DE1565134B2 - Elektrischer Heißwasserbereiter, vorzugsweise Durchlauferhitzer - Google Patents
Elektrischer Heißwasserbereiter, vorzugsweise DurchlauferhitzerInfo
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Description
Energiezufuhr zu den einzelnen Heizwiderständen freizugeben oder zu unterbrechen. Ähnlich wie ein
Thyratron ist ein Thyristor nur in einer Richtung stromdurchlässig, und zwar auch nur dann, wenn
eine Steuerelektrode zuvor mittels eines Zünd- . impulses od. dgl. auf ein entsprechendes elektrisches
Potential angehoben wurde. Da die Thyristoren in Antiparallelschaltung verwendet werden, steht dem
Wechselstrom in jeder Halbwelle ein Thyristor zur Verfügung. Ähnlich wie bei einem Thyratron genügt
zum Zünden ein kurzer Steuerimpuls, und der Stromdurchgang durch den Thyristor wird selbsttätig
unterbrochen, wenn der Strom beim Nulldurchgang das Vorzeichen wechselt. Es ist also jeweils ein
Zündimpuls pro Halbwelle für den der Halbwelle zugeordneten Thyristor erforderlich, um eine Energiezufuhr
zum nachgeschalteten Heizwiderstand zu ermöglichen. Wird dem Thyristorenpaar der erforderliche
Zündimpuls nicht zugeführt, dann bleiben beide Thyristoren gesperrt, und eine Energiezufuhr zum
Heizwiderstand ist nicht möglich.
Im Vergleich zu einem mechanischen Schalter zeichnet sich ein solches Thyristorenpaar durch geringe
Abmessungen, betriebssicheres Arbeiten und eine lange Lebensdauer aus; denn bei einem Thyristor
gibt es weder bewegte, noch verschleißbeanspruchte Teile.
Bei der Verwendung eines Paares antiparallelgeschalteter
Thyristoren für jeden Heizwiderstand oder für alle an eine Phase angeschlossenen Heizwiderstände,
die insbesondere für Durchlauferhitzer hoher Leistung in Betracht kommen, läßt sich mit
geringen Mitteln eine feinfühlig gesteuerte Energiezufuhr zu den einzelnen Heizwiderständen verwirklichen.
Die Energiezufuhr zu den einzelnen Heizwiderständen ist jeweils dann am größten, wenn der
entsprechende Thyristor seinen Zündimpuls genau in dem Augenblick erhält, in welchem der Nulldurchgang
der Spannung der zugehörigen Wechselstromphase erfolgt. Der jeweilige Heizwiderstand
bekommt dann während der Dauer beider Halbwellen Energie zugeführt. Wird hingegen der Zündimpuls,
bezogen auf den Nulldurchgang, zeitlich verzögert zum Thyristor zugeführt, dann wird die
Zeit, während der der entsprechende Heizwiderstand Energie zugeführt bekommt, verkürzt. Die Energiezufuhr
zu den einzelnen Heizwiderständen läßt sich also durch entsprechende Ansteuerung oder zeitliche
Verzögerung der Zündimpulse für die Thyristoren stufenlos regeln.
Die Steuerung der Thyristoren erfolgt für Durchlauferhitzer
zweckmäßig durch einen elektronischen Regelkreis mit Gleichspannungsausgang und nachgeschaltetem
Hochfrequenzoszillator, der über einen Hochfrequenzübertrager mit den einzelnen Trigger-
und Synchronisierkreisen gekoppelt ist.
Es sind zwar aus der Widerstandsschweißtechnik Impulstransformatoren zur Ankopplung der Zündkreise
an die die Stellgröße erzeugenden Schaltelemente bekannt, jedoch gehen aus dieser Information
keinerlei Hinweise auf die Steuerung und Regelung von elektrischen Durchlauferhitzern hervor.
Gerade mit dieser Übertragung der Gleichspannungsgröße auf die nachgeschalteten Hochfrequenzoszillatoren
läßt sich somit auch bei elektrischen Durchlauferhitzern eine Temperaturwahl verwirklichen.
