Heizanlage mit Wärmespeicher. Die Erfindung betrifft eine Heizanlage, bei der die Wärme einer Wärmequelle von einem Wärmespeicherherd aufgenommen wird und von diesem aus zur Wärmever- brauchsstelle mittelst einer Flüssigkeit in einem dem Wärmegrad des Wärmespeichers entsprechenden Zustand weitergeleitet wird, gekennzeichnet durch Mittel, um die Menge der im Heizsystem zirkulierenden Flüssig keit und deren Umlaufgeschwindigkeit und damit die übertragene Wärmemenge verän dern zu können.
Gemäss einer bevorzugten Ausbildungs form des Erfindungsgegenstandes erfolgt das Ein- und Ausschalten des Heizsystemes durch Zu- oder Abführen von Heizflüssig- keit in das Heizsystem durch ein es nach aussen abschliessendes Organ.
Die Wärme der aus dem Heizkreis abge führten Heizflüssigkeit kann zweckmässig zur feizwasserbereitung ausgenutzt werden. Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbei spiel des Erfindungsgegenstandes.
Abb. 1 ist ein senkrechter Längsschnitt in schematischer Darstellung durch eine voll ständige Heizanlage gemäss der Erfindung; Abb. 2 ist ein senkrechter Querschnitt durch die rechte Hälfte der Heizanlage ge mäss Linie II-II in Abb. 1; Abb. 3 zeigt schematisch die Seitenan sicht eines Bratrohres; Abb. 4 ist ein senkrechter Längsschnitt durch das Zuführungsrohr für die Bratröhre; Abb. 5 ist ein senkrechter Querschnitt durch ein Regulier- und Absperrventil;
Abb. 6 ist ein senkrechter Querschnitt durch das Regulierorgan mit dem dazuge hörigen Behälter; Abb. 7 ist ein senkrechter Querschnitt durch das kombinierte Regulier- und Ab sperrorgan; Abb. 8 und 9 stellen zwei Ausführungs formen der Absperrventile im senkrechten Längsschnitt dar; Abb. 10 ist ein senkrechter Querschnitt durch eine Kochplatte;
Abb. 11 ist ein wagrechter Schnitt durch die Kochplatte gemäss Linie XI-Xl in Abb. 10; - Abb. 12 ist ein senkrechter Schnitt ge inäss Linie XII-XII in Abb. 14 einer wei teren Ausbildungsform der Heizplatte; Abb. 13 ist ein teilweiser senkrechter Längsschnitt gemäss Linie XIII-XIII in Abb. 14;
Abb. 14 ist ein Grundriss der untern Hälfte der Heizplatte nach Abb. 12, wobei zum besseren Verständnis die hochliegenden Teile schraffiert sind.
Im Innern der allseitig, beispielsweise durch Kieselgur isolierten, an Stangen s auf gehängten Speicherblockes A befindet sich der Heizkörper 8, der vorzugsweise elektrisch geheizt wird. In einigem Abstand von dem Speicherblock wird dieser rings herum von einem Hohlzylinder umschlossen, der den Heisswasserspeicher G darstellt, dessen Boden 10 die vom Speicherblock nach unten strö inende Wärme abfängt. und nach dem Wasserbehälter G zuleitet. Die vom Bloch nach oben gehende Wärme wandert grössten teils zur Koch- und Wärmeröhre C, sowie zum Hilfswasserbehälter H. Letzterer nimmt auch die etwaige Verlustwärme der noch späterhin näher zu beschreibenden Ventile 21, 22, 23, 24 auf, die deshalb an seiner Innen seite dicht an diesem Behälter angeordnet sind.
Der Hilfswasserbehälter H nimmt fer ner die Abwärme der die Kochplatten 1.3, 14 durchströmenden Flüssigkeit auf, die in Abb. 1 in der Bildebene senkrecht hinterein ander liegen. Über der Koch- und Wärme röhre C liegt das Brat- und Backrohr B, welches durch zwei Heizrohrsysteme 11 und 12 beheizt wird, die unabhängig voneinander arbeiten.
Jedes dieser Systeme hat eine beson dere Verdampferspirale 1 bezw. 2 und ein be sonderes Ventil 21 bezw. 2,4. Die Kochplatten 13 und 14 haben ebenfalls je eine Ver- dampferspirale 3 bezw. 4 und je ein Ventil 2:,3 bezw. 21.
Ferner hat jeder dieser Heizkreisc einen Behälter .31, 32, 33, 34, welche Behäl ter auf der nach dem Innern der Heizanlage gerichteten Seite des Koch- und -Wärme raumes C angeordnet sind, damit etwaige Verlustwärme von diesem Raum nutzbar ge- mä.cht wird. Die Behälter 31 bis 34 be stehen aus nahtlosen Stahlrohren und sincl etwas kürzer gehalten als die Tiefe der Räume B und C. Das Heizrohrsystem 12 dient gleichzeitig als Oberhitze für den Raum C. Dieser ist daher sehr gut als Kochkiste verwendbar.
Wird das Heizrohrsystem 12 ah Unterhitze für den Bratraum B benutzt und wird gleichzeitig der Kochraum C nicht benutzt, so kann diese durch zwei Klappen 15 abgeschirmt werden, wie in Abb. 1 dar gestellt ist. Hierbei werden die beiden Klap pen 15, wie durch die gestrichelte Linie an gedeutet ist, senkrecht heraufgeklappt. Gleichzeitig ergibt diese Anordnung eine ge wisse Reservemöglichkeit bei Störungen. Wenn nämlich das Heizrohrsystem 11 defekt wird, so kann man immer noch die untere Röhre C mit Oberhitze von dem Heizrohr system 12 aus betreiben, bis das System 11 repariert ist. Wird umgekehrt das Heizrohr system 12 defekt, so fehlt nur die Unterhitze der Röhre B.
