DE1604054C - Raumheizgerät mit einem dauernd von einem Heizmittel durchströmten Wärmetauscher und einem Luftumwälzer - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Raumheizgerät mit einem dauernd von einem Heizmittel durchströmten Wärmetauscher, einem intermittierend zu erwärmende Raumluft über den Wärmetauscher fördernden Luftumwälzer und einem luftstromaufwärts vor dem Luftumwälzer und im Erwärmungsbereich des Wärmetauschers angeordneten Temperaturfühler eines Thermostaten für die Steuerung der Einschaltdauer des'Luftumwälzers..

Bei solchen Raumheizgeräten wird die Luft aus dem zu beheizenden Raum über den Wärmetauscher umgewälzt. Um in dem Raum eine verlangte gleichbleibende Temperatur aufrechtzuerhalten, ist ein Temperaturfühler in dem Lufteinlaß so angeordnet, daß er der aus dem Raum eintretenden Luft ausgesetzt ist. Hat der Temperaturfühler eine vorbestimmte Temperatur erreicht, so schaltet er den Luftumwälzer ab. Ist die Raumtemperatur hinreichend abgesunken und hat der Temperaturfühler eine vorbestimmte niedrigere Temperatur angenommen, so schaltet er den Luftumwälzer wieder ein.

Bei einem bekannten Raumheizgerät der eingangs bezeichneten Bauart ist ein Thermostat nahe dem Lufteinlaß vorgesehen; ein Luftumwälzer führt die eingelassene Luft über den Wärmetauscher, und der Thermostat wirkt auf die Luftumwälzung ein. Er ist* gegen den Wärmetauscher abgeschirmt, und der Luftumwälzer arbeitet dauernd und-nicht intermittierend; der Luftstrom wird durch das Verstellen eines Schiebers beeinflußt.

Die Erfindung befaßt sich mit der Lösung des Steuerproblems bei einer bestimmten Bauart der ersterwähnten Gattung mit intermittierend arbeitendem Luftumwälzer, nämlich bei einer Bauart, deren Thermostat-Temperaturfühler dem Einfluß des Wärmetauschers unmittelbar ausgesetzt ist, so daß der Meßwert des Temperaturfühlers durch Strahlung, Konvektion und Wärmeleitung verfälscht wird. Der gemessene Temperaturwert ist dadurch höher als die Temperatur der Raumluft. Dieser Fehler läßt sich auch nicht durch eine einmalige Eichung ausgleichen, weil 8ie Beeinflussung unterschiedlich ist, je nachdem, ob der Temperaturfühler der Kühlung durch den Luftstrom (bei laufendem Luftumwälzer) ausgesetzt ist oder nicht (bei stillstehendem Luftumwälzer). Zwar erreicht man auch ohne zusätzliche Maßnahmen eine Temperatursteuerung der Raumluft, doch sind die Schwankungen der Temperatur höher, als dem Schaltintervall (Temperaturdifferenz zwischen Ein- und Ausschalten des Luftumwälzers) des Thermostaten entspräche. Dieser Nachteil soll behoben werden. -

Der Erfindung liegt also die Aufgabe zugrunde, ein Raumheizgerät der genannten Gattung so auszubilden, daß bei der für den Raum erwünschten Temperatur ein möglichst enger Ansprechbereich erreicht wird. _; .

Zur Lösung dieser Aufgabe wird nach der Erfindung vorgeschlagen, daß ein Zusatz-Heizelement für den Temperaturfühler des Thermostaten von diesem gemeinsam mit dem Luftumwälzer ein- bzw. ausschaltbar ist und in seiner auf den Temperaturfühler übertragenen Wärmeleistung für die Kompensation der durch die Luftumwälzung bewirkten Abkühlung des Temperaturfühlers von derjenigen erhöhten Temperatur bemessen ist, die dieser bei Stillstand des Luftumwälzers. durch Einwirkung des .Wärmetauschers annimmt, und daß die Einstellskala für den Thermostaten entsprechend der gegenüber der Raumlufttemperatur höheren Temperatur am Temperaturfühler verschoben ist.

