Temperaturregler. Die Erfindung bezieht sich auf einen Tem peraturregler, dessen auf die zu überwachende Temperatur ansprechender Wärmefühler mit einer zusätzlichen elektrischen Beheizung ver sehen ist.
Bei den bisher bekannten Temperatur- reglern, der genannten Art werden die zu sätzlichen Beheizungen der Wärmefühler in Abhängigkeit von einer veränderlichen Tem peratur, und zwar einer andern als der zu regelnden Temperatur, im allgemeinen der Aussentemperatur, ein- und ausgeschaltet. Bei dieser temperaturabhängigen Steuerung hat die zusätzliche Beheizung die Aufgabe, die durch die Witterungseinflüsse bedingten unterschiedlichen Wärmeverluste auszuglei chen und derart- auf den Wärmefühler ein zuwirken, dass er die Aufrechterhaltung einer ständig gleichbleibenden Temperatur be wirkt.
Ferner ist noch bei Temperaturreglern der genannten Art bekannt, die Heizleistung der Zusatzheizung mittels eines auf die Aussen temperatur ansprechenden Wärmefühlers ein stellbar zu machen. Auch hier wird mit der temperaturabhängigen Steuerung der Zu satzheizung eine derartige Beeinflussung des Wärmefühlers angestrebt, dass eine ständig gleichbleibende Temperatur aufrechterhalten wird.
Die Erfindung ist nun dem Bekannten gegenüber dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche Beheizung des Wärmefühlers von einem Zeitschaltwerk gesteuert wird. Hierbei wird die Zusatzheizung, also nicht temperatur abhängig, sondern zeitabhängig gesteuert, wodurch erreicht wird, dass der Temperatur regler während der gesamten Einschaltzeit der Zusatzheizung mit einer andern, und zwar einer niedrigeren Regeltemperatur arbeitet.
Die von der Zusatzheizung in an sich be kannter Weise in der Umgebung des Wärme fühlers erzeugte Temperaturerhöhung kann z. B, während der Einschaltzeiten der Zu satzheizung, z. B. während der Nachtzeit, ununterbrochen bestehen bleiben. DerWärme- fühler führt dann sowohl beim Ansteigen als auch beim Sinken der auf -ihn einwirken den Temperatur die Aus- oder Einschaltung der Heizung jeweils um .den Temperatur erhöhungsbetrag früher aus. Dadurch wird die Regeltemperatur um den Temperatur erhöhungsbetrag herabgesetzt, ohne dass eine Änderung an der Einstellung des Temperatur reglers erforderlich ist.
Die Wärmeerzeugung kann somit in vollkommen selbsttätiger Weise dem zeitabhängigen Wärmebedarf eines Raumes, eines Gerätes oder dergleichen angepasst werden.
Zweckmässig sind Einrichtungen vor gesehen, welche gestatten, die Wirkung der Zusatzheizung auf den Wärmefühler derart zu ändern, dass auch die Regeltemperatur stetig oder stufenweise geändert werden kann: Die Mittel zum Einstellen der Wirkung der Zusatzheizung sind zweckmässig derart ausgebildet, dass die jeweilige Einstellung von aussen in Temperaturgraden ablesbar ist, so dass die gewünschte Änderung der Regel temperatur in einfacher Weise genau ein gestellt werden kann.
Die Zusatzheizung kann im übrigen auch z. B. mittels einer auf einen Vorschaltwider- stand einwirkenden Programmscheibe vom Zeitschaltwerk selbsttätig gesteuert werden, wobei nicht nur die Umschaltung, sondern auch die Abstufung der Regeltemperatur voll kommen selbsttätig ausgeführt wird.
Auf der Zeichnung ist die Erfindung an drei schematisch dargestellten Ausführungs beispielen veranschaulicht. Es zeigen Fig: 1 einen Temperaturregler mit einem Anlegefühler an. einem Heisswasserspeicher, Fig. 2 einen Raumtemperaturregler zum Steuern eines Heizkessels und Fig. 3 einen Raumtemperaturregler ge mäss Fig. 2, jedoch mit einer bezüglich Soll temperatur verstellbaren Zusatzheizung.
