DE351151C

DE351151C - Liquid heater with the contents of the vessel being heated by the secondary current of a transformer

Info

Publication number: DE351151C
Application number: DE1920351151D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1919-06-26
Filing date: 1920-06-23
Publication date: 1922-04-01

Description

DEUTSCHES REICHGERMAN EMPIRE

AUSGEGEBEN AM 1. APRIL 1922ISSUED APRIL 1, 1922

R EI CH S PATE NTAMTR EI CH S PATE NT OFFICE

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

- JKi 351151 — KLASSE 21 h GRUPPE 3 - JKi 351151 - CLASS 21 h GROUP 3

Clarence Harold¹ Lauth in London.Clarence Harold ¹ Lauth in London.

Flüssigkeitserhitzer mit Beheizung seines Gefäßinhalts durch" den SekundärstroniLiquid heater with the contents of the vessel being heated by the "secondary troni"

eines Transformators.of a transformer.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 23. Juni 1920 ab.Patented in the German Empire on June 23, 1920.

Für diese Anmeldung ist gemäß dem Unionsvertrage vom 2. Juni 1911 die Priorität auf Grund der Anmeldung in England vom 26. Juni 1919 beansprucht.According to the Union Treaty of June 2, 1911, priority is due to this application of the application in England on June 26, 1919.

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-The invention relates to electrical Liquid heaters in which the contents of the vessel are heated by means of an electric Current of high strength and low voltage is contributed, as it is the second

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-Därspule generated by a transformer, which is arranged on its own, but connected to the 'vessel is and in which the wall of the vessel as in the secondary circuit of the Transformer switched on heating resistor

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.stand is used or in which the heating is effected by means of a heater immersed in the liquid, which is switched into the secondary circuit.
S In heating devices that consist of iron tubes through which the liquid to be heated flows and in which the heat is generated by hysteresis and eddy currents in the tubes by means of the secondary coil of a transformer, it is known to enclose the exciting coil with a jacket that the liquid must flow through before it gets into the iron pipes mentioned. In the case of electric ovens, it is also proposed to install the transformer supplying the electrical energy in a water tank in order to utilize the heat losses of the converter. It is also common practice to heat the liquid in a metal tube that forms the secondary winding of a transformer. It is also known to use an oil bath as a means of generating heat between an electric! Radiator and the liquid to be heated. According to the present invention, the liquid to be heated, before it reaches the liquid heater, is passed through a metal tube which is in direct or indirect contact with the transformer for the purpose of cooling it and utilizing the losses resulting from its heating. The pipe supplying the liquid can be guided around or past the transformer in order to absorb the heat developed in it. Even if the supply pipe is used as a secondary winding, the flow path is only closed via the wall of the liquid container, in which the secondary flow is converted into heat. The tubular secondary winding itself should serve exclusively for supply and preheating, without heat being generated in it by the current. In the already mentioned known use of the supply pipe as a secondary winding, it is internally short-circuited and therefore serves exclusively for heating itself, ie the secondary flow is converted directly into heat in the tubular winding. Accordingly, the heat generated in the transformer is increased accordingly by the heat generated by the secondary current. However, this is associated with damage to the transformer.

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. Fig. 1 to 6 of the drawings show schematically and for example different Atrsführungfortnen of the invention.
According to FIG. 1, cold liquid is fed to the liquid container α through a pipe b made of copper or other metal, which is in good physical and electrical connection with the vessel α. The pipe b has a feed pipe c connected via a T-piece d , is bent around the core of the transformer to form a turn b ¹ and is connected to the liquid container α at b ² and V. The heated liquid can be withdrawn through the pipe e. The tube b forms the secondary turn of the transformer, which also consists of a magnetic core and the primary coil g . The secondary coil is completed by the wall of the liquid container α .