Bei bestimmten Bauarten von Raumheizgeräten sind bereits solche Zusatz-Heizelemente angewandt worden,· beispielsweise in einer bekannten Heizungsanlage für mehrere Verbraucher. Zusatz-Heizelemente für den Temperaturfühler sind also bereits bekannt.

Dadurch, daß der Thermostat auf eine höhere Temperatur als die erwünschte Raumtemperatur — nämlich um einen Betrag, der gleich dem Temperaturanstieg des Temperaturfühlers durch das Zusatz-Heizelement ist — eingestellt wird, kann die Anordnung gemäß der Erfindung dazu gebracht werden, die Raumtemperatur innerhalb ihres Ansprechbereiches mit einer minimalen Verzögerung zu steuern.

Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt

Fi^g. 1 eine Vorderansicht eines Raumheizgerätes mit entfernter vorderer Abdeckung,

F i g. 2 einen Teilschnitt gemäß Schnittlinie V-V in F i g. 1 und .

F i g. 3. einen schemätiscben Schaltplan für das Heizgerät.

Das dargestellte Raumheizgerät ist geeignet für den Einbau. in ein Heißwasser-Zentralheizungssystem mit Leitungen geringen Durchmessers, um Luft in einem beliebigen Raum, in dem das Gerät angeordnet ist, umzuwälzen und zu erwärmen.

Das Gerät hat ein langgestrecktes Gehäuse 1 von rechteckiger Bauweise mit einer oberen Kammer 2, die mit einer unteren Kammer 3 verbunden ist. An der Vorderseite des Gehäuses Ϊ hat die obere Kam-

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mer 2 einen Luftaustritt, der mit Jalousien abgedeckt Das Heizgerät arbeitet folgendermaßen: Durch

ist, und die untere Kammer 3 besitzt einen Luft- eine Heizquelle, wie z. B. einen durch Heizöl betrie-

einlaß ebenfalls mit Jalousien. benen Dampfkessel, der einen Teil eines Zentral-

Innerhalb der oberen Kammer 2 ist ein Flüssig- heizungssystems bildet, wird erhitztes Wasser durch keits-Wärmetauscher 8 angeordnet in Form eines mit 5 den Wärmetauscher 8 geleitet. Wenn die Temperatur radialen Kühlrippen versehenen Rohres, durch das des Wärmetauschers ausreichend hoch ist, schließen heißes Wasser als Wärmequelle umgewälzt wird und die Kontakte TCC des Wärme-Ausschalters 25. Der das sich über die Länge der oberen Kammer er- Knopf mit Einstellskala 23 betätigt zusätzlich einen streckt. Beim Einsatz des Heizgerätes wird der nicht dargestellten Schalter für den Wechselstrom Wärmetauscher 8 an die Rohranlage eines Zentral- io und wenn er gedreht wird, um die Wechselstromheizungssystems mit Zwangsumlauf angeschlossen. quelle mit dem Heizgerät zu verbinden, wird der

Die untere Kammer 3 enthält ein Paar Quer- Motor 17 eingeschaltet, und die Zylinder 9 werden strom-Luftumwälzer in Form von Zylindern 9, die in Drehung versetzt, vorausgesetzt, daß die Schaltsich über die Länge des Lufteinlasses erstrecken. Die kontakte TSC des Thermostaten 20 geschlossen sind. Zylinder 9 sind in Lagern 10 drehbar montiert und 15 Sind die Kontakte TSC geschlossen, so wird durch durch eine Welle 11 so miteinander verbunden, daß die Drehung der Zylinder 9 Luft durch den Luftsie als gemeinsame Einheit umlaufen. Sie sind als einlaß eingesaugt, strömt durch die Schaufeln der bekannte, mit Schaufeln zwischen Endscheiben 13 Zylinder 9 hindurch und von dort weiter über den versehene Rotoren ausgebildet. Die Luft wird von Wärmetauscher 8. Die so erhitzte. Luft verläßt sodann dem Lufteinlaß zu dem Auslaß quer zu der Rotor- 20 das Heizgerät durch den Auslaß. Wenn die in den achse gefördert. Einlaß eintretende Luft eine bestimmte Temperatur

