AT142659B - Verfahren und Vorrichtung zum Regulieren von Heizapparaten u. dgl. - Google Patents

Description

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  Verfahren und Vorrichtung zum Regulieren von   Heizapparaten   u. dgl. 



   Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Regeln thermischer Apparate, z. B. von Heizapparaten, die mit einem beliebigen (festen, flüssigen oder gasförmigen) Brennstoff gespeist werden und von Kühl- apparaten. Das Verfahren ermöglicht es. das Brennstoffzufuhr-oder Regelorgan od. dgl. des Apparates, der zwecks Herbeiführung einer bestimmten Temperatur in dem Raum, in dem er aufgestellt ist, eine Anzahl von Kalorien oder Kälteeinheiten, die sich mit der Aussentemperatur ändert, liefern soll, selbsttätig in Abhängigkeit von der Aussentemperatur zu regeln. 



   Gewöhnlich hat eine Heizanlage, z. B. eine Anlage mit einem Heisswasserkessel, einen Regler, der die Wassertemperatur auf der gewünschten Höhe hält. Hiebei wird die Temperatur, auf welche der
Kessel gehalten werden soll, jeden Tag oder mehreremal täglich von Hand aus eingestellt, damit die gelieferte Wärmemenge den in den geheizten Räumen jeweils auftretenden, mit der Aussentemperatur wechselnden Wärmeverlusten entspricht. 



   Diese Art der Regulierung hat mehrere Nachteile : 1. Sie wird nur ein oder mehrere Mal innerhalb 24 Stunden vorgenommen, und sie kann daher nicht ausreichen, um die Schwankungen der Aussentemperatur auszugleichen. 2. Um die gewünschte Temperatur mit Sicherheit herbeizuführen und um, vor allem in Wohnungen, Beschwerden der Wohnungsinhaber zu vermeiden, ist die mit der Überwachung der Heizung betraute Person bestrebt, die Wassertemperatur möglichst hochzuhalten ; die Wohnungsinhaber müssen daher die Temperatur oft durch Aufmachen der Fenster in den einzelnen Räumen regeln, was aber Wärmeverluste und einen übermässigen Kohlenverbrauch zur Folge hat. 



   Das gemäss der Erfindung durchgeführte Regelungsverfahren passt die Regelung des Brennstoffzufuhrorgans od. dgl. des Apparates selbsttätig und augenblicklich der Aussentemperatur an. Das Verfahren besteht im wesentlichen darin, dass ein Organ der direkten Einwirkung der Aussentemperatur ausgesetzt wird, welches dazu ausgebildet ist, die Temperatur mittels eines Heizorgans (elektrische   Widerstände, Gasbrenner usw. ) konstant zu halten, dessen Leistung somit den Wärmeverlusten entspricht   und welches mit einem zweiten ähnlichen Heizorgan derart verbunden ist, dass die Leistung des letzteren von jener des ersten Heizorgans, d. h. gleichfalls von den Wärmeverlusten, abhängig ist, wobei dieses zweite Heizorgan unter Vermittlung irgendeiner geeigneten Verbindung auf das Brennstoffzufuhr-oder Regelorgan entsprechend den genannten Wärmeverlusten einwirkt.

   



   Die Erfindung hat ferner eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens zum Gegenstande ; eine Ausführungsform dieser Vorrichtung ist in der Zeichnung bei einer Heizanlage mit Heisswasserheizung schematisch im Längsschnitt veranschaulicht. 



   Der Apparat hat ein wärmeempfindliches Organ, z. B. einen Thermostaten A, der in einen Behälter eingesetzt ist, welcher mittels eines elektrischen   Widerstandsheizkörpers   B geheizt wird. Der Thermostat kann durch ein dichtes Gehäuse gebildet sein, in welchem ein Metallbelag eingeschlossen ist und mit irgendeiner eine Dampfspannung liefernden Flüssigkeit gefüllt sein, oder es kann irgend-   eine andere Thermostattype (beruhend auf der Ausdehnung eines Metalls, eines Bimetallplättchens usw. )   verwendet werden. Der Behälter kann mit Luft, 01 oder irgendeinem andern wärmeverteilenden Stoff gefüllt sein. 



   Der Thermostat A wirkt unter Vermittlung eines oder mehrerer Hebel C gegen die Wirkung einer Feder D auf einen Quecksilberunterbrecher E ein, um diesen bei sehr geringen Temperaturschwankungen zu kippen. Der Unterbrecher E steuert den Stromkreis des Heizwiderstandes B. Das Ganze ist zwecks möglichster Stromersparnis eingeschlossen und isoliert, um die Verluste zu verkleinern. 