Dies bedeutet aber keine schwer wiegende Störung, da beim Braten und Ko chen die Oberhitze von grösster Wichtigkeit ist, so dass man zur Not ohne Unterhitze backen kann. Ebenso ist das Defektwerden einer der Kochplatten 13, 14 nicht besonder# schwerwiegend, da diese nur zum Aufkochen der Speisen benutzt werden sollen, während das Weiterkochen ökonomischer in den gut isolierten Röhren C und eventuell B erfolgt, Ausserdem führt der Heisswasserbehälter G dauernd Wasser von 50 bis 70 Celsius, wo durch ein schnelles Aufkochen der Speiser durch Zusetzen von heissem Wasser möglich ist.
Über dem Heisswasserspeicher G ist ein Hilfswasserbehälter H angeordnet. Das Ver bindungsrohr 5 zwischen beiden wird ausser halb des Heisswasserspeichers G und bis zum Boden desselben geführt, um ein Mischen von Kalt- und Heisswasser zu vermeiden und Wärmeübertragung zwischen beiden Behäl tern zu umgehen. Damit nun etwaige Luft- und Dampfbildung im Heisswasserspeicher G nicht zum Überlaufen im Hilfswasserbehäl ter H führt, ist an der höchsten Stelle des Heisswasserspeichers ein dünnes Entlüftungs rohr 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 vermie den wird.
Durch diese Anordnung ist es auch möglich, an die abgehende Heisswasserleitung 5' mehrere voneinander unabhängige Zapf stellen anzuordnen. Bei bekannten Heiss wasserspeichern ist dies meist nicht möglich, da bei Entnahme von Heisswasser die Kalt wasserleitung geöffnet werden muss.
Die Heizflüssigkeit geht also im ersten System vom Verdampfer 1 als Dampf durch das Rohr 16 in das Querrohr 17 (siehe Abb. 3 und 4), vorzugsweise über einen Überlauf 161, von dort in die senkrecht in es einmün denden zahlreichen Rohre des Heizsystemes 11, wo sie kondensiert, nach hinten zum senk recht dazu stehenden Rohr 18, von dort durch das Rohr 25 zum Kondensatbehälter 31, über das Rohr 26 zum Ventil 21 und von dort über das Rohr 27 zum Verdampfer.
Entsprechend vorgenannter Anordnung wird durch im einzelnen nicht dargestellte Rohrverbindungen der zweite Heizkreis durch den Verdampfer<B>9</B>, das Heizrohrsystem 12, den Kondensatbehälter 32 und das Ventil 22 gebildet. Vom Verdampfer 3 geht ein Rohr 35 hoch, das sich gabelt. Der eine Rohrstrang <B>36</B> geht direkt zum KondensaIbehälter 33. Der andere Rohrstrang 39 geht über das Ven til 23 und das Rohr 38 zum Kondensatbehäl- ter 33, von wo dann eine gemeinsame Lei tung 37 zur Kochplatte 13 führt. Hier sind die Leitungen 3.5 und 37 gleichzeitig Zu- und Rückleitung, was ohne Bedenken zulässig ist, wenn die Rohre weit genug sind.
In entspre ehender Weise ist die Kochplatte 14 mit dem Kondensatbehälter 34, dem Ventil 24 - und dem Verdampfer 4 verbunden.
Durch die gewählte Anordnung wird eine weitgehende Ausnutzung der Wärme ge sichert, die namentlich für elektrisch beheizte Herde erforderlich ist. Die vom Speicher block nach der Seite und nach unten ausge strahlte Wärme wird durch den Heisswasser speicher G und den Boden 10 aufgefangen., die nach oben strömende durch die sämt lichen darüber gelagerten Teile. Die Wärme, die sich in den Röhren, den Kondensatbehäl- tern und den Ventilen befindet, wird dadurch bestens ausgenutzt, dass alle diese Teile un mittelbar an den Hilfsbehälter H bezw. die beiden Heiz- und Backräume 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 geschlos senen Rohrsystem mit ein- und derselben gleichbleibenden Flüssigkeitsmenge erfolgt, so tritt trotz ursprünglicher absoluter Dich tigkeit doch im Laufe der Jahre ein geringer Flüssigkeitsverlust auf, da die Schweiss- und Lötstellen durch die schnell und häufig auf tretenden Temperaturdifferenzen feine Risse bekommen. Die Ergänzung der verlorenen Flüssigkeit erfordert daher kostspielige Re paraturen. Auch ist es dabei verhältnismässig schwierig, genau das benötigte Quantum von Flüssigkeit in das System hinein zu bekom men.
Gemäss einer besonderen Ausführungs form wird nun in den Heizkreis ein Ventil eingebaut, das den Zutritt von Flüssigkeit von aussen her ermöglicht bezw. umgekehrt die Entnahme von Heizflüssigkeit aus dem System gestattet. Man kann also durch dieses Ventil nach Belieben entweder die etwa ver- lorengegangene Flüssigkeit ergänzen oder die Flüssigkeit nach jedem Kochvorgang aus dem Heizsystem entfernen, um ihre Flüssig keitswärme zur Heisswasserbereitung öder zu andern Zwecken zu verwerten.
Es ist ferner möglich, durch ein solches Ventil den Heiz- kreis überhaupt in Betrieb zu setzen oder ab- zustellen, so dass gegebenenfalls eine weitere Regulierung innerhalb des Heizkreises nicht mehr erforderlich ist. Zu diesem Zwecke kann ein Ventil verwandt werden. Das Kon densat strömt durch das Rohr 2,6 ein und wird dem Verdampfer 1 durch das Rohr 27 zugeführt, wobei die Regulierung der Wärmeübertragung durch ein Ventil 86 er folgt, das in der noch zu beschreibenden Weise entweder von Hand oder selbsttätig beim Überschreiten eines bestimmten Druckes geschlossen wird.
Ausserdem ist ein Rohrstutzen 2,8 vor gesehen, durch welchen bei Bedarf Flüssig keit in den Heizkreis eingelassen oder abge lassen werden kann. Wird als Heizflüssigkeit Wasser verwendet, so steht der Rohrstutzen 28 durch die Sammelleitung 30 (Abb. 2) für alle entsprechenden Ventile mit dem Heiss wasserbehälter G in Verbindung. Man kann aber auch, um Kesselsteinbildung zu vermei den, sowie um das Wasser genau messen zu können, destilliertes Wasser aus einem be sonderen Behälter zuführen, sowie natürlich auch irgend eine andere Heizflüssigkeit. Der Zutritt zum Rohrstutzen 28 wird durch das Ventil 45 beherrscht, das eine mit Gewinde versehene Spindel 47 aufweist, die in entspre chenden Muttergängen des Gehäuses 21 ge führt ist.