Am Ende des Gehäuses 1 ist ein elektrischer erreicht hat, die abhängig ist von der Einstellung der

Induktionsmotor 17 angeordnet, der mit den Zylin- der Einstellskala 23, öffnen die Schaltkontakte TSC,

dem 9 über einen Achsstumpf 18 verbunden ist. Der wobei sie die Wechselstromzufuhr zu dem Motor 17

Motor 17 hat einen Drehzahl-Wählschalter 19. 25 abschalten, so daß die Luftumwälzung durch das

Am anderen Ende des Gehäuses 1 ist ein einstell- Heizgerät aufhört.

barer elektrischer Thermostat 20 angeordnet mit Der Temperaturfühler 21 ist neben dem Lufteinlaß einem Temperaturfühler 21 in Form eines Rohres, angeordnet, ist jedoch auf Grund örtlicher Strahlung, das sich entlang der Vorderseite eines der Zylinder 9 Konvektion und Wärmeleitung von dem Wärmeso erstreckt, daß es der Strömung der durch den 30 tauscher 8 her bestrebt, eine Temperatur anzuneh-Lufteinlaß während der Drehung der Zylinder 9 ein- men, die höher ist als die Raumtemperatur in dem gesaugten Luft ausgesetzt ist. Der Temperaturfühler Raum, in dem das Heizgerät angeordnet ist. Wenn 21 ist dabei im Lufteinlaß in an sich bekannter Weise die Temperatur in dem Bereich des Temperaturfühquer zur Strömungsrichtung der Luft angeordnet. lers 21 hinreichend abfällt, schließen die Kontakte Der rohrförmige Temperaturfühler 21 enthält eine 35 TSC wieder, wobei sie die Wechselstromzufuhr zu temperaturempfindliche Flüssigkeit und ist über ein dem Motor 17 wieder herstellen, so daß die Luft Röhrchen 22 geringen Durchmessers an eine flexible wieder zwangsweise durch das Heizgerät umgewälzt Balgkapsel, etwa ein Wellrohrelement, angeschlos- wird. Da die durch den Lufteinlaß eintretende Luft sen, die innerhalb des Gehäuses des Thermostaten 20 eine geringere Temperatur als der Temperaturfühler angeordnet ist. Die Arbeitsweise eines derartigen 40 21 hat, würde sie bei Fehlen des Zusatz-Heiz-Thermostaten zum Öffnen und Schließen eines elements 24 den Temperaturfühler 21 abkühlen, was Paares von Schaltkontakten TSC (Fig.3) ist bekannt. jedoch dadurch verhindert wird, daß durch Schließen Der Thermostat 20 besitzt einen Knopf mit Einstell- der Schaltkontakte TSC das rings um den Tempeskala 23, durch den die Temperatur der beförderten raturfühler 21 angeordnete Heizelement 24 unter Heizluft auf einen gewünschten Wert eingestellt wer- 45 Strom gesetzt wird. Als Zusatz-Heizelement 24 wird den kann. dabei eine den Temperaturfühler 21 teilweise um-

Angrenzend an den Thermostaten 20 ist ein gebende Heizspule bevorzugt.

Zusatz-Heizelement 24 angeordnet, das den End- Die Heizspule ist so ausgelegt, daß sie, wenn sie

abschnitt des rohrförmigen Temperaturfühlers 21 unter Strom gesetzt wird, den Temperaturabfall des

umgibt. 50 Temperaturfühlers 21 ausgleicht, der sonst eintreten

Oberhalb und seitlich des Thermostaten 20 ist ein würde. Ist die Temperatur im Bereich des Tempewärmeempfindlicher Ausschalter 25 mit einem Paar raturfühlers 21 ausreichend angestiegen, so öffnen die wärmeempfindlicher Kontakte TCC angeordnet. Der Schaltkontakte TSC wieder und schalten die Wechsel-Schalter ist in gutem Wärmekontakt mit dem Wärme- stromzufuhr zu dem Motor 17 und zu dem Zusatztauscher 8 montiert und dient dazu, die Stromzufuhr 55 Heizelement 24 ab.