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   Sobald der Strom durch den Apparat hindurchgeht, wird durch den Widerstand B eine Heizwirkung ausgeübt, die Temperatur des Ganzen steigt und sobald sie eine gewisse Höhe erreicht hat, kippt der Thermostat A gegen die Wirkung der Feder D den Unterbrecher   E,   und dieser nimmt die in der Zeichnung mit   E'veranschaulichte   Stellung ein, in welcher er den Stromkreis unterbricht. Bei einer geringen   Temperaturschwankung kühlt sich   das Gehäuse wieder ab, es vollzieht sich daher der umgekehrte Vorgang und der Stromkreis wird wieder geschlossen. Die Temperatur wird somit konstant gehalten und der Stromverbrauch ist der Temperaturdifferenz zwischen dem Gehäuse und der Aussenluft entsprechend. 



   Man verfügt somit über ein im Freien aufgestelltes, äusserst empfindliches Organ, welches eine den Wärmeverlusten des Gehäuses (welche den Wärmeverlusten des zu beheizenden Raumes entsprechen) entsprechende Strommenge verbraucht, wobei nicht nur die Temperaturdifferenz, sondern auch der Wind 
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   Der durch diesen Apparat gesteuerte Kesselregler besteht aus zwei   wärmeempfindlichen   Organen F und G, die auf eine ähnliche Weise ausgebildet sind, wie der Thermostat A. jedoch mit einer leicht aus-   dehnungsfähigen   Flüssigkeit gefüllt sind. Das Vorschuborgan jedes der beiden Thermostaten verschiebt sich um ein der Temperaturänderung entsprechendes Mass. Die Thermostaten   F und G   sind fest mit- einander verbunden. Das Organ F ist in den Heizkessel eingebaut und das Organ G in ein mit Öl gefülltes
Gehäuse, welches durch einen   elektrischen Widerstandsheizkörper H geheizt wird.   Ein   Hebel 7 stützt   sich auf dem Vorschuborgan des Thermostaten G und steht mit dem Vorschuborgan des Thermostaten F in Eingriff.

   Der   Hebel J sieht   ferner mit dem zu regelnden Organ, z. B. der Zugtür des Kessels, in
Verbindung. 



   Die beiden elektrischen Widerstände B und H und der Queeksilberunterbreeher E sind in Serie oder Parallelschaltung derart an die Stromquelle angeschlossen, dass der Unterbrecher den Strom gleich- zeitig durch die beiden Widerstände   hindurchlässt   oder beide Widerstände gleichzeitig stromlos macht. 



  Es wird infolgedessen der folgende Vorgang eintreten :   Je grosser   die Wärmeverluste des äusseren Gehäuses sind, desto grösser ist die zur Heizung erforderliche Strommenge und desto grösser wird gleichzeitig die für das Organ G aufgewendete Strommenge. 



   Infolgedessen ist auch die Temperatur des Öles, in welchem sich der Thermostat G befindet, jeweils entsprechend den genannten Wärmeverlusten ; das Vorschuborgan dieses Thermostaten wird sich daher im Verhältnis zu diesen Wärmeverlusten nach aufwärts verschieben und öffnet dadurch die Kesseltür um ein entsprechendes Mass. Nun steigt die Temperatur im Kessel, und dieser Temperaturanstieg wirkt auf den Thermostaten F ein, dessen Vorschuborgan nach aufwärts verschoben wird und dadurch die Kesseltür wieder so weit schliesst, als zur Aufrechterhaltung der neuen gewünschten Temperatur erforderlich ist. Es wird daher im Kessel bei bestimmten Wärmeverlusten jeweils eine bestimmte Temperatur aufrechterhalten. 



   Die beiden Endstellungen des Thermostaten G sind für einen Wärmeverlust Null und für einen grössten Wärmeverlust eingeregelt, indem die Widerstände B und H entsprechend bemessen werden. 



   Die Thermostaten können mit Federn J versehen sein, welche es gemäss einer an sich bekannten Konstruktion ermöglichen, dass das Vorschuborgan bei einer unbeabsichtigten Zugeinwirkung auf die durch den Hebel 1 betätigte Kette bei der Abwärtsbewegung des Balges dieser Bewegung nicht folgen muss, so dass eine Beschädigung der Organe vermieden wird. 



   Als Ausführungsbeispiel der Erfindung wurde eine Heizanlage, bei welcher Heisswasser durch einen mittels fester Brennstoffe gespeisten Herd erzeugt wird, dargestellt. Die Erfindung ist jedoch auf Heizanlagen aller Art, die mit irgendwelchen Brennstoffen betrieben werden, anwendbar. Die Regelorgane können, anstatt auf die Tür der Feuerung einzuwirken, je nach der Art der Heizanlage auf einen Rheostaten oder Unterbrecher (im Falle einer elektrischen Heizung) oder auf einen Hahn im Falle einer Heizung mittels flüssiger oder gasförmiger Brennstoffe einwirken. 