Diese Anordnung ist besonders zweckmässig für Heizkreise, wie die Behei- zung des obern Bratrohrheizkörpers 11, wo die Betriebsflüssigkeit bei Stillstand teils im Heizkörper 11 und teils im Behälter 31 ruht.
Die Zuführung der Flüssigkeit zum Heiz- kreis erfolgt zweckmässig im kalten Zustande der Heizstelle und ist infolge des im Heiz- kreise vorhandenen Vakuums leicht möglich. Soll die Heizflüssigkeit nach dem Kochen ab gelassen werden, um die noch vorhandene Flüssigkeitswärme auszunutzen, so geschieht dies zweckmässig durch den Innendruck des Heizkreises.
Entsprechend erfolgt auch die Beheizung der Heizplatte 13 durch das Ventil 23, das mit einem Stutzen 29 an das Rohr 30 ebenso angeschlossen ist, wie das Ventil 21 durch den Stutzen 28. Bei der Heizstelle 14 ist eine andersartig,- 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 Abb. 2 und insbesondere aus Abb. 6 ersichtlich.
Das Ven til ist durch das Rohr 42 mit dem Konden- satbehälter 34 und durch das Rohr 43 mit dem Heisswasserbehälter G verbunden. Der Ventilkegel 48 sperrt den Zugang zum Rohr 42. Dieser Ventilkegel ist durch eine Laby- rintdichtung 52 gegen das Gehäuse 24 abge dichtet und trägt eine Spindel 56, an der ein Handgriff 5,3 befestigt ist. Eine Feder 55, die die Spindel 5'6 umgibt, hat die Neigung, das Ventil 48 zu schliessen, und die Span nung der Feder kann durch eine mit Gewinde versehene Büchse 5,4 geregelt werden, die in einer ebenfalls mit Gewinde versehener. Hülse 67 verstellbar ist, die im Gehäuse 2,4 befestigt ist.
Das Ventilgehäuse ist am Vorderblech 58 des Ofens befestigt. Durch Drehen der Büchse 54 kann die Spannung der Feder nach Belieben eingestellt werden. Das Ventil kann also gleichzeitig als Überdruck ventil benutzt werden, wodurch man in der Lage ist, den Höchstdruck und damit die höchste Temperatur der Heizstelle 14 nach Belieben einzustellen. Im Behälter 34 ist eine Scheidewand 49 angeordnet, die jedoch nicht vollständig durchgeht, sondern unten einen Spalt 5'0 lässt. Durch diese Wand 49 wird ein Teil 34' des Behälters abgetrennt, der Rohr stutzen 40 und 41 aufweist. Das Rohr 40 führt zum Verdampfer 4 (siehe Abb. 2), das Rohr 41 zur Kochstelle 1,4.
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 Injek- torwirkung 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 luj.cli den Druck der Feder 55 der Kegel 48 beschlossen.
Es kann nun die Flüssigkeit ;furch den Spalt 50 und durch das Rohr 40 zum Verdampfer fliessen und der entwickelte Dampf kann nun zurück und durch das Rohr 11 zur Heizstelle 14 strömen. Das dort ge bildete 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 solange; bis der Ventilkegel 48 wieder geöffnet wird, wodurch der vorhan dene Dampf und die eventuelle Flüssigkeit durch das Rohr 43 nach dem Behälter G flie ssen, wo sie die Wärme an das dort vorhan dene Wasser abgeben. In der Scheidewand 49 ist eine Entlüftungsöffnung 51 vorgesehen.
Durch Einstellen des Ventils 48 auf einen be stimmten Druck wird also das Quantum der Flüssigkeit reguliert, die im System ver bleibt und damit der Druck und damit die Temperatur des Dampfers reguliert. Wie be reits erwähnt, ist bei der Verwendung von destilliertem Wasser oder einer andern Heiz- flüssigkeit ein besonderer Behälter für diese angeordnet. Es geht dann das Rohr 43 bezw. eine Sammelleitung für alle Heizkreise ge schlossen und mit entsprechender Länge (furch den Heisswasserspeicher G, um dort die Wärme der abgelassenen Flüssigkeit ab zugeben, und von dort aus zu dein besonderen Flüssigkeitsbehälter.
Dieser wird zweck mässig so angeordnet, dass er leicht nachfüll- bar ist, und einen Schwimmer oder eine an dere Einrichtung aufweist, die die- Stellung des Wasserstandes von aussen leicht sichtbar macht. Dann hat man eine genaue Übersicht darüber, wie viel Heizflüssigkeit jedem Heiz- kreis zugeteilt werden muss, was für eine schnelle und richtige Bedienung des Ventil 48 notwendig ist.
Abb. 7 zeigt ein Ventil ähnlich Abb. 6, welches ausserdem eine Regelung der Heiz- flüssigkeit im Heizkreise gestattet, ähnlich wie das Ventil 21. 48 ist der den Heizkreis nach aussen abschliessende Ventilkegel, wie in Abb. 6, und ist mit der in dieser Abbildung besonders dargestellten Betätigungsvorrich- tung versehen. Entsprechend regelt er den Rohrstutzen 43. Der Ventilkegel 48 ist durch eine Verbindungsstange G5 mit einem zylin drischen Ventilkörper 61 verbunden, der eine teilweise Aussparung 62 an seinem Umfange aufweist.
