DE351151C - Fluessigkeitserhitzer mit Beheizung seines Gefaessinhalts durch den Sekundaerstrom eines Transformators - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 1. APRIL 1922

R EI CH S PATE NTAMT

PATENTSCHRIFT

- JKi 351151 — KLASSE 21 h GRUPPE 3

Clarence Harold¹ Lauth in London.

Flüssigkeitserhitzer mit Beheizung seines Gefäßinhalts durch" den Sekundärstroni

eines Transformators.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 23. Juni 1920 ab.

Für diese Anmeldung ist gemäß dem Unionsvertrage vom 2. Juni 1911 die Priorität auf Grund der Anmeldung in England vom 26. Juni 1919 beansprucht.

Die Erfindung bezieht sich auf !elektrische Flüssigkeitserhitzer, bei denen die Beheizung des Inhalts des Gefäßes mittels eines elektrischen Stromes hoher Stärke und geringer Spannung beiwirkt wird, wie ihn die Sekun-

därspule eines Transformators erzeugt, der für sich angeordnet, aber mit dem 'Gefäß verbunden ist und bei dem die Wand des Gefäßes als in dem Sekundärstromkreis des Transformators eingeschalteter Heizwider-

stand dient oder bei welchen die Beheizung mittels eines in die Flüssigkeit tauchenden Heizkörpers bewirkt wird, der in den Sekundärstromkreis eingeschaltet ist.
S Bei Heizvorrichtungen, die aus eisernen, von der zu beheizenden Flüssigkeit durchströmten Röhren bestehen und bei denen die Heiawärme durc}i Hysteresis und Wirbelströme in den Röhren mittels der Sekundärspule eines Transformators erzeugt wird, ist es bekannt, die erregende Spule mit einem Mantel zu umgeben, den die Flüssigkeit zuvor durchfließen muß, ehe sie in die erwähnten Eisenröhren gelangt. Ferner ist bei elektrischen öfen vorgeschlagen, dem die elektrische Energie liefernden Transformator in einen Wasserbehälter einzubauen, um die Wärmeverluste des Umformers auszunutzen. Auch ist es üblich, die Flüssigkeit in einem Metallrohr zu erhitzen, das die Sekundärwindung eines Transformators bildet. Bekannt ist ferner die Benutzung eines Ölbades als Mittel zur Wärmeerzeugung zwischen einem elektrischer! Heizkörper und der zu beheizenden Flüssigkeit. Gemäß vorliegender Erfindung wird die zu erhitzende Flüssigkeit, bevor sie in den Flüssigkeitserhitzer gelangt, durch ein Metallrohr geleitet, welches in mittel- oder unmittelbarer Berührung mit dem Transformator ist, zu dem Zweck, ihn zu kühlen und die durch seine Erwärmung entstehenden Verluste auszunutzen. Dabei kann das die Flüssigkeit zuführemde Rohr um den Transformator herum- oder an ihm vorbeigeleitet werden, um die in ihm entwickelte Wärme aufzunehmen. Auch wenn das Zuleitungsrohr als Sekundärwindung benutzt wird, ist der Stromweg nur über die Wand des Flüssigkeitsgefäßes geschlossen, in der der Sekumdärstrom in Wärme umgesetzt wird. Die rohrfönmige Sekundärwindung selbst soll ausschließlich zur Zuleitung und Vorwärmung dienen, ohne daß in ihr durch den Strom Wärme erzeugt wird. Bei der bereits erwähnten bekannten Benutzung des Zuflußrohres als Sekundärwindung ist es in sich kurzgeschlossen und dient deshalb ausschließlich selbst zur Erwärmung·, d.h.der Sekundärstrom wird in der rohrförmigen Windung unmittelbar in Wärme umgesetzt. Demgemäß wird die im Transformator entstehende Wärme durch die vom Sekundärstrom erzeugte noch entsprechend vermehrt. Damit ist aber eine Schädigung des Transformators verbunden.

Abb. ι bis 6 der Zeichnungen zeigen schematisch und beispielsweise verschiedene Atrsführungsfortnen der Erfindung.
Nach Abb. 1 wird dem Flüssigkeitsbehälter α kalte Flüssigkeit durch ein Rohr b aus Kupfer öder anderem Metall zugeführt, das im guter körperlicher und elektrischer Verbiii · dung mit dem Gefäß α steht. Das Rohr b besitzt einen über ein T-Stück d angeschlossenen Zuleitungsstutzen c, ist um den Kern des Transformators zu einer Windung b¹ gebogen und bei b² und V an dem Flüssigkeitsbehälter α angeschlossen. Die erwärmte Flüssigkeit kann durch das Rohr e entnommen werden. Das Rohr b bildet die sekundäre Windung des Transformators, der im übrigen aus einem Magnetkern und der Primär spule g besteht. Die Sekundärepule wird durch die Wand des Flüssigkeitsbiehälters α vervollständigt.

Abb. 2 stellt eine andere Ausfiührungsform dar, bei welcher diese Sekundärspule des Transformators ebenfalls als Zuleitungsrohr der Flüssigkeit zum Behälter α ausgenutzt wird. In diesem Fall timschließt das Rohr b den Magnetkern f in seinem unteren Teil als Sekundärwindung. Die offenen Enden des Rohres b sind bei b² und b^s an das Flüssigkeitsgefäß α angeschlossen. Die Zuführung der Flüssigkeit erfolgt über den Stutzern c.