Die Fig. 1 zeigt einen Heisswasserspeicher 1, dessen elektrischer Heizkörper 2 über einen aus dem festen Kontakt 3 und einem beweg lichen Schaltarm 4 bestehenden Unterbre- cherkontakt an das Netz angeschlossen ist.
Der bewegliche Arm 4 des Unterbrecher kontaktes wird von einem Wärmefühler 5 gesteuert, der als Anlegefühler am Heiss wasserspeicher 1 befestigt ist und von der Temperatur des Speicherwassers beeinflusst wird. Der als Membrankapsel ausgebildete Anlegefühler 5 ist mit einer Ausdehnungs flüssigkeit bzw.
einem Ausdehnungsgas ge füllt und derart eingerichtet, dass er beim Überschreiten einer bestimmten Grenztem- peratur den Schaltkontakt 3, 4 öffnet und beim Unterschreiten dieser Grenztemperatur wieder schliesst. In der Nähe des Wärme fühlers 5 ist ein als Zusatzheizung dienender Heizkörper 6 angeordnet, der ebenfalls an das Netz oder eine andere geeignete Stromquelle angeschlossen ist.
Im Stromkreis der Zusatz heizung 6 sind zur Fernsteuerung derselben ein von einem Zeitschaltwerk 7 gesteuerter, stetig regelbarer Widerstand 8 und ein Schal- ter 9 angeordnet. Die beschriebene Vorrich tung arbeitet folgendermassen: In der Stellung nach Fig. 1 soll lediglich der Heizwiderstand 2, nicht aber die Zusatz heizung eingeschaltet sein. Jetzt arbeitet der Temperaturregler in der an sich bekannten Weise, wobei der Wärmefühler beim Über schreiten der eingestellten Regeltemperatur den Unterbrecherkontakt 3, 4 öffnet und damit den Heizkörper ausschaltet.
Sinkt hier auf die Wassertemperatur des Speichers 1 unter die Regeltemperatur, so schaltet der sich zusammenziehende Wärmefühler 5 die Kontakte 3, 4 und damit auch den Heiz körper 2 wieder ein. Das Zeitschaltwerk 7 kann nun beispielsweise derart ausgebildet sein, dass es den Stromkreis der Zusatzhei zung 6 während der Nacht und gegebenenfalls auch noch zu bestimmten Tageszeiten, an denen der Speicher 1 regelmässig nicht be nutzt wird, einschaltet.
Hierdurch wird er reicht, dass zu der schwankenden, auf den Wärmefühler einwirkenden Temperatur des Speicherwassers noch eine anhaltende, aber ständig gleichbleibende Temperaturerhöhung hinzutritt, so dass der Wärmefühler mit einer der Temperaturerhöhung entsprechenden niedrigen Regeltemperatur arbeitet. Auf diese Weise kann man ohne Änderung der Tempe- raturregler-Einstellung eine vollkommen selbsttätige Programmregelung durchführen.
Der stetig regelbare Widerstand 8 der Fig. 1 kann in eine solche Verbindung mit dem Zeitschalter 7 gebracht werden, dass zu verschiedenen Einschaltzeiten der Zusatz heizung 6 der in den Stromkreis eingeschal tete Widerstand 8 und damit die Heiz- leistung der Zusatzheizung 6 verschieden stark sind. Die Regeltemperatur kann hier durch zu verschiedenen Tageszeiten auf ver schiedene Höhe eingestellt werden. Die Steue rung des Vorschaltwiderstandes 8 kann z. B.
mittels einer Programmscheibe erfolgen, die von dem Zeitschaltwerk 7 angetrieben wird.
Der Schalter 9 dient zum willkürlichen Ein- und Ausschalten des Stromkreises der Zusatzheizung 6, so dass die von dem Zeit schaltwerk selbsttätig herbeigeführte Herab- setzung der Regeltemperatur im Bedarfsfalle durch Ausschalten des Schalters 9 vermieden werden kann.