In der in der Zeichnung dargestell ten Stellung ist diese Aussparung nach unten gekehrt, so dass eine Verbindung zwischen dem Zuleitungsrohr 63 und dem Rohr 64 ge schaffen ist. Die von einem der Kondensat- behälter 31, 32,<B>33,</B> 34 kommende Flüssigkeit tritt durch das Rohr 63, das also beim Kon- densatbehälter 3l dem Verbindungsrohr 26 entsprechen würde, durch die Aussparung 6'-) und durch das Rohr 64, das beim Ventil 21 dem Rohr 27 entsprechen würde, zum Ver dampfer. Wird dagegen der Körper 61 so ge dreht, dass die Aussparung nach der Seite oder nach oben weist, so ist der Durchtritt gesperrt.
Das kombinierte Ventil wirkt also so, dass durch Ziehen am Handgriff 53 (las Ventil 48 sich öffnet, so dass also dadurch die Zuführung oder Abführung von Flüssigkeit in das System möglich ist, während durch Drehen des Handgriffes 53 die im Heizkreis umlaufende Flüssigkeit reguliert wird.
Wie oben bereits ausgeführt wurde, wer den ausser den Abschlussventilen 45 bezw. 48 gemäss Abb. 5 und 6, die zum Verändern der Menge der Flüssigkeit im Heizkreis dienen, ausserdem Regulierventile verwendet, die es ermöglichen, die Umlaufgeschwindigkeit der Flüssigkeit innerhalb des Heizkreises zu ver ändern, und damit die Wärmeübertragung von dem Wärmespeicherherd zur Wärmever- brauchsstelle nach Belieben zu regeln. Diese; Regulierventile können in allen Heizkreisen verwendet werden, Diese Regulierventile ar beiten unter besonderen Betriebsbedingungen.
Sie haben Drücke bis etwa 200 Atmosphären und darüber bei Temperaturen bis 450 Cel sius und darüber auszuhalten und müssen viele Jahre hindurch absolut dicht sein. Als Abdichtung zwischen dem Ventilkörper und den beweglichen Teilen dieser Ventile wer den Membranen oder längsfedernde Spiral- rohre verwendet. Um diese absolut sicher ab zudichten, muss man diese dichtenden Zwi- schenglieder in den Ventilkörper oder der gleichen einlöten, wobei in Hinblick auf die hohe Temperatur nur eine harte Lötung in Frage kommt.
Durch die beim Hartlöten nötige Glühtemperatur wird aber das Mate rial des federnden Zwischengliedes ungünstig beeinflusst, so dass es der späteren Beanspru chung nicht mehr genügend gewachsen sein könnte, zumal auch die Bewegung des Ven tils hohe Anforderungen an das Material stellt. Ausserdem ist die Auswechslung des hart eingelöteten und etwas empfindlichen Teile an Ort und Stelle bei eventuellem Defektwerden umständlich und nur schwer durchzuführen.
Gemäss einer besonderen Ausführungs form der Erfindung wird nun der abdich tende Teil aus dem hohen Temperaturbereich heraus verlegt und hat somit nur noch den Druck und die Ventilbewegung auszuhalten, weshalb er weich verlötet werden kann. Die Betätigung des Ventilkegels erfolgt mittelst eines längeren Gestänges, welches in einem geraden Rohr geführt wird, welches den Druck des Systemes aufnimmt. Durch ent sprechende Länge und geringen Querschnitt von Gestänge und Führungsrohr wird die Wärmeleitung zwischen den beiden Enden dieser Teile gering. Am andern Ende des Füh rungsrohres kann nur der abdichtende Teil weich eingelötet werden.
Um zu vermeiden, dass etwa heisser Dampf zu der Weichlötstelle gelangt, wird dafür gesorgt, dass das Füh rungsrohr bis zum abdichtenden Teil stets mit Flüssigkeit gefüllt ist. Als abdichtender Teil hat sich besonders zweckmässig ein so genannter nahtloser längsfedernder Schlauch aus Tomback Phosphorbronze, Aluminium oder dergleichen erwiesen, der bei einem lich ten Durchmesser von zirka 6 mm bei Tom- back 300 bis 400 Atmosphären aushält, so bald er gegen seitliche Bewegung geschützt wird. Dies wird dadurch erzielt, dass der Schlauch auf einem Dorn in der Längsrich tung geführt wird, der zur Vermeidung des Abscheuerns durch das häufige Hin- und Herbewegen des Schlauches blank geschlif fen ist.
In Abb. 8 ist eine Ausführungsform eines solchen Ventils dargestellt. Der Ventilkegel 86 steuert den Durchgang der Heizflüssigkeit durch das Ventilgehäuse 89, die von der Heiz- stelle durch das Rohr 87 eintritt und durch das Rohr 8,8 zum Verdampfer fliesst. Der Ven tilkegel 86 sitzt unter Zwischenschaltung eines Führungsteils 91, der im Ventilgehäuse 89 geführt wird, an einer Ventilspindel 90, deren anderes Ende ebenfalls mit einem Füh rungsstück 92 versehen ist, das im Gehäuse; 93 geführt wird.
Die Gehäuse 89 und 9i3 sind durch ein langes Führungsrohr 9.4 verbunden, in welchem die Spindel 90 sich frei bewegen kann. In dem Gehäuse 93 ist ein inneres Ge winde 95 angebracht, auf welches ein naht loser längsfedernder Spiralschlauch 96 cinge- schra.ubt und eingelötet ist. Das andere Ende dieses Schlauches ist auf ein Gewinde 9 7 des Führungsstückes 9\? aufgeschraubt und auf gelötet.
An das Führungsstück 92 schliesst sich dann ein Flansch 98 an, der gegen die innere Bohrung des Gehäuses 93 abdichtet, und der in seinem untern Teil eine schmale Nute 99 aufweist, in welche eine Stellschraube<B>100</B> eingreift, die durch Bohrungen in der Hülse 101 und der Hülse 93 eingeschraubt ist, und die an der Aussenwand 102 des Herdes be festigt ist, beispielsweise kann diese Befesti gung durch Aufschrauben der angeordneten Gewindegänge der Hülse 93 und durch eine Cregerimutter 10,3 erfolgen. Der Flansch 98 weist schliesslich noch einen mit Innenge winde versehenen Kopf 1,0,4 auf.