Zu diesem Zweck weist der Regelkreis, der eine Einstellung der gewünschten Temperatur ermöglicht,
ein Bauteil auf, welches die durch die Heizwiderstände erzielte Wassertemperatur überwacht.
Dieser elektronische Regelkreis erzeugt als Regelgröße eine Gleichspannung, deren Höhe der
Differenz zwischen der gewünschten und vorhandenen Wassertemperatur proportional ist. Der
Durchlauferhitzer weist weiterhin einen . Hochfrequenzoszillator auf, dem die vom Regelkreis erzeugte
Gleichspannung zugeführt wird. Die Spannung dieser Hochfrequenz, d. h. die Amplitude, wird
durch die zugeführte Regelgleichspannung vergrößert oder verkleinert und über einen Hochfrequenzübertrager
zu Trigger- und Synchronisierkreisen geleitet, welche den einzelnen Thyristoren zugeordnet sind. Die Trigger- und Synchronisierkreise
liefern den Thyristoren die erforderlichen Zündimpulse in der entsprechenden zeitlichen Verzögerung
in bezug auf den Strom-Null-Durchgang. Stimmen die gewünschte und die Ist-Temperatur
überein, dann wird die Energiezufuhr zu den einzelnen Heizwiderständen unterbrochen, oder die
Verzögerung des Zündimpulses in bezug auf den Strom-Null-Durchgang entspricht der Dauer einer
Halbwelle. Ist die Differenz zwischen Soll- und Ist-Temperatur groß, dann ist die zeitliche Verzögerung
der Impulsgabe in bezug auf den Strom-Null-Durehgang gering.
Dadurch, daß die Regelgröße in Form einer Gleichspannung erzeugt und in Form einer Hochfrequenzspannung
über einen Hochfrequenzübertrager zu den Trigger- und Synchronisierkreisen zugeführt
wird, ergibt sich die Möglichkeit, die Trigger- und Synchronisierkreise galvanisch von dem Regelkreis
und dem Oszillator zu trennen. Regelkreis und Oszillator können daher in Niederspannungsbauweise
ohne großen Aufwand ausgebildet werden. Lediglich der Hochfrequenzübertrager muß durch
entsprechende Isolation spannungsfest ausgebildet werden.
Bei einer weiteren Ausgestaltung des neuen Durchlauferhitzers sieht die Erfindung vor, daß der Regelkreis
eine Widerstandsbrücke mit zwei veränderlichen Widerständen aufweist, von denen der eine
zur Temperaturwahl einstellbar ist und der andere seinen Widerstand in Abhängigkeit von der Ist-Temperatur
ändert.
Bei dieser Ausbildung wird die Voraussetzung für eine feinfühlige und feinstufige Temperaturwahl geschaffen;
denn der einstellbare Widerstand kann als Potentiometer ausgebildet werden. Widerstände, die
ihren Widerstand in Abhängigkeit von der Temperatur ändern, sind ebenfalls bekannt. Zweckmäßigerweise
wird als temperaturabhängig veränderlicher Widerstand ein Thermistor verwendet.
Eine zweckmäßige weitere Ausgestaltung für den neuen Durchlauferhitzer ergibt sich, wenn erfindungsgemäß
der Widerstandsbrücke des Regelkreises ein transistorbestückter Gleichspannungs-Folge-Verstärker
nachgeschaltet ist.
Dieser der Widerstandsbrücke nachgeschaltete Verstärker hat die Aufgabe, dafür zu sorgen, daß
auch geringe Verstimmungen der Widerstandsbrücke noch zu einem verwertbaren Regelsignal führen. Er
sorgt aber unter anderem auch dafür, daß die Temperaturänderungen nahezu trägheitslos durch entsprechende
Steuersignale beantwortet werden.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß der Hochfrequenzoszillator als
j ; - 5 ■■ · 6
} transistorbestückter Oszillator ausgebildet ist, der ten Wert erreicht hat, bleibt die Widerstandsbrücke
j' . mit konstanter Frequenz und Amplitudenmodulation R 3 bis R 6 verstimmt. Die Widerstandsbrücke wird
ij arbeitet. mit Gleichstrom gespeist, den ein Netzteil 2V liefert.