   Die Erfindung ist ferner bei ähnlicher Ausgestaltung der Einrichtung auch bei Kälteerzeugungsanlagen anwendbar. 



   Der Apparat kann auf die verschiedenste Weise ausgestaltet und mannigfach abgeändert werden ; so können beispielsweise die Widerstandsheizkörper B und H durch Gasbrenner ersetzt werden, wobei der Thermostat A auf ein die Zufuhr des Brennstoffes zu diesen Brennern regelndes Absperrorgan einzuwirken hätte. 

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Claims (1)

1. PATENT-ANSPRÜCHE : 1. Verfahren zum selbsttätigen Regeln von Heizapparaten u. dgl. in Abhängigkeit von der Aussentemperatur, dadurch gekennzeichnet, dass ein Organ der unmittelbaren Einwirkung der Aussentemperatur ausgesetzt wird, welches dazu ausgebildet ist, die Temperatur mittels eines Heizorgans (elektrische Widerstände, Gasbrenner usw. ) konstant zu halten, dessen Leistung somit den Wärmeverlusten entspricht und welches mit einem zweiten ähnlichen Heizorgan derart verbunden ist, dass die Leistung des letzteren von jener des ersten Heizorgans, d. h. gleichfalls von den Wärmeverlusten, abhängig ist, wobei dieses zweite Heizorgan unter Vermittlung irgendeiner geeigneten Verbindung auf das Brennstoffzufuhr-oder Regelorgan od. dgl. im Verhältnis zu den genannten Wärmeverlusten einwirkt. <Desc/Clms Page number 3>

   2. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch l, gekennzeichnet durch ein Gehäuse, welches der unmittelbaren Einwirkung der Aussentemperatur ausgesetzt ist und durch einen elektrischen Widerstandsheizkörper (B) geheizt wird, dessen Stromkreis durch einen Thermostaten (A) geschlossen und unterbrochen wird, um in diesem Gehäuse eine konstante Temperatur zu erhalten und einen Stromverbrauch herbeizuführen, der den Wärmeverlusten entspricht, ferner durch einen zweiten Widerstandsheizkörper (H), der zu dem ersten (B) in Serie oder parallel geschaltet ist, daher gleichfalls eine Strommenge erhält, die den Wärmeverlusten entspricht und in einem zweiten Behälter, in welchem die Wärme ausgenutzt wird, eine entsprechende Wärme erzeugt, durch welche eine entsprechende Verschiebung eines Regelorgans (F, G)

   herbeigeführt wird, das seinerseits auf das Brennstoffzufuhr-bzw. Regelorgan od. dgl. einwirkt, welches auf diese Weise selbsttätig in Abhängigkeit von der Aussentemperatur betätigt wird.

   3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Regelorgan (F, G) entweder allein oder zusammen mit dem üblichen Regler, dessen Einwirkung auf das Brennstoffzufuhrorgan od. dgl. bei einer Heisswasserheizanlage von der Temperatur des Kesselwassers abhängt, auf den Heizapparat od. dgl. einwirkt.

   4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das von der Aussentemperatur abhängige Regelorgan und das von der Temperatur des Kesselwassers abhängige Regelorgan auf einen einzigen Hebel (1) einwirken, der entweder die Tür einer Feuerung für feste Brennstoffe oder ein sonstiges Brennstoffzufuhr-bzw. Regelorgan oder im Falle eines durch Gas oder elektrisch beheizten Apparates einen Hahn, einen Rheostaten oder einen Unterbrecher od. dgl. betätigt.

   5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das der Aussentemperatur ausgesetzte Gehäuse aus einem geheizten Behälter besteht, in dessen Innern der elektrische Widerstandsheizkörper (B) angeordnet ist, der auf eine im Behälter befindliche wärmeleitende Flüssigkeit einwirkt, durch welche die Warme einem Thermostaten (A) zugeführt wird, der einen in den Stromkreis des Widerstandsheizkörpers (B) eingeschalteten Stromunterbrecher (E) steuert.

   6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Widerstandsheizkörper (H) gleichfalls im Innern eines geheizten Behälters vorgesehen ist und auf eine wärmeleitende Flüssigkeit einwirkt, durch welche die Wärme auf einen Thermostaten (G, F) übertragen wird, der das Brennstoffzufuhr-bzw. Regelorgan od. dgl. steuert. EMI3.1