In dieses Gewinde greift das mit Gewinde versehene Ende eines Bolzens 105, der in einem Hand rad 109 drehbar angeordnet ist, und dessen Kopf 106 sich in eine runde Nute 107 des Handrades legt. Das Handrad hat einen mit Gewinde versehenen Ansatz 108, der in ein entsprechendes Innengewinde der Hülse 101 o# e ift. Durch Drehen des Rades in einen oder andern Sinne wird also eine Längsbewegung der Spindel 90 und damit des Ventils 86 her beigeführt, ohne da,ss diese Teile jedoch dabei eine Drehung mitmachen, da die Schraube 100 in der Nute 99 diese Drehung verhütet. während anderseits die Nute eine Längsbe- wegung zulässt. Man kann also durch Dre hung des Rades 109 das Ventil öffnen und schliessen.
In Abb. 9 ist ein ähnliches Regulierven til wie in Abb. 8 dargestellt. Jedoch weist dieses ausser der Handregelung auch noch eine automatische Regelung auf, indem der Druck im Heizkreis bei Überschreiten einer bestimmten Grenze selbsttätig den Durchtritt der Heizflüssigkeit absperrt. Zu diesem Zweck ist das Ventil 11,0 durch eine Verbin dungsstange 111 mit der Spindel 90 ver bunden. Der Ventilkörper<B>110</B> sitzt hier ent gegengesetzt wie in Abb. 8, so dass er durch Bewegung der Spindel 90 in der Richtung von rechts nach links das Ventil öffnet, wäh rend das Ventil nach Abb. 8 bei der gleichen Bewegung geschlossen wird.
Alle übrigen Teile entsprechen der Ausführung nach Abb. 8, jedoch ist hier zwischen das Handrad 109 und den Kopf 104 eine Feder l12 eingeschal tet, die sich gegen das Handrad einerseits und gegen eine Scheibe 114 anderseits legt, welche letztere sich gegen den Kopf 104 der Spindel anlegt. Es wird also auch hier durch Drehen des Handrades 109 der Ventilkörper 110 in der Längsrichtung bewegt und damit ge schlossen oder geöffnet. Ausserdem aber wirkt der Dampfdruck gegen die Spindel 90 bezw. deren Führungskörper 91 und 92 in dem Sinne, dass das Ventil geschlossen wird, wenn der Druck stärker ist als die Kraft der Feder 112. Die Spannung der Feder 112 kann beliebig eingestellt werden, wodurch auch der Druck einstellbar ist, bei dem das Ventil ge schlossen wird.
Die Heizkörper 11 und 12 in Abb. 1 und 2 bestehen vorzugsweise aus nahtlosen Stahl rohrstücken, die rostartig zusammenge schweisst sind, während die Kochplatten 13, 1.4 ans Stahlrohrspiralen bestehen, die in Me tall eingegossen sind. Die Ausführung solcher Heizkörper bezw. Kochplatten erfordert aber viel Handarbeit. Ausserdem ergeben sich bei den Kochplatten<B>133,</B> 14 infolge des grossen Gewichtes auch entsprechende Anheizver- luste. Die Ausführungsformen nach Abb. 10 bis 14 vermeiden diese Nachteile und sind für moderne Massenfabrikation besonders ge eignet.
Bei der Ausführungsform nach Abb. 10 und 11 dient die Platte 70 mit dem umgebo genen Rand 71 als Kochplatte und kann zweckmässigerweise gegossen sein, aber auch aus Blech bestehen. An der Unterseite dieser Kochplatte ist nun ein Blechkörper 7'2 mit halbkreisförmigen Rillen 73 und radialen Verbindungskanälen 74 an den Auflage flächen 75 angeschweisst. Das Zu- und Ablei tungsrohr für Dampf bezw. Kondensat ist mit 80 bezeichnet. Der Heizkörper steht mit seinem Rande 71 auf der hohen Kante von zwei Winkeleisen 76, die im Herde montiert sind. Mittelst Bügel 77, der an den Winkel eisen befestigt ist, und Schrauben 78 ge schieht die Befestigung der Kochplatte.
Durch diese Lagerung der Heizplatte auf hoher Kante werden bei einfacher Konstruk-. tion die Wärmeverluste durch die Tragkon struktion auf ein geringes Mass herabgesetzt.
Bei der Ausführungsform nach Abb. 12, 13, 14, die sich besonders für Strahlungsheiz körper, wie zum Beispiel Backröhren und der gleichen, eignet, sind zwei gleiche Blechkör per 81 so aneinander geschweisst, dass ihre Rillen die Heizröhre 82 und das Sammelrohr 83 ergeben. Von letzterem zweigt dann die Zu- und Ableitung 84 für Dampf und Kon densat ab. Die Montage erfolgt zweckmässig in der Weise, dass die Seite, an der sich das Sammelrohr 83 befindet, etwas tiefer liegt. damit das gebildete Kondensat leicht abfliesst.
Heating system with heat storage. The invention relates to a heating system in which the heat from a heat source is absorbed by a heat storage stove and from this is forwarded to the heat consumption point by means of a liquid in a state corresponding to the heat level of the heat storage unit, characterized by means to reduce the amount of circulating in the heating system To be able to change the liquid and its velocity and thus the amount of heat transferred.
According to a preferred embodiment of the subject matter of the invention, the heating system is switched on and off by supplying or discharging heating fluid into the heating system through an organ that closes it off from the outside.
The heat of the heating fluid led out of the heating circuit can be used appropriately for heating water. The drawing shows a Ausführungsbei game of the subject invention.
Fig. 1 is a vertical longitudinal section in a schematic representation through a complete heating system according to the invention; Fig. 2 is a vertical cross section through the right half of the heating system according to line II-II in Fig. 1; Fig. 3 shows schematically the Seitenan view of a roasting tube; Fig. 4 is a vertical longitudinal section through the feed tube for the roasting tube; Figure 5 is a vertical cross-section through a regulating and shut-off valve;
Fig. 6 is a vertical cross-section through the regulator with the associated container; Fig. 7 is a vertical cross section through the combined regulating and shut-off member; Fig. 8 and 9 show two execution forms of the shut-off valves in vertical longitudinal section; Figure 10 is a vertical cross-section through a hotplate;
Fig. 11 is a horizontal section through the hotplate along line XI-Xl in Fig. 10; - Fig. 12 is a vertical section ge inäss line XII-XII in Fig. 14 of a white direct embodiment of the heating plate; Fig. 13 is a partial vertical longitudinal section along line XIII-XIII in Fig. 14;
Fig. 14 is a plan view of the lower half of the heating plate of Fig. 12, with the high parts hatched for better understanding.