Die Erfindung sieht weiterhin vor, daß der primär- Dieses Netzteil weist einen Netztransformator Tl
j seitig vom Oszillator gespeiste Hochfrequenzüber- 5 auf, der im Ausführungsbeispiel mit zwei Sekundär-
j trager sekundärseitig für jeden Thyristor eine ge- wicklungen ausgerüstet ist. An eine dieser Sekundär-
] trennte Wicklung aufweist. wicklungen ist eine Diode Dl mit einem Konden-
Eine bevorzugte weitere Ausbildung für den neuen sator C 6 angeschlossen. Die Diode D1 und der Kon-
Durchlauferhitzer ist schließlich noch dadurch ge- densatorC6 bewirken die Gleichrichtung des von
j kennzeichnet, daß an die beiden Brückenpunkte der io der Sekundärspule des Transformators D1 gelief er-
j Widerstandsbrücke des Regelkreises zwei komple- ten Wechselstromes. Dieser gleichgerichtete Strom
; mentäre Transistoren angeschaltet und über Wider- speist die Widerstandsbrücke R 3 bis R 6.
; stände und Kondensatoren so miteinander und mit Das Netzteil N weist weiterhin einen Gleichrichter
! einem gemeinsamen nachgeschalteten Endstufen- GIl auf, der einen transistorbestückten Gleichspantransistor
verbunden sind, daß der Wert der 15 nungs-Folge-Verstärker speist, welcher Bestandteil
Brückenverstimmung differenziert und integriert des elektronischen Regelkreises RK ist. Dieser Tranwird,
bevor er als regelnde Gleichspannung an den sistorverstärker weist zwei komplementäre Transisto-
: Oszillator abgegeben wird. ren TrI und Tr 2 auf, die jeweils zwischen dem ver-
Das Schaltbild eines Ausführungsbeispieles eines änderlichen und dem festen Widerstand R 5 und R 3
neuen elektrischen Durchlauferhitzers ist in der 20 bzw. R 6 und R 4 an die Widerstandsbrücke R 3 bis
Zeichnung dargestellt. R6 angeschaltet sind. Die Widerstände R1 und Rl
Der Durchlauferhitzer ist für Drehstrom ausgelegt. sowie R7 bis R10 und R16 und die Kondensatoren %
Er weist je Phase einen Heizwiderstand I bzw. Π Cl und Cl vervollständigen die erste Stufe des
bzw. III auf. Die drei Heizwiderstände I, Π, III sind Transistorverstärkers mit den bereits erwähnten
im Stern geschaltet und im Sternpunkt mit dem 25 Transistoren TrI und Tr 1.
Mittelpunktleiter Mp des Drehstromnetzes leitend Die von der Widerstandsbrücke R3 bis R6 in
verbunden. Form einer Gleichspannung gelieferte Regelgröße
Mit den jeweiligen Phasen R, S, T des Drehstrom- wird von dem Transistorverstärker differenziert und
netzes sind die Heizwiderstände I, Π, ΠΙ über Thy- integriert. Eine Endstufe des Transistorverstärkers,
ristorenpaare Thyl, Thyl; Thy 3, Thy 4 und Thy S, 30 die aus dem Transistor Tr 3 und den Widerständen
Thy6 verbunden. Die Thyristorenpaare sind jeweils ru bis R14 besteht, verstärkt die differenzierte und
antiparallel geschaltet. Jedem Thyristor Thyl bis integrierte Regelgröße noch einmal und führt sie
Thy 6 ist ein Trigger- und Synchronisierkreis TSl einem Hochfrequenzoszillator O zu. Dieser Oszillator
bis TS 6 zugeordnet. Die Trigger- und Synchronisier- besteht aus einem Transistor Tr 4, einem i?C-Glied
kreise TSl bis TS 6 sorgen dafür, daß den Thy- 35 R15 und C 3 und einem Kondensator C 4, der die
ristören Thyl bis Thy6 im jeweils richtigen Augen- Primärspule eines Hochfrequenzübertragers HFÜ
blick ein Zündimpuls zugeführt wird. Durch die ge- überbrückt. Der Oszillator O arbeitet mit im we- ■