Die Fig. 2 zeigt eine Anlage mit einem Heizkessel 10, der mit Gas oder Elektrizität beheizt sein kann und mittels eines elektri schen Schaltgliedes, z. B. eines Schaltschüt- zes, eines Elektromagnetventils oder der gleichen, ein- oder ausgeschaltet wird. Das auf der Zeichnung nicht näher -därgestellte elektrische Schaltglied ist durch die Leitung 11 an das Netz angeschlossen. In die Leitung 11 ist ein Raumtemperaturregler 12 ein geschaltet, der das elektrische Schaltglied steuert.
Der Temperaturregler 12 besitzt eine Bimetall-Schnappscheibe 13, deren Schalt stift 14 auf einen beweglichen Kontaktarm 15 einwirkt, welcher mit einem festen Kontakt 16 als Unterbrecherkontakt zusammenarbei tet. Beim Überschreiten der auf die Schnapp scheibe 13 einwirkenden Regeltemperatur schnappt die Scheibe nach links und öffnet den Unterbrecherkontakt 15, 16, während beim Unterschreiten der Regeltemperatur die Scheibe 13 nach rechts schnappt, so dass der Unterbrecherkontakt 15, 16 sich wieder selbsttätig schliesst.
In der Nähe der Schnappscheibe 13 ist als Zusatzheizung ein Heizkörper 17 angeordnet, der ebenfalls an das Netz als Stromquelle angeschlossen ist. In dem Stromkreis des Heizkörpers 17 befindet sich ein von einem Zeitschaltwerk 18 gesteuerter Ausschalter 19, der zu bestimmten festgelegten Tageszeiten von dem Zeitschaltwerk.ein- und ausgeschal tet wird. Die Wirkung der Zusatzheizung 17 auf die Schnappscheibe 13 entspricht der Wir kung der Zusatzheizung in der Fig. 1.
An dem Temperaturregler 12 ist- noch ein in seiner Längsrichtung verschiebbarer Blech streifen 20 oder dergleichen angeordnet. Dieser Streifen 20 kann mehr oder weniger zwischen die Zusatzheizung 17 und die Schnappscheibe 13 geschoben werden. Ent sprechend der jeweiligen Einstellung dieses Streifens 20 wird somit die Wirkung der Zusatzheizung 17 auf die Schnappscheibe vergrössert oder verringert, wodurch die Regeltemperatur stufenweise geändert wer den kann. An Stelle des verschiebbaren Schutzstreifens 20 kann natürlich eine andere Einrichtung, z.
B. eine zwischen die Zusatz heizung und den Wärmefühler schwenkbare Platte oder dergleichen vorgesehen sein. Es ist auch nicht unbedingt erforderlich, die Wärmestrahlung auf den Wärmefühler ab zuschirmen. Es könnten dafür ein oder mehrere Schutzstreifen angeordnet werden, die so eingestellt werden können, dass der Luftaustausch in der Nähe des Wärmefühlers, mehr oder weniger verhindert wird, so dass die Zusatzheizung stärker oder schwächer auf den Wärmefühler einwirkt.
Die Fig. 3 zeigt einen Temperaturregler, der im wesentlichen mit demjenigen der Fig. 2 übereinstimmt. Die übereinstimmen den Teile sind daher auch mit den gleichen Bezugszeichen versehen worden. Bei der Fig. 3 besteht jedoch die Zusatzheizung aus einem Stabheizkörper 21, der um sein unteres Ende schwenkbar gelagert ist. Der Abstand zwischen dem Stabheizkörper 21 und der Schnappscheibe 13 kann also in bestimmten Grenzen geändert werden, wodurch auch die Heizwirkung der Zusatzheizung auf die Schnappscheibe vergrössert oder verkleinert wird.
Das obere Ende des Stabheizkörpers 21 ist über einer von aussen sichtbaren Skala 22 verstellbar. Die Gradeinstellung dieser Skala 22 ist derart, dass die der jeweiligen Einstel lung des Stabheizkörpers 21 entsprechende Herabsetzung der Regeltemperatur in Tem peraturgraden ablesbar ist.