Inside the storage block A, which is insulated on all sides, for example by kieselguhr, and is suspended on rods s, there is the heating element 8, which is preferably electrically heated. At some distance from the storage block this is enclosed all around by a hollow cylinder, which represents the hot water storage tank G, the bottom 10 of which intercepts the heat flowing down from the storage block. and after the water tank G is fed. Most of the heat going up from the Bloch migrates to the cooking and heating pipe C, as well as to the auxiliary water tank H. The latter also absorbs any heat loss from the valves 21, 22, 23, 24, which will be described in more detail later, which is therefore on its inside are arranged close to this container.
The auxiliary water tank H also absorbs the waste heat from the liquid flowing through the hotplates 1.3, 14, which in Fig. 1 lie vertically one behind the other in the plane of the drawing. Above the cooking and heating tube C is the roasting and oven B, which is heated by two heating tube systems 11 and 12, which work independently of each other.
Each of these systems has a special evaporator coil 1 BEZW. 2 and a special valve 21 respectively. 2.4. The hotplates 13 and 14 also each have an evaporator coil 3 respectively. 4 and one valve each 2:, 3 respectively. 21st
Furthermore, each of these heating circuits has a container .31, 32, 33, 34, which containers are arranged on the side of the cooking and heating room C directed towards the interior of the heating system, so that any heat loss from this room can be used. will. The containers 31 to 34 are made of seamless steel pipes and are kept slightly shorter than the depth of rooms B and C. The heating pipe system 12 also serves as top heat for room C. This can therefore be used very well as a cooking box.
If the heating pipe system 12 ah lower heat is used for the roasting chamber B and the cooking chamber C is not used at the same time, it can be shielded by two flaps 15, as is shown in Fig. 1. Here, the two Klap pen 15, as indicated by the dashed line, folded up vertically. At the same time, this arrangement provides a certain reserve option in the event of faults. Namely, if the heating tube system 11 is defective, you can still operate the lower tube C with top heat from the heating tube system 12 until the system 11 is repaired. Conversely, if the heating pipe system 12 is defective, only the bottom heat of pipe B is missing.
However, this does not mean a serious disruption, since the top heat is of the greatest importance when frying and cooking, so that if necessary, you can bake without bottom heat. Likewise, if one of the hotplates 13, 14 becomes defective, it is not particularly serious, since these should only be used to boil the food, while the further cooking takes place more economically in the well-insulated tubes C and possibly B. In addition, the hot water tank G continuously carries water from 50 up to 70 Celsius, where the riser can be boiled up quickly by adding hot water.
An auxiliary water tank H is arranged above the hot water tank G. The connection pipe 5 between the two is guided outside of the hot water tank G and to the bottom of the same to avoid mixing of cold and hot water and to bypass heat transfer between the two Behäl tern. So that any air and steam formation in the hot water tank G does not lead to overflow in the auxiliary water tank H, a thin vent tube 6 is attached to the highest point of the hot water tank, which ends above the water level. The air escapes through the vent pipe 6, while steam is condensed in it as it rises, so that the escape of the steam is avoided.
With this arrangement, it is also possible to arrange several independent taps on the outgoing hot water pipe 5 '. In the case of known hot water storage tanks, this is usually not possible, since the cold water line must be opened when hot water is withdrawn.
The heating fluid therefore goes in the first system from the evaporator 1 as vapor through the pipe 16 into the cross pipe 17 (see Figs. 3 and 4), preferably via an overflow 161, from there into the numerous pipes of the heating system 11 that open vertically into it, where it condenses, backwards to the perpendicular pipe 18, from there through the pipe 25 to the condensate container 31, via the pipe 26 to the valve 21 and from there via the pipe 27 to the evaporator.
Corresponding to the aforementioned arrangement, the second heating circuit is formed by the evaporator 9, the heating pipe system 12, the condensate container 32 and the valve 22 by pipe connections not shown in detail. A pipe 35 goes up from the evaporator 3 and forks. One pipe run 36 goes directly to the condensate container 33. The other pipe run 39 goes via the valve 23 and the pipe 38 to the condensate container 33, from where a common line 37 then leads to the hotplate 13. Here the lines 3.5 and 37 are at the same time supply and return lines, which is permissible without hesitation if the pipes are wide enough.
In a corresponding way, the hotplate 14 is connected to the condensate container 34, the valve 24 and the evaporator 4.
The chosen arrangement ensures extensive utilization of the heat that is required for electrically heated stoves. The heat radiated from the memory block to the side and downwards is captured by the hot water memory G and the bottom 10. The upward flowing through all the parts stored above it. The heat that is in the tubes, the condensate containers and the valves is optimally used because all of these parts are directly connected to the auxiliary container H respectively. the two heating and baking rooms C and B are laid.
The auxiliary container H also benefits from the heat radiating downward from the hot plates 13, 14. .
If the heat is transferred by steam in a tight and closed pipe system with one and the same constant amount of liquid, despite the original absolute tightness, a slight loss of liquid occurs over the years because the welds and soldering points are quickly and often get fine cracks due to temperature differences. The replenishment of the lost liquid therefore requires expensive repairs. It is also relatively difficult to get exactly the required quantity of liquid into the system.
According to a special embodiment, a valve is now installed in the heating circuit, which respectively allows the access of liquid from the outside. conversely, the removal of heating fluid from the system is permitted. You can either add any lost liquid through this valve or remove the liquid from the heating system after each boiling process in order to use the heat of the liquid for hot water preparation or for other purposes.