steuerte Zuführung des Zündimpulses zu den Thy- sentlichen konstanter Frequenz, und die über den ;
ristören Thy Ibis Thy 6 wird eine gesteuerte Energie- Widerstand R14 zugeführte Regelgröße, die eine '
zufuhr zu den .Heizwiderständen I, II, III erzielt. 40 Gleichspannung ist, verändert die Amplitude der ;
Die Steuerung der Energiezufuhr zu den Heiz- vom Oszillator erzeugten Hochfrequenzspannung. '
widerständen I, II, ΠΙ erfolgt in Abhängigkeit von Der Hochfrequenzübertrager HFÜ ist sekundär-
der jeweiligen Differenz zwischen einer wahlweise seitig mit getrennten Wicklungen ausgerüstet. Jedem ώ
eingestellten und einer durch die Heizwiderstände I, Thyristor ist eine Sekundärwicklung des Hoch-II,
III erzielten Erwärmung des Wassers. Im Aus- 45 frequenzübertragers HFÜ zugeordnet. Über den
führungsbeispiel dient zur Ansteuerung der Trigger- Hochfrequenzübertrager ist der Regelkreis RK bei
und Synchronisierkreise Γ5Ί bis TS 6 ein elektro- galvanischer Trennung mit den Trigger- und Synnischer
Regelkreis RK, der zugleich die Aufgabe hat, chronisierkreisen TSl bis TS 6 gekoppelt,
die Differenz zwischen der gewünschten und der Der Trigger- und Synchronisierkreis TSl für den
vorhandenen Wassertemperatur festzustellen. Dieser 50 Thyristor Thy I weist die beiden Transistoren Tr 5
Regelkreis RK weist eine Widerstandsbrücke auf, die und Tr 6 sowie eine Zenerdiode auf und wird durch
aus zwei Festwiderständen R3 und R4 und aus den Kondensator Cl und die Widerstände R17 bis
zwei veränderlichen Widerständen R 5 und R 6 be- R 21 vervollständigt. Die Zenerdiode D 2 bildet mit
steht. Der Widerstand R 5 ist zweckmäßigerweise als dem Widerstand R 21 den Synchronisierkreis. Sie erPotentiometer
oder Einstellwiderstand ausgebildet. 55 zwingt eine Synchronisation des nachgeschalteten
Er dient zur Einstellung der jeweils gewünschten Triggerkreises in der Weise, daß ein Zündimpuls
Wassertemperatur. Der zweite veränderliche Wider- zum Thyristor Thyl nur dann geliefert werden kann,
stand/?6 ist ein Thermistor, der seinen Widerstand wenn die Halbwelle der Netzspannung dasjenige
in Abhängigkeit von der vorhandenen oder Ist- Vorzeichen aufweist, bei dem der Thyristor Thyl
Temperatur des Wassers verändert. Die beiden 60 nach Zündung stromdurchlässig ist. Der Transistor
Widerstände R 5 und R 6 arbeiten in der Wider- Tr S wird über die Sekundärwicklung des HF-Überstandsbrücke
R 3 bis R 6 so zusammen, daß durch tragers und den Widerstand R18 mit der Regelgröße,
eine Einstellung des Widerstandes R S die Brücke die eine Hochfrequenzspannung ist, versorgt. Er beverstimmt
wird, während der Widerstand R 6 mit zu- einflußt ein Zeitglied, das aus dem Widerstand R19
nehmender Erwärmung des Wassers seinen Wider- 65 und dem Kondensator C 7 gebildet wird. Der Transtand
im Sinne einer Wiederabgleichung der Brücke sistor7>6 ist ein Triggertransistor. Sein Auslöseverändert.
Solange die Wassertemperatur nicht den punkt oder Schwellwert liegt auf der Ladekennlinie
durch die Einstellung des Widerstandes R 5 gewähl- des Kondensators C 7. Wird der Schwellwert durch
die Ladekennlinie oder beim Aufladen des Kondensators C 7 überschritten, dann steht am Widerstand
R17 ein Spannungsimpuls zum Zünden des Thyristors Thy 1 zur Verfügung. Der Thyristor arbeitet
dann wie ein Thyratron. Der Strom fließt so lange, bis der Nulldurchgang der Wechselspannung erfolgt.