zu dem Motor 17 zu unterbrechen, bis der Wärme- Bei einem besonderen Ausführungsbeispiel, bei

tauscher 8 eine vorbestimmte erhöhte Temperatur dem ein Thermostat mit einem Ansprechbereich von

erreicht hat. etwa 0,5° C verwendet wurde, konnte festgestellt

Der elektrische Stromkreis des Heizgerätes-' ist werden, daß bei der Überwachung einer Raumschematisch in F i g. 3 dargestellt. Der Stromkreis 60 temperatur bei etwa 21° C die Temperatur rings enthält ein Paar Wechselstromanschlußklemmen IP, um den Thermostaten 20 sich um etwa 1,3° C eran die in Reihe hintereinander ein Motordrehzahl- höhte, sobald der Luftumwälzer abgeschaltet worden Steuerwiderstand R, überbrückt von dem Drehzahl- war. Das Zusatz-Heizelement 24 war so ausgebildet, Wählschalter 19, die Wicklung 17 W des Motors 17, daß es einen ähnlichen Temperaturanstieg hervorrief, die Kontakte TCC des Ausschalters 25, die Schalt- 65 wie wenn der Umwälzer eingeschaltet war, und durch kontakte TSC des Thermostaten 20 und das dem Einstellung des Thermostaten auf eine Betriebstem-Temperaturfühler 21 zugeordnete Zusatz-Heizele- peratur von etwa 22⁰¹C wurde die Raumtemperatur ment 24 angeschlossen sind. innerhalb eines Bereichs von 20,5° C und etwa 21° C

gehalten. Im Vergleich hierzu konnte bei einer ähnlichen Vorrichtung, jedoch ohne Zusatz-Heizelement und mit Einstellung des Thermostaten auf eine Betriebstemperatur von etwa 20,5⁰C, die Raumtemperatur durch den nicht ausgeglichenen Temperaturanstieg rings um den Temperaturfühler, wenn der Umwälzer ausgeschaltet war, bis zu einer Temperatur von etwa 19° C abfallen, bevor die Temperatur des Temperaturfühlers auf etwa 20,5° C absank. In diesem Fall konnte, obwohl der Thermostat eine Ansprechgenauigkeit von etwa 0,5°' C hatte, die Raumtemperatur um etwa 1,8° C schwanken.

Bei dem beschriebenen Raumheizgerät könnte die Heizspule längsseits dicht neben dem Temperaturfühler 21 angeordnet sein, statt diesen zu umgeben. Auch könnte der Wärmetauscher 8 durch andere

■■'· Heizeinrichfangen, wie z.B. elektrische Heizelemente, ersetzt werden.

Hierzu !.Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Raumheizgerät mit einem dauernd von einem Heizmittel durchströmten Wärmetauscher, einem intermittierend zu erwärmende Raumluft über den Wärmetauscher fördernden Luftumwälzer und einem luftstromaufwärts vor dem Luftumwälzer und im Erwärmungsbereich des Wärmetauschers angeordneten Temperaturfühler eines Thermostaten für die Steuerung der Einschaltdauer des Luftumwälzers, dadurch ger^r kennzeichnet, daß ein Zusatz-Heizelement (24) für den Temperaturfühler (21) des Thermostaten (20) von diesem gemeinsam mit dem Luftumwälzer (9, 13, 17) ein- bzw. ausschaltbar ist und in seiner auf' den Temperaturfühler (21) übertragenen Wärmeleistung für die Kompensation der durch die Luftumwälzung bewirkten Abkühlung des Temperaturfühlers (21) von derjenigen erhöhten Temperatur bemessen ist, die dieser bei Stillstand des Luftumwälzers durch Einwirkung des Wärmetauschers (8) annimmt, und daß die Einstellskala (23) für den Thermostaten (20) entsprechend der gegenüber der Raumlufttemperatur höheren Temperatur am Temperaturfühler (21) verschoben ist.