It is also possible to use such a valve to put the heating circuit in operation or to switch it off, so that, if necessary, further regulation within the heating circuit is no longer necessary. A valve can be used for this purpose. The condensate flows through the pipe 2.6 and is fed to the evaporator 1 through the pipe 27, the regulation of the heat transfer through a valve 86 he follows, which in the manner to be described either by hand or automatically when a certain is exceeded Pressure is closed.
In addition, a pipe socket 2.8 is seen before, through which, if necessary, liquid can be let into the heating circuit or let down speed. If water is used as the heating fluid, the pipe socket 28 is connected to the hot water tank G through the collecting line 30 (Fig. 2) for all corresponding valves. But you can also, in order to avoid scale formation, and to be able to measure the water accurately, add distilled water from a special container, and of course any other heating fluid. The access to the pipe socket 28 is dominated by the valve 45, which has a threaded spindle 47 which leads ge in corre sponding mother passages of the housing 21.
This arrangement is particularly useful for heating circuits, such as the heating of the upper roasting tube heating element 11, where the operating fluid rests partly in the heating element 11 and partly in the container 31 when the machine is at a standstill.
The supply of the liquid to the heating circuit is expediently carried out when the heating point is cold and is easily possible due to the vacuum present in the heating circuit. If the heating liquid is to be released after boiling in order to utilize the heat of the liquid that is still present, this is conveniently done by the internal pressure of the heating circuit.
Correspondingly, the heating plate 13 is also heated by the valve 23, which is also connected to the pipe 30 with a connector 29, as is the valve 21 by the connector 28. At the heating point 14, a different control method is shown. There is no liquid in the heating system here, except during the cooking time. Rather, the heating fluid is first supplied through the valve 24 when the heating point is to be put into operation. This can be seen from Fig. 2 and in particular from Fig. 6.
The valve is connected to the condensate container 34 through the pipe 42 and to the hot water container G through the pipe 43. The valve cone 48 blocks access to the pipe 42. This valve cone is sealed against the housing 24 by a labyrinth seal 52 and carries a spindle 56 to which a handle 5, 3 is attached. A spring 55 surrounding the spindle 5'6 has the tendency to close the valve 48, and the tension of the spring can be regulated by a threaded sleeve 5, 4, which is also provided with a thread. Sleeve 67 is adjustable, which is fixed in the housing 2, 4.
The valve housing is attached to the front panel 58 of the furnace. By rotating the sleeve 54, the tension of the spring can be adjusted as desired. The valve can also be used as a pressure relief valve, whereby you are able to set the maximum pressure and thus the highest temperature of the heating point 14 at will. A partition 49 is arranged in the container 34, which, however, does not go completely through, but leaves a gap 5'0 at the bottom. Through this wall 49 a part 34 'of the container is separated, the pipe clip 40 and 41 has. The pipe 40 leads to the evaporator 4 (see Fig. 2), the pipe 41 to the hotplate 1,4.
If the valve 48 is now opened by pulling the handle 53, there is a flow because there is a vacuum in the heating circuit when it is at a standstill. Water from the container G through the tube 43 to the tube 42 and into the container 34. The injector effect occurring at the gap 50 prevents liquid from flowing initially to the tube 40. If there is now enough liquid in the container 34, the handle 53 is released and the pressure of the spring 55 of the cone 48 is decided.
The liquid can now flow through the gap 50 and through the pipe 40 to the evaporator and the vapor developed can now flow back and through the pipe 11 to the heating point 14. The condensate formed there flows back to the evaporator via tubes 41 and 40, which can be carried out without hesitation if the tubes are sufficiently large. This happens as long as; until the valve cone 48 is opened again, as a result of which the steam and any liquid present flow through the pipe 43 to the container G, where they give off the heat to the water present there. A ventilation opening 51 is provided in the partition 49.
By setting the valve 48 to a certain pressure, the amount of liquid that remains in the system is regulated, thus regulating the pressure and thus the temperature of the vapor. As already mentioned, when using distilled water or another heating fluid, a special container is arranged for this. It then goes the pipe 43 respectively. A collecting line for all heating circuits is closed and of the appropriate length (through the hot water storage tank G to give off the heat from the drained liquid, and from there to your special liquid container.
This is expediently arranged so that it can be easily refilled and has a float or some other device that makes the position of the water level easily visible from the outside. Then you have a precise overview of how much heating fluid must be allocated to each heating circuit, which is necessary for quick and correct operation of the valve 48.
Fig. 7 shows a valve similar to Fig. 6, which also allows control of the heating fluid in the heating circuit, similar to valve 21. 48 is the valve cone that closes the heating circuit to the outside, as in Fig. 6, and is similar to that in This figure is provided with the actuating device specially shown. It regulates the pipe socket 43 accordingly. The valve cone 48 is connected by a connecting rod G5 to a cylindrical valve body 61 which has a partial recess 62 on its circumference.
In the position dargestell th in the drawing, this recess is turned down, so that a connection between the supply pipe 63 and the pipe 64 ge create. The liquid coming from one of the condensate containers 31, 32, 33, 34 passes through the pipe 63, which would thus correspond to the connecting pipe 26 in the condensate container 3l, through the recess 6′-) and through the pipe 64, which would correspond to the pipe 27 at the valve 21, to the United steamer. If, on the other hand, the body 61 is rotated so that the recess points to the side or upwards, the passage is blocked.
The combined valve works in such a way that by pulling the handle 53 (valve 48 opens, so that the supply or discharge of liquid into the system is possible, while the liquid circulating in the heating circuit is regulated by turning the handle 53.
As has already been stated above, who the except the shutoff valves 45 BEZW. 48 according to Fig. 5 and 6, which serve to change the amount of liquid in the heating circuit, and also use regulating valves that make it possible to change the circulation speed of the liquid within the heating circuit, and thus the heat transfer from the heat storage stove to the heat consumption point To settle at will. This; Regulating valves can be used in all heating circuits. These regulating valves work under special operating conditions.