Die Trigger- und Synchronisierkreise TS 2 bis TS 6 sind analog wie der eben erläuterte Trigger- und
Synchronisierkreis TSl aufgebaut. Die Schaltelemente, nämlich die Zenerdioden, Transistoren,
Widerstände und Kondensatoren, sind in der bereits für TSl geschilderten Reihenfolge mit fortlaufenden
Bezugszahlen bezeichnet. Eine Wiederholung der Beschreibung ist zum Verständnis des Funktionsprinzips nicht erforderlich.
Durch die geschilderte Ausbildung der Schaltung ergibt sich folgende Wirkungsweise: Die Energiezufuhr
zu den Heizwiderständen I bis ΙΠ wird in Abhängigkeit vom Regelkreis RK über die Trigger-
und Synchronisierkreise TSl bis TS 6 und die Thyristorenpaare Thyl, Thy 2 bis Thy 5, Thy 6 derart
gesteuert, daß die Energiezufuhr den Wert Null annimmt, wenn die durch Verstellung des Widerstandes
R S gewählte Temperatur mit der vom Widerstand/?
6 festgestellten Ist-Temperatur des Wassers übereinstimmt. Der Zündpunkt der einzelnen Thyristoren
wird zeitlich um so näher an den der jeweils entsprechenden Halbwelle beginnenden Strom-Null-Durchgang
des Wechselstromes heranverlegt, je größer die Abweichung zwischen der durch die Einstellung
des Widerstandes R 5 gewählten Soll-Temperatur und der vom Widerstand R 6 festgestellten
Ist-Temperatur ist. Innerhalb gewisser Grenzen arbeitet diese Energiesteuerung von Strömungsänderungen bzw. Änderungen der Durchflußmenge
des Wassers völlig unabhängig. Sie arbeitet weiterhin nahezu verlustfrei und trägheitslos. Eine plötzliche
Verstellung des Widerstandes R 5 führt zu einer nahezu augenblicklichen entsprechenden Aussteuerung
der Energiezufuhr. Die von der ersten Stufe des Transistorverstärkers im Regelkreis RK vorgenommene
Differenzierung und Integrierung der Regelgröße gewährleistet bei raschen Änderungen
der Durchflußmenge oder der Temperaturwahl die unverzügliche Angleichung der Energiezufuhr an die
veränderten Verhältnisse. Durch die Differenzierung der Regelgröße wird die Energiezufuhr sowohl in
fallender als auch steigender Charakteristik stärker als dem Augenblickswert entsprechend verändert, so
daß die trägheitslose Aufheizung des Wassers erreicht wird. Die Integration des Regelwertes hat hingegen
zur Folge, daß eine erreichte Wassertemperatur nahezu konstant erhalten bleibt, ohne daß in
der Energiezufuhr Pendelerscheinungen auftreten.
Die Grenzen der Konstanthaltung der Temperatur sind nicht von den Eigenschaften des Regelkreises
und den Triggerkreisen, sondern von der Leistung
ίο der Heizwiderstände I bis III abhängig. Wenn nämlich
die pro Zeiteinheit auf eine bestimmte Temperatur zu erhitzende Wassermenge größer ist als diejenige
Wassermenge, die von den Heizwiderständen in der gleichen Zeiteinheit auf die gleiche Temperatur
erhitzt werden kann, dann vermag auch der Regelkreis keine Steigerung der Energiezufuhr zu
bewirken, denn die Thyristorenpaare werden dann bereits so angesteuert, daß die einzelnen Heizwiderstände
die volle verfügbare Energie zugeführt be-
ao kommen. Es ist daher entweder eine Einrichtung zu
verwenden, die die höchstzulässige Durchflußmenge begrenzt, oder aber es sind stärkere Heizwiderstände
erforderlich. Falls die Leistungsaufnahme der Heizwiderstände die Leistungsfähigkeit der Thyristoren
as überschreitet, können pro Phase auch mehrere Thyristorenpaare
verwendet werden.