Bei der Ausführungsfortn nach Abb. 3 sind der Transformatorkern /, die Primärwindungen g und ein Teil der von dem Rohr b gebildeten Sekundärwindung in einem Ölbad h eingeschlossen. Die durch das Rohr c¹ zugeführte Flüssigkeit muß zumächst eine Anzahl Abbiegungen c¹, c², c^s, c* durchfließen, bevor sie im das die Sekundärwindung bildende Rohr b gelangt, .aus dem sie in den Flüssigkeitsbehälter α fließt. Das Windungsrohr b ist in gleicher Weise bei b^z und b^s an dem Behälter α angeschlossen.

Der Teil der rohrförmigen Windung, der innerhalb des Gehäuses. des Transformators im ölbad oder in der Nähe des Magnetkerns liegt, ist zweckmäßig in kräftigem Querschnitt aus Kupfer oder anderem Metall hoher Leitfähigkeit hergestellt, um die darin erzeugte Hitze möglichst Mein zu halten.

Die Form nach Abb. 4 unterscheidet sich von der in Abb. 3 durch den andersartigen Einbau der Rohrwindungen c¹, c², c^s, c*, c^s, die in das ölbad h tauchen und aus diesem über die Anschlußwindumgem c^e zum Flüssigkeitsbehälter α führen. Das Zuflußrohr bildet in diesem Fall nicht die Sekundäirwindung, die hier als für sich leitender Teil i mit vollem Querschnitt ausgeführt ist und mit dem Boden des Behälters α in leitender Verbindung steht, der die Sekundärwindung vervollständigt. Bei den eben beschriebenen Flfissigkeitserhitzern nach Abb. 3 und 4 wird die Kühlung des Transformators durch Abgabe der erzeugten Wärme an das ölbad und von diesem an die mit dem Flüssigkeitsbehälter in Verbindung stehenden Rohrwindungen abgeleitet.

Abb. 5 und 6 erläutern in zwei senkrechten Schnitten eine andere Ausiführungsfofm, bei welcher das Transformatorgehäuse / den Transformatorkern / mit der Primärspuk g und einen Teil der Sekundärspule i vollstäm-'dig einschließt. Das Gehäuse / ist in einen Kühlmantel k eingebaut, der einen Wasseranschluß I und eine Ableitung m zum Flüssigkeitsbehälter α hat. Die Sekundärspule wird

ίο durch einen besonderen Bügel, ähnlich der Form nach Abb. 4, gebildet, der durch das Transformatorgehäuse hindurohgreift und mit dem Flüssigkeitsbehälter verbunden ist.

Die Einzelheiten der Erfindung können an-

»5 ders gehalten sein als in dein dargestellten Ausführungsformen, ohne vom Wesen der Erfindung abzuweichen. Z. B. könnte die rohrförmige Sekundärspule, die in einigen der Ausführungsformen an den Boden 'des Flüssigkeitsbehälters angeschlossen ist, mit ihm am anderer Stelle verbunden sein, ObWO¹W der Bodenanschluß vorzuziehen ist, weil dann die Sekundärspule von dem kältesten Wasser im ganzen Rohrsystem durchflössen wird.

Die rohrförmige Sekundärspule kann gegenüber der Wand des Flüssigkeitsbehälters isoliert sein. Auch läßt sich die dem letzteren zugeführte Flüssigkeit durch einen Heizkörper beheizen, der mit den Enden der rohrförmigen Sekundärspule verbunden ist. Bei der Ausführungsform nach Abb. 5 und 6 kann die Sekundärwindung i auch durch eine rohrförmige nach Albb. 1 bis 3 ersetzt sein, unter Zuführung des Wassers aus dem Kühlmantel k durch eine geeignete Rohrverbindung. Weiterhin kann der Transformator als Ganzes in ein Ölbad eingeschlossen sein, bevor er in den Wassermantel eingesetzt wird. Transformator und Flüssigkeitsbehälter können in jedem beliebigen Abstand voneinander angeordnet sein.

Claims (6)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Flüssigkeitserhitzer mit Beheizung seines Gefäßinhalts durch den Sekundärstrom hoher Stärke und geringer Spannung eines Transformators, der vom Gefäß gesondert angeordnet, aber mit ihm verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, ■daß die Flüssigkeit vor ihrem Einlauf in das Gefäß ein mit dem Transformator in mittel- oder unmittelbarer Berührung befindliches Metallrohr durchfließt, um ihn zu kühlen und die durch seine Erwärmung entstehenden Verluste auszugleichen.
2. 2. Flüssigkeitserhitzer niaich Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der bekannten Benutzung des Zuleitungsrohres als Sekuodärspule, deren Stromweg nur über die Gefäßwand geschlossen ist, damit die Umsetzung des Stromes in Wärme ausschließlich in der Gefäßwand vor sich geht.
3. 3. Flüssigikeitserhitzer nach Anspruch 1, dadurch' ,gekennzeichnet, daß die vom Transformator erzeugte Wärme auf das Speisewasser mittels eines den Transformator einschließenden Ölbades und einer Röhrenleitung übertragen wird, durch die das zu erhitzende Wasser vor seinem Eintritt in den Flüssigkeitsbehälter fließen muß (Abb. 3 und 4).
4. 4. Flüssigkeitserhitzer nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Röhrenleitung keinen Teil der Sekundärwindung des Transformators bildet (Abb. 4 bis 6).
5. 5. Flüssigkeitserhitzer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die im ölbad angeordnete Röhrenleitung zur Zuführung der Flüssigkeit an die röhrenförmige Sekundärwindung angeschlossen ist (Abb. 3).
6. 6. Flüssigkeitserhitzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ,der Transformator von einem Kühlmantel umgeben ist, dem die zu erhitzende Flüssigkeit vor ihrem Eintritt in den vom Sefcundärstroin des Transformators beheizten Flüssigkeitsbehälter zugeführt wird (Abb. 5 und 6).

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.