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Die Erfindung betrifft eine Überhitzungssicherung für elektrische Heizeinrichtungen, insbesondere für Dampfbaderhitzer mit einem Gehäuse und einer darin angeordneten Heizvorrichtung, mit im Gehäuse vorgesehenen unteren und oberen Öffnungen für einen Luftdurchsatz durch das Gehäuse an der Heizvorrichtung vorbei, mit einem mit einem Sensor verbundenen Überhitzungswächter für die Heizvorrichtung, der über eine weitere Gehäuseöffnung mit dem Gehäuseinneren derart in Strömungsverbindung steht, dass erwärmte Luft den Sensor nur bei abnormalen Betriebsbedingungen, etwa bei einer Behinderung der Luftströmung durch Abdeckung der oberen Öffnungen durch einen Fremdkörper, erreicht.
Es sind Vorrichtungen zur Vermeidung einer Überhitzung von Dampfbaderhitzern bekannt, welche die elektrische Heizvorrichtung abschalten, wenn eine unzulässig hohe Temperatur im Dampfbadraum erreicht ist oder wenn die Luftströmung bzw. die Luftzirkulation durch die Luftkanäle oder die Luftkammer der Heizeinrichtung behindert ist. Eine solche Behinderung kann beispielsweise dann eintreten, wenn die Luftkanäle die üblicherweise an ihrer Oberseite offen sind, versehentlich beispielsweise durch ein Handtuch, das über die Heizeinrichtung gelegt ist, abgedeckt werden. Wenn keine Überhitzungssicherung vorgesehen wäre, so würde die Heizeinrichtung überhitzt mit der Gefahr, dass der die Luftkanäle abdeckende Fremdkörper Feuer fängt.
Dieselbe Gefahr besteht natürlich bei jeglichen elektrischen Heizkörpern, die in der Regel bis in Einzelheiten den Heizvorrichtungen in Dampfbaderhitzern entsprechen. Auch bei solchen Einrichtungen sind Heizspulen in einem Gehäuse angeordnet, durch welches hindurch Luft durch untere und obere Öffnungen strömt. Ebenso wie bei Dampfbaderhitzern ist wesentlich, dass die Luftströmung nicht gestört oder behindert wird. Daher betrifft die Erfindung auch solche elektrische Einrichtungen allgemeiner Art, bei denen ein unbehinderter Luftdurchsatz von wesentlicher Bedeutung für die einwandfreie Arbeit ist.
Aus der SE-PS Nr. 346064 ist bereits eine Überhitzungssicherung für Dampfbaderhitzer bekannt, die in den meisten Anwendungsfällen vollständig zufriedenstellend arbeitet. In gewissen Anwendungsfällen tritt jedoch ein Nachteil dadurch auf, dass der Teil des Überhitzungswächters bildende Sensor einer Wärmestrahlung von der Heizvorrichtung ausgesetzt ist. Dies führt dazu, dass am Thermostaten eine höhere Temperatur eingestellt werden muss, als erforderlich wäre, wenn eine solche Wärmestrahlung nicht berücksichtigt werden müsste. Wenn diese Wärmestrahlung ausgeschaltet werden kann, kann eine niedrigere Thermostattemperatur eingestellt werden und kann die Überhitzungssicherung unter normalen Betriebsbedingungen absolut sicher arbeiten.
Aufgabe der Erfindung ist es daher eine Überhitzungssicherung der eingangs bezeichneten Gattung, insbesondere für Dampfbaderhitzer und elektrische Heizkörper, zu schaffen, bei der Temperaturverfälschungen durch unerwünschte Wärmestrahlung sicher ausgeschaltet sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der Sensor in einem Luftkanal angeordnet ist, der nicht nur über die weitere Öffnung mit dem Inneren des Gehäuses sondern auch über wenigstens zwei Strömungsöffnungen mit der umgebenden Aussenluft des Gehäuses in Strömungsverbindung steht, so dass der Sensor durch einen Strom kühler Umgebungsluft von der Wärmestrahlung der Einrichtung abgeschirmt ist, und dass in Verbindung mit der weiteren Öffnung ein Strömungskanal angeordnet ist, der die Zufuhr kühler Umgebungsluft zur weiteren Öffnung ermöglicht und somit eine Strömung heisser Luft zum Sensor unter normalen Betriebsbedingungen verhindert.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung sieht vor, dass in bekannter Weise die weitere Öffnung und weiters der Strömungskanal durch einen Längsschlitz in der Rückwand des Gehäuses gebildet sind, und dass der Luftkanal durch eine Rohranordnung mit-im Längsschnitt des Gehäuses betrachtet-im wesentlichen T-förmigen Querschnitt gebildet ist, der sich über die gesamte Länge des Schlitzes erstreckt, wobei der Basisabschnitt der T-förmigen Rohranordnung dichtend am oberen Rand des Schlitzes befestigt ist.