Man könnte natürlich auch bei feststehen der Zusatzheizung den Wärmefühler verstell bar anordnen, um den Abstand zwischen dem Wärmefühler und der Zusatzheizung ver ändern zu können. Hierdurch kann die gleiche Wirkung wie durch den verstellbaren Heiz körper nach Fig. 3 erzielt werden.
Im übrigen kann es in manchen Fällen zweckmässig sein, die beschriebene zeitabhän gige Steuerung mit der an sich bekannten temperaturabhängigen Steuerung der Zusatz heizung zu vereinigen.
Temperature controller. The invention relates to a Tem temperature controller whose temperature sensor responsive to the temperature to be monitored is seen ver with an additional electrical heating.
In the previously known temperature regulators of the type mentioned, the additional heating of the heat sensor is switched on and off as a function of a variable Tem, namely a different temperature than the temperature to be regulated, generally the outside temperature. In this temperature-dependent control, the additional heating has the task of compensating for the different heat losses caused by the effects of the weather and of acting on the heat sensor in such a way that it maintains a constant temperature.
It is also known for temperature regulators of the type mentioned to make the heating power of the auxiliary heater adjustable by means of a heat sensor that is responsive to the outside temperature. Here, too, the temperature-dependent control of the auxiliary heating is aimed at influencing the heat sensor in such a way that a constant temperature is maintained.
The invention is now characterized in relation to the known in that the additional heating of the heat sensor is controlled by a timer. In this case, the additional heating is controlled, not temperature-dependent, but time-dependent, which means that the temperature controller works with a different, and specifically a lower, control temperature during the entire switch-on time of the additional heating.
The temperature increase generated by the auxiliary heater in a known manner in the vicinity of the heat sensor can, for. B, during the activation times of the auxiliary heating, z. B. remain uninterrupted during the night. The heat sensor then switches the heating off or on earlier by the amount of temperature increase, both when the temperature rises and when the temperature acting on it falls. As a result, the control temperature is reduced by the amount of temperature increase without having to change the setting of the temperature controller.
The heat generation can thus be adapted completely automatically to the time-dependent heat demand of a room, a device or the like.
Devices are expediently provided which allow the effect of the additional heating on the heat sensor to be changed in such a way that the control temperature can also be changed continuously or in stages: The means for setting the effect of the additional heating are expediently designed so that the respective setting can be made from outside can be read in temperature degrees, so that the desired change in the control temperature can be set precisely in a simple manner.
The additional heating can also, for. B. can be automatically controlled by the timer by means of a program disc acting on a series resistor, whereby not only the switchover but also the graduation of the control temperature is carried out fully automatically.
In the drawing, the invention is illustrated by three examples of execution shown schematically. FIG. 1 shows a temperature controller with a contact sensor. a hot water storage tank, FIG. 2 a room temperature controller for controlling a heating boiler and FIG. 3 a room temperature controller according to FIG. 2, but with an additional heater that is adjustable with respect to the setpoint temperature.
1 shows a hot water storage tank 1, the electrical heating element 2 of which is connected to the network via an interrupter contact consisting of the fixed contact 3 and a movable switching arm 4.
The movable arm 4 of the breaker contact is controlled by a heat sensor 5, which is attached as a contact sensor on the hot water storage tank 1 and is influenced by the temperature of the storage tank water. The contact sensor 5, designed as a membrane capsule, is filled with an expansion fluid or
an expansion gas and set up in such a way that it opens the switching contact 3, 4 when a certain limit temperature is exceeded and closes again when this limit temperature is undershot. In the vicinity of the heat sensor 5 serving as an auxiliary heater 6 is arranged, which is also connected to the network or another suitable power source.
In the circuit of the additional heater 6, a continuously controllable resistor 8 and a switch 9, controlled by a timer 7, are arranged for remote control of the same. The device described Vorrich works as follows: In the position of FIG. 1, only the heating resistor 2, but not the additional heating should be switched on. Now the temperature controller works in the manner known per se, the heat sensor opening the breaker contact 3, 4 when the set control temperature is exceeded and thus turns off the radiator.