They have to withstand pressures of up to around 200 atmospheres and above at temperatures of 450 Cel sius and above and must be absolutely tight for many years. As a seal between the valve body and the moving parts of these valves, membranes or longitudinally springy spiral tubes are used. In order to seal them off absolutely securely, these sealing intermediate members have to be soldered into the valve body or the same, with only hard soldering being possible in view of the high temperature.
The annealing temperature required for brazing, however, has an unfavorable effect on the material of the resilient intermediate member, so that it could no longer be able to cope with the later demands, especially since the movement of the valve places high demands on the material. In addition, replacing the hard soldered and somewhat sensitive parts on the spot in the event of a defect is cumbersome and difficult to carry out.
According to a special embodiment of the invention, the sealing part is now moved out of the high temperature range and thus only has to withstand the pressure and the valve movement, which is why it can be soldered soft. The valve cone is actuated by means of a longer rod, which is guided in a straight pipe that absorbs the pressure of the system. Due to the length and small cross-section of the linkage and guide tube, the heat conduction between the two ends of these parts is low. At the other end of the guide tube, only the sealing part can be soldered in softly.
In order to prevent hot steam from reaching the solder joint, it is ensured that the guide tube is always filled with liquid up to the sealing part. A so-called seamless, longitudinally resilient hose made of Tomback phosphor bronze, aluminum or the like has proven to be particularly useful as a sealing part, which can withstand 300 to 400 atmospheres with a diameter of about 6 mm for tomback as soon as it is protected against lateral movement . This is achieved in that the hose is guided in the longitudinal direction on a mandrel which is polished to avoid abrasion due to the frequent back and forth movement of the hose.
Fig. 8 shows an embodiment of such a valve. The valve cone 86 controls the passage of the heating fluid through the valve housing 89, which enters from the heating point through the pipe 87 and flows through the pipe 8, 8 to the evaporator. The Ven tilkegel 86 sits with the interposition of a guide part 91, which is guided in the valve housing 89, on a valve spindle 90, the other end of which is also provided with a Füh approximately piece 92, which is in the housing; 93 is performed.
The housings 89 and 9i3 are connected by a long guide tube 9.4 in which the spindle 90 can move freely. In the housing 93, an internal thread 95 is attached, onto which a seamless, longitudinally springy spiral hose 96 is screwed and soldered. The other end of this hose is on a thread 9 7 of the guide piece 9 \? screwed on and soldered on.
The guide piece 92 is then adjoined by a flange 98 which seals against the inner bore of the housing 93 and which has a narrow groove 99 in its lower part into which a set screw 100 engages, which passes through Bores in the sleeve 101 and the sleeve 93 is screwed, and which is fastened to the outer wall 102 of the stove be, for example, this fastening can be done by screwing the arranged threads of the sleeve 93 and by a Cregeri nut 10.3. The flange 98 finally has a head 1,0,4 provided with an internal thread.
In this thread engages the threaded end of a bolt 105, which is rotatably arranged in a hand wheel 109, and the head 106 is in a round groove 107 of the handwheel. The handwheel has a threaded extension 108 which ifts into a corresponding internal thread of the sleeve 101. By turning the wheel in one sense or another, a longitudinal movement of the spindle 90 and thus of the valve 86 is brought about without these parts, however, participating in rotation, since the screw 100 in the groove 99 prevents this rotation. while, on the other hand, the groove allows a longitudinal movement. So you can open and close the valve by Dre hung of the wheel 109.
Fig. 9 shows a similar regulating valve as shown in Fig. 8. However, in addition to the manual control, this also has an automatic control in that the pressure in the heating circuit automatically blocks the passage of the heating fluid when a certain limit is exceeded. For this purpose, the valve 11.0 is connected by a connecting rod 111 to the spindle 90 a related party. The valve body <B> 110 </B> is seated opposite to that in Fig. 8, so that it opens the valve by moving the spindle 90 in the direction from right to left, while the valve according to Fig. 8 is the same Movement is closed.
All other parts correspond to the embodiment according to Fig. 8, but here a spring l12 is switched between the handwheel 109 and the head 104, which lies against the handwheel on the one hand and against a disk 114 on the other hand, which the latter against the head 104 of Spindle creates. It is also here by turning the handwheel 109 of the valve body 110 is moved in the longitudinal direction and thus closed or opened ge. In addition, however, the steam pressure acts against the spindle 90 respectively. their guide bodies 91 and 92 in the sense that the valve is closed when the pressure is greater than the force of the spring 112. The tension of the spring 112 can be adjusted as desired, whereby the pressure at which the valve closed is also adjustable becomes.
The radiators 11 and 12 in Fig. 1 and 2 are preferably made of seamless steel pipe pieces that are welded together like a rust, while the hotplates 13, 1.4 are made of steel pipe spirals that are cast in Me tall. The execution of such radiators respectively. However, hotplates require a lot of manual work. In addition, in the case of the hotplates 133, 14, due to the great weight, there are also corresponding heat-up losses. The embodiments according to Fig. 10 to 14 avoid these disadvantages and are particularly suitable for modern mass production.
In the embodiment according to Fig. 10 and 11, the plate 70 with the bent edge 71 serves as a hotplate and can conveniently be cast, but also consist of sheet metal. A sheet metal body 7'2 with semicircular grooves 73 and radial connecting channels 74 on the support surfaces 75 is now welded to the underside of this hotplate. The supply and discharge pipe for steam respectively. Condensate is labeled 80. The radiator stands with its edge 71 on the high edge of two angle irons 76 which are mounted in the stove. Middle bracket 77, which is attached to the angle iron, and screws 78 ge happens the attachment of the hotplate.
Due to this storage of the heating plate on a high edge, with simple construction. tion, the heat losses through the supporting structure are reduced to a low level.
In the embodiment according to Fig. 12, 13, 14, which is particularly suitable for radiant heaters such as ovens and the like, two identical sheet metal bodies are welded to one another by 81 so that their grooves result in the heating tube 82 and the manifold 83 . From the latter then branches off the inlet and outlet line 84 for steam and condensate. The assembly is expediently carried out in such a way that the side on which the collecting pipe 83 is located is somewhat lower. so that the condensate formed flows away easily.