Ferner besteht ein Merkmal der Erfindung darin, dass der Sensor im oberen Bereich der Rohranordnung angeordnet ist, der im wesentlichen parallel zur Rückwand liegt, so dass der Sensor im Abstand von der Rückwand liegt.
Schliesslich ist erfindungsgemäss vorgesehen, dass in an sich bekannter Weise eine gebogene Ablenkplatte entlang des unteren Randes des Längsschlitzes vorgesehen und schräg nach innen und oben in das Gehäuse hinein abgebogen ist, und dass der Basisabschnitt der Rohranordnung der an der Rückwand des Gehäuses befestigt ist, zur Erleichterung der Luftströmung gebogen ausgebildet ist.
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Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen an Hand der Zeichnungen. Es zeigen : Fig. 1 einen schematisch vereinfachten Längsschnitt durch einen Dampfbaderhitzer mit einer erfindungsgemässen Überhitzungs- sicherung, Fig. 2 eine Darstellung entsprechend Fig. l, bei der jedoch ein Fremdkörper die Luftströmung behindert, Fig. 3 eine Rückansicht des Dampfbaderhitzers gemäss Fig. 1 und 2 und Fig. 4 schematisch vereinfacht einen Längsschnitt durch einen elektrischen Heizkörper mit einer erfindungsgemässen Überhitzungssicherung.
Der elektrische Dampfbaderhitzer gemäss Fig. 1 bis 3 ist von üblicher Bauart und weist ein gegebenenfalls doppelmanteliges Gehäuse --10-- aus Blech auf, welches eine Luftkammer --11-- bildet, die an ihren oberen und unteren Enden offen ist. In dem durch die Luftkammer --11-- gebildeten Luftkanal sind elektrische Heizrohre --12-- angeordnet, beispielsweise eines oder mehrere für jede Phase eines Drehphasen-Stromes. Die Heizkörper sind an einer Verbindungskonsole --13-- befestigt, von der aus die Verdrahtung zu einem Leistungsregler der bekannten Bauart erfolgen kann. Die Heizkörper --12-- können sich in einen Raum für Wärmespeicherkörper, beispielsweise Speichersteine, erstrecken, der in der Luftkammer --11-- angeordnet ist.
Was die Anordnung und Ausbildung der Luftkammer und eines möglichen Raumes für Speichersteine betrifft, so kann der Dampfbaderhitzer von marktüblicher Bauart sein. Die Vorrichtung soll dabei in der Nachbarschaft einer Wand im Dampfraum, beispielsweise mittels Klammern od. dgl. direkt an der Wand befestigt sein, wobei eine Wand --14-- des Gehäuses --10-- der Wand des Dampfraumes benachbart liegt und so die Rückwand der Vorrichtung bildet.
Die Rückwand - -14--, die in einem Sicherheitsabstand von der Wand des Dampfraumes angeordnet sein soll, um eine Überhitzung der Wand bei dem normalen Betrieb des Dampferhitzers zu vermeiden, ist mit einer Öffnung --15-- in der Form eines horizontalen Schlitzes versehen, die im oberen Bereich der Rückwand --14-- in einem kurzen Abstand von ihrem oberen Ende angeordnet ist. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine Rohranordnung --22-- mit einem senkrecht zu einer der Seitenwände der Vorrichtung gesehenen im wesentlichen T-förmigen Querschnitt in dichtender Verbindung an der Oberseite --23-- des Basisabschnittes des Rohres mit der Rückwand --14-- am oberen Rand des Schlitzes --15-- vorgesehen.
Der Schlitz --15-- ist vorzugsweise so breit, dass zwischen der unteren Seite --24-- des Basisabschnittes der Rohranordnung --22-- und dem unteren Rand des Schlitzes --15-- ein freier Raum verbleibt. Vorzugsweise als Verlängerung der Rückwand --14-- am unteren Rand des Schlitzes ist eine Ablenkplatte --25-vorgesehen, die sich schräg nach oben und innen in die Vorrichtung hinein erstreckt. Zur Erleichterung der Strömung ist die Ablenkplatte --25-- mit Vorzug gebogen ausgeführt und ist die untere Oberfläche - des Basisabschnittes der Rohranordnung --22-- entsprechend gebogen. Zweckmässig ist auch die Oberfläche --23-- gebogen ausgeführt, um bei einer Abdeckung des Dampfbaderhitzeres die Strömung aus der Luftkammer --11-- durch die Rohranordnung --22-- hindurch nach aussen zu erleichtern.