If the water temperature in the storage tank 1 drops below the control temperature, the contracting heat sensor 5 switches the contacts 3, 4 and thus also the heating body 2 on again. The timer 7 can now be designed, for example, in such a way that it switches on the circuit of the additional heating 6 during the night and possibly also at certain times of the day when the memory 1 is regularly not used.
In this way, it is sufficient that the fluctuating temperature of the storage water acting on the heat sensor is accompanied by a sustained but constant temperature increase, so that the heat sensor works with a low control temperature corresponding to the temperature increase. In this way, a completely automatic program control can be carried out without changing the temperature controller setting.
The continuously controllable resistor 8 of FIG. 1 can be connected to the time switch 7 in such a way that, at different switch-on times of the additional heater 6, the resistor 8 connected to the circuit and thus the heating output of the additional heater 6 are of different strength. The control temperature can be set to different heights at different times of the day. The Steue tion of the ballast resistor 8 can, for. B.
take place by means of a program disc which is driven by the timer 7.
The switch 9 is used to arbitrarily switch the circuit of the auxiliary heater 6 on and off, so that the reduction in the control temperature automatically brought about by the timer can be avoided by switching off the switch 9 if necessary.
Fig. 2 shows a system with a boiler 10, which can be heated with gas or electricity and by means of an electrical switching element, z. B. a contactor, a solenoid valve or the like, is switched on or off. The electrical switching element not shown in detail in the drawing is connected to the network by line 11. In line 11, a room temperature controller 12 is connected, which controls the electrical switching element.
The temperature controller 12 has a bimetal snap disk 13, the switching pin 14 acts on a movable contact arm 15, which tet with a fixed contact 16 as an interrupter contact. When the control temperature acting on the snap disk 13 is exceeded, the disk snaps to the left and opens the breaker contact 15, 16, while when the temperature falls below the control temperature, the disk 13 snaps to the right, so that the breaker contact 15, 16 closes again automatically.
In the vicinity of the snap disk 13, a heater 17 is arranged as an additional heater, which is also connected to the network as a power source. In the circuit of the radiator 17 is a controlled by a timer 18 off switch 19, which is switched on and off at certain specified times of the day by the timer. The effect of the additional heater 17 on the snap disk 13 corresponds to the effect of the additional heater in FIG. 1.
On the temperature controller 12 is still a displaceable sheet metal strip 20 or the like arranged in its longitudinal direction. This strip 20 can be pushed more or less between the additional heater 17 and the snap disk 13. In accordance with the respective setting of this strip 20, the effect of the auxiliary heater 17 on the snap disk is thus increased or decreased, whereby the control temperature can be changed in stages. Instead of the sliding protective strip 20, of course, another device, e.g.
B. be provided between the additional heating and the heat sensor pivotable plate or the like. It is also not absolutely necessary to shield the heat radiation on the heat sensor. One or more protective strips could be arranged for this, which can be set in such a way that the exchange of air in the vicinity of the heat sensor is more or less prevented, so that the additional heating has a stronger or weaker effect on the heat sensor.
FIG. 3 shows a temperature regulator which essentially corresponds to that of FIG. The parts that match have been given the same reference numerals. In Fig. 3, however, the additional heater consists of a rod heater 21 which is pivotably mounted about its lower end. The distance between the rod heater 21 and the snap disk 13 can therefore be changed within certain limits, whereby the heating effect of the additional heater on the snap disk is also increased or decreased.
The upper end of the rod heater 21 can be adjusted using a scale 22 that is visible from the outside. The degree setting of this scale 22 is such that the respective adjustment of the rod heater 21 corresponding reduction of the control temperature in tem perature degrees can be read.
You could of course also arrange the heat sensor adjustable bar when the additional heater is fixed in order to be able to change the distance between the heat sensor and the additional heater. As a result, the same effect can be achieved as by the adjustable heating body according to FIG.
In addition, in some cases it may be useful to combine the time-dependent control described with the temperature-dependent control of the additional heating, which is known per se.