Bei größeren Durchlauferhitzern, bei denen es auf die Einhaltung kleiner Abmessungen und andere
erschwerende Bedingungen nicht ankommt, können an Stelle der Thyristorenpaare bei geringer Abwandlung
der Trigger- und Synchronisierkreise auch Transduktoren oder ähnliche Schaltelemente verwendet
werden, um die Energiezufuhr zu den Heizwiderständen zu steuern.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Netzteil N noch mit einem Schalter Sch ausgerüstet, der
beispielsweise ein Differenzdruckschalter sein kann. Dieser Schalter dient dazu, den Regelkreis und den
Oszillator vom Netz zu trennen, wenn kein Wasser durch den Durchlauferhitzer fließt. In seinen Abmessungen
und seinem Aufbau kann er klein und einfach sein, weil die von dem Regelkreis jR2£ und
dem Oszillator benötigte elektrische Leistung nur sehr gering ist. Wenn man die geringen Verluste in
Kauf nimmt, die sich dann ergeben, wenn der Regelkreis und der Oszillator ständig arbeiten, dann kann
auf die Verwendung eines derartigen Schalters verzichtet werden.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
309 539/190
Claims (7)
1. Elektrischer Heißwasserbereiter, vorzugsweise Durchlauferhitzer, für ein- oder mehrphasigen
Wechselstrom, insbesondere Drehstrom, bei dem zur Erhitzung des Wassers Heizwiderstände
dienen, die mittels elektronischer, vorzugsweise in Antiparallelschaltung vorgesehener,
im Phasenschnittverfahren gezündeter Stromtore temperaturabhängig an- und abgeschaltet werden,
wobei zur Überwachung der Wassertemperatur eine Gleichspannungsmeßbrücke mit temperaturabhängig
veränderlicher Diagonalspannung dient, die wenigstens über einen Gleichspannungsverstärker
weitergeleitet und zum Zünden der Stromtore verwendet wird, dadurch gekennzeichnet,
daß ein mittels der verstärkten Diagonalspannung geregelter, amplitudenmodulierter
Hochfrequenzoszillator mit der Primärseite eines Hochfrequenzübertragers verbunden
ist, welcher sekundärseitig für jedes der in an sich bekannter Weise als Thyristor ausgebildeten
Stromtore eine getrennte, zum Erzeugen der Zündspannung über einen Zwischenverstärker
mit dem jeweiligen Thyristor verbundene Wicklung aufweist.
2. Durchlauferhitzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Regelkreis (RK)
eine Widerstandsbrücke mit zwei veränderlichen Widerständen (R 5, R 6) aufweist, von denen der
eine zur Temperaturwahl einstellbar ist und der andere seinen Widerstand in Abhängigkeit von
der Ist-Temperatur ändert.
3. Durchlauferhitzer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstandsbrücke des Regelkreises ein transistorbestückter
Gleichspannungs-Folge-Verstärker nachgeschaltet ist.
4. Durchlauferhitzer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der
Hochfrequenzoszillator (O) als transistorbestückter Oszillator ausgebildet ist, der mit konstanter
Frequenz und Amplitudenmodulation arbeitet.
5. Durchlauferhitzer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der
primärseitig vom Oszillator gespeiste Hochfrequenzübertrager (HFÜ) sekundärseitig für
jeden Thyristor eine getrennte Wicklung aufweist.
6. Durchlauferhitzer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die
Widerstandsbrücke des Regelkreises als temperaturabhängig veränderlicher Widerstand einen
Thermistor (R 6) aufweist.
7. Durchlauferhitzer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an
die beiden Brückenpunkte der Widerstandsbrücke des Regelkreises zwei komplementäre
Transistoren (Tr 1, Tr 2) angeschaltet und über Widerstände (Rl, R2, R7; RIO und R16) und
Kondensatoren (C 1, C 2) so miteinander und mit einem gemeinsamen nachgeschalteten Endstufen-Transistor
(Tr 3) verbunden sind, daß der Wert der Brückenverstimmung differenziert und integriert
wird, bevor er als regelnde Gleichspannung an den Oszillator abgegeben wird.
Die Erfindung betrifft einen elektrischen Heiß- : wasserbereiter, vorzugsweise Durchlauferhitzer, für
mehrphasigen Wechselstrom, insbesondere Drehstrom, bei dem zur Erwärmung des Wassers Heizwiderstände
dienen.