Ein Sensor --16--, beispielsweise ein als Rohr ausgebildeter Flüssigkeitsbehälter ist in den oberen Teil des im wesentlichen vertikalen Abschnittes der Rohranordnung --22-- in der aus Fig. 1 ersichtlichen Weise eingesetzt. Der Sensor --16-- erstreckt sich bevorzugt über die gesamte Länge des Schlitzes --15-und kann derart in die Rohranordnung --22-- eingesetzt sein, dass keine Behinderung der Strömung auftritt. Der Flüssigkeitsbehälter des Sensors --16-- ist über eine Leitung --17--, die ein Kapillarröhrchen bildet, mit einem Thermostatschalter --18-- verbunden, der einen Balg oder irgendeinen andern volumenveränderbaren Teil enthält.
Bei einer vorbestimmten Temperatur, die am Thermostatschalter --18-voreingestellt ist, ist die Flüssigkeit in dem den Sensor --16--, die Leitung --17-- und den Balg od. dgl. des Thermostatschalters --18-- enthaltenen Flüssigkeitsystem soweit expandiert bzw. mit einem solchen Dampfdruck behaftet, dass der Thermostatschalter --18-- über den Balg od. dgl. betätigt wird. Bei normalem Betrieb des Dampfbaderhitzers strömt Luft in die Luftkammer --11-- an derem unterem offenem Ende ein, steigt während der Erhitzung zum oberen offenen Ende der Luftkammer --11-- auf und verlässt dort die Luftkammer.
Infolge der durch den thermischen Auftrieb erzeugten Injektorwirkung wird Luft dabei durch eine Öffnung --26-- zwischen den Wandteilen --24 und 25-- eingesaugt und ein Luftstrom durch die Öffnung --30--, welche durch die Wandteile --24 und 23-- begrenzt ist, zum Sensor --16-- hin verhindert.
Weiterhin tritt Luft durch die untere, im wesentlichen schlitzförmige Öffnung --27-- der Rohranordnung --22-- ein und strömt in der Rohranordnung --22-- vorbei am Sensor --16-- nach oben. Diese Luftströmung ist schematisch durch Pfeile in Fig. l veranschaulicht. Durch diese Luftströmung wird der
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Zur Erzielung einer maximalen Ansprechgeschwindigkeit des durch die Rohranordnung und dem darin angeordneten Sensor gebildeten Überhitzungswächters sollte dieser bevorzugt in einem oberen Bereich der Luftkammer angeordnet werden. Wenn jedoch eine bestimmte Zeitverzögerung des Ansprechens gewünscht wird, so kann der Sensor mit der Rohranordnung auch in einem Bereich weiter unten an der Rückwand - -14-- vorgesehen werden.
Ebenso kann der Sensor mit der Rohranordnung im Bedarfsfall an der Vorderwand der Vorrichtung befestigt werden. In einem solchen Fall ist vorzugsweise über der Rohranordnung eine Schutzhaube vorgesehen. Weiterhin ist es auch möglich, Sensoren mit geeigneten Rohranordnungen an den Seitenwänden der Vorrichtung vorzusehen. Wie die vorstehenden Erläuterungen zeigen, ist die Erfindung nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern sind vielmehr vielfache Änderungen und Abwandlungen möglich, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Überhitzungssicherung für elektrische Heizeinrichtungen, insbesondere für Dampfbaderhitzer mit einem Gehäuse und einer darin angeordneten Heizvorrichtung, mit im Gehäuse vorgesehenen unteren und oberen Öffnungen für einen Luftdurchsatz durch das Gehäuse an der Heizvorrichtung vorbei, und mit einem mit einem Sensor verbundenen Überhitzungswächter für die Heizvorrichtung, der über eine weitere Gehäuseöffnung mit dem Gehäuseinneren derart in Strömungsverbindung steht, dass erwärmte Luft den Sensor nur bei abnormalen Betriebsbedingungen, etwa bei einer Behinderung der Luftströmung durch Abdeckung der oberen Öffnungen durch einen Fremdkörper, erreicht, d a d u r c h g e k e n n - zeichnet, dass der Sensor (16, 161) in einem Luftkanal (22, 22') angeordnet ist,
der nicht nur über die weitere Öffnung (30, 301) mit dem Inneren des Gehäuses (10, 10') sondern auch über wenigstens zwei Strömungsöffnungen (27,28) mit der umgebenden Aussenluft des Gehäuses in Strömungsverbindung steht, so dass der Sensor durch einen Strom kühler Umgebungsluft von der Wärmestrahlung der Einrichtung abgeschirmt ist, und dass in Verbindung mit der weiteren Öffnung (30, 30') ein Strömungkanal (26) angeordnet ist, der die Zufuhr kühler Umgebungsluft zur weiteren Öffnung ermöglicht und somit eine Strömung heisser Luft zum Sensor unter normalen Betriebsbedingungen verhindert.