasserstandes von aussen leicht sichtbar macht. Dann hat man eine genaue Übersicht darüber, wieviel Heizflüssigkeit
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notwendig ist.
Fig. 7 zeigt ein Ventil, ähnlich dem nach Fig. 6, welches aber auch eine Regelung der Heizflüssig-
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dieser Figur besonders dargestellten Betätigungsvorrichtung versehen. Der Ventilkegel 18 ist durch eine Verbindungsstange 65 mit einem zylindrischen Ventilkörper M verbunden, der eine teilweise Aussparing ? an seinem Umfange aufweist. In der in der Zeichnung dargestellten Stellung ist diese Aussparung nach unten gekehrt, so dass eine Verbindung zwischen dem Zuleituns'srohr 6. 3 und dem Rohr 64
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Flüssigkeit reguliert wird.
Die Heizkörper 11 und 1'2 in Fig. l und 2 bestehen vorzugsweise aus nahtlosem Stahlrohr, die
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die in Metall einsegossen sind. Die Ausführung soleher Heizkörper bzw. Kochplatten erfordert aber viel Handarbeit. Ausserdem ergeben sich bei den Kochplatten 1.'3, 14 infolge des grossen Gewichtes auch entsprechende Anheizverluste. Die Ausführungsform nach Fig. 8-10 vermeidet diese Nachteile und ist für moderne Massenfabrikation besonders geeignet.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 8-10, die sich besonders für Strahlungsheizkörper, wie z. B.
Backröhren u. dgl., eignet, sind zwei gleiche Blechkörper 81 so aneinandergeschweisst, dass ihre Rillen die Heizrohre 80 ; und das Sammelrohr 83 ergeben. Von letzterem zweigt dann die Zu-und Ableitung 8
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das Sammelrohr 83 befindet, etwas tiefer liegt, damit das gebildete Kondensat leicht abfliesst.
PATENT-ANSPRÜCHE : 1. Verfahren zum Betrieb von Speicherherden, bei welchen die Wärme von einem Wärmespeicher auf den Heizkörper an der Verbrauchsstelle mittels einer Heizflüssigkeit übertragen wird. Dadurch gekenn- zeichnet. dass die Heizwirkung bzw Temperatur durch entsprechende Emessung der im heizkreise umlaufenden Flüssigkeitsmenge gergelt wird. u. zw. durdh Einführung einer bestimmten Menge Heizflüssigkeit in den Heizkreis oder Entnahme aus demselben.