Bei bekannten elektrischen Durchlauferhitzern ' werden die Heizwiderstände mittels eines Druckdifferenzschalters
ein- und ausgeschaltet. Dieser Druckdifferenzschalter arbeitet so, daß die Heizwiderstände
nur dann Energie zugeführt bekommen, wenn Wasser an ihnen vorbeiströmt. Ist die Strömungsgeschwindigkeit
des Wassers sehr gering, dann besteht die Gefahr einer Überhitzung der Heizwiderstände,
so daß aus Sicherheitsgründen zusätzlieh ein temperaturabhängig arbeitender Schalter
vorgesehen wird, der die Energiezufuhr zu den Heizwiderständen beim Überschreiten einer vorbestimmten
Temperatur unterbricht.
Bei anderen bekannten Durchlauferhitzern sind die Heizwiderstände in einem Behälter angeordnet,
der ein begrenztes Speichervolumen aufweist. Bei diesen Durchlauferhitzern dient zum Ein- und Ausschalten
der Energiezufuhr zu den Heizwiderständen ein temperaturabhängig arbeitender Schalter, und es
kann auf den verhältnismäßig komplizierten Druckdifferenzschalter verzichtet werden.
Bei beiden bekannten Arten von elektrischen Durchlauferhitzern entstehen dadurch erhebliche
Schwierigkeiten, daß verhältnismäßig hohe elekirische Leistungen geschaltet werden müssen. Die
Leistungsaufnahme bekannter Durchlauferhitzer liegt im Bereich von etwa 20 bis 30 kW, und sie kann
bedarfsweise auch höher sein. Andererseits verlangt man von derartigen Schaltern, daß ihre Abmessungen
klein sind, daß sie betriebssicher arbeiten und daß sie eine lange Lebensdauer aufweisen. In der
Praxis können diese Forderungen nur schwer erfüllt werden.
Es ist auch bereits ein Heizgerät bekanntgeworden, bei welchem mit einem Stromtor (Thyristor) mit zugehörigen
Trigger und Synchronisierkreisen der jeweils fließende Strom geregelt wird. Aus dieser
Vorveröffentlichung geht jedoch nicht hervor, wie von einem durch Temperaturmessung erzeugten
Gleichstromsignal mehrere voneinander unabhängige Phasen, die bekannterweise bei einem Hochleistungsdurchlauferhitzer vorhanden sind, geschaltet werden.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Heißwasserbereiter, vorzugsweise Durchlauferhitzer,
der eingangs genannten Art so auszubilden, daß eine gesteuerte Energiezufuhr zu den Heizwiderständen
möglich ist, ohne daß mechanisch arbeitende Schalter erforderlich sind, die hohe elektrische
Leistungen schalten müssen.
Zur Lösung dieser Aufgabe kennzeichnet sich ein Heißwasserbereiter, vorzugsweise Durchlauferhitzer,
der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch, daß ein mittels der verstärkten Diagonalspannung
geregelter, amplitudenmodulierter Hochfrequenzoszillator mit der Primärseite eines Hochfrequenzübertragers
verbunden ist, welcher sekundärseitig für jedes der in an sich bekannter Weise als
Thyristor ausgebildeten Stromtore eine getrennte, zum Erzeugen der Zündspannung über einen
Zwischenverstärker mit dem jeweiligen Thyristor verbundene Wicklung aufweist.
Bei dem neuen elektrischen Heißwasserbereiter übernehmen die Thyristorpaare die Aufgabe, die
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Families Citing this family (3)
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NO143082C (no) * | 1979-04-20 | 1981-01-14 | Ferrofil As | Fremgangsmaate til regulering av tilfoert effekt til et varmeelement i en vannvarmer og anordning til utfoerelse av fremgangsmaaten |
DE3306807A1 (de) * | 1983-02-26 | 1984-08-30 | Roegi Elektro Geräte GmbH & Co KG, 5860 Iserlohn | Druckdurchlauferhitzer fuer warmwasserbereitung |
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1965
- 1965-05-20 DE DE1565134A patent/DE1565134B2/de active Pending
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