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. Fig. 2 shows another embodiment in which this secondary coil of the transformer is also used as a supply pipe for the liquid to the container α . In this case, the tube b closes the magnetic core f in its lower part as a secondary winding. The open ends of the tube b are connected to the liquid container α at b ² and b ^s. The liquid is fed in via the nozzles 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.In the embodiment according to FIG. 3, the transformer core /, the primary windings g and part of the secondary winding formed by the tube b are enclosed in an oil bath h. The liquid supplied through the pipe c ¹ must first flow through a number of bends c ¹ , c ² , c ^s , c * before it arrives in the pipe b forming the secondary winding, from which it flows into the liquid container α . The winding tube b is connected to the container α in the same way at b ^z and b ^s.

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.The part of the tubular coil that inside the case. of the transformer in the oil bath or in the vicinity of the magnetic core is useful in a strong cross-section made of copper or other metal of high conductivity around the generated therein To keep the heat as mine as possible.

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. The shape according to Fig. 4 differs from that in Fig. 3 by the different installation of the pipe windings c ¹ , c ² , c ^s , c *, c ^s , which are immersed in the oil bath h and from there via the connecting ^{wind cones c e} to Lead liquid container α. In this case, the inflow pipe does not form the secondary winding, which is designed here as a conductive part i with full cross-section and is in conductive connection with the bottom of the container α, which completes the secondary winding. In the above-described liquid heaters according to Figs. 3 and 4, the transformer is cooled by releasing the generated heat to the oil bath and from there to the pipe windings connected to the liquid container.

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 wirdFig. 5 and 6 explain in two vertical sections another embodiment in which the transformer housing / the transformer core / with the primary coil g and part of the secondary coil i completely encloses. The housing / is built into a cooling jacket k , which has a water connection I and a discharge line m to the liquid container α . The secondary coil will

ίο durch einen besonderen Bügel, ähnlich der Form nach Abb. 4, gebildet, der durch das Transformatorgehäuse hindurohgreift und mit dem Flüssigkeitsbehälter verbunden ist.ίο by a special bracket, similar to the Form according to Fig. 4, formed, which reaches through the transformer housing and with is connected to the liquid container.

Die Einzelheiten der Erfindung können an-The details of the invention can be

»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.»5 be kept different than in the embodiments shown, without deviating from the essence of the invention. For example could the tubular secondary coil of the liquid container is connected in some of the embodiments of the floor ', can be connected with it on another place, although w ¹ W of the ground terminal is preferable, because the secondary coil is then traversed by the coldest water in the whole pipe system.

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.The tubular secondary coil can be insulated from the wall of the liquid container. The liquid supplied to the latter can also be heated by a heating element which is connected to the ends of the tubular secondary coil. In the embodiment according to Fig. 5 and 6, the secondary winding i can also be formed by a tubular according to Albb. 1 to 3 be replaced, with the supply of water from the cooling jacket k through a suitable pipe connection. Furthermore, the transformer as a whole can be enclosed in an oil bath before it is inserted into the water jacket. The transformer and the liquid container can be arranged at any desired distance from one another.

Claims

Patent Claims:

i. Liquid heater with the contents of the vessel being heated by the secondary flow high strength and low voltage of a transformer that is separated from the vessel, but with it is connected, characterized in that ■ that the liquid before its inlet in the vessel is in direct or medium contact with the transformer Metal pipe flows through it to cool it and to compensate for the losses caused by its heating.

2. Liquid heater niaich claim 1, characterized in that in the known use of the supply pipe as a secondary coil, the current path of which is closed only via the vessel wall, so the conversion of the current into heat exclusively in the vessel wall in front of it goes.

3. Liquid heater according to claim 1, characterized ', characterized in that the heat generated by the transformer on the Feed water is transmitted by means of an oil bath enclosing the transformer and a pipeline through which the water to be heated flow before its entry into the liquid container must (Fig. 3 and 4).

4. Liquid heater according to claim 1 and 3, characterized in that the Tubing does not form part of the transformer secondary winding (Fig. 4 to 6).

5. Liquid heater according to claim 3, characterized in that the oil bath arranged pipeline for supplying the liquid to the tubular Secondary winding is connected (Fig. 3).

6. Liquid heater according to claim 1, characterized in that the transformer is surrounded by a cooling jacket, which the liquid to be heated is in front of their entry into the liquid container heated by the secondary feeder of the transformer is supplied (Fig. 5 and 6).

For this purpose ι sheet of drawings.