DE1765158A1 - Temperaturregelungsvorrichtung - Google Patents
TemperaturregelungsvorrichtungInfo
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- DE1765158A1 DE1765158A1 DE19681765158 DE1765158A DE1765158A1 DE 1765158 A1 DE1765158 A1 DE 1765158A1 DE 19681765158 DE19681765158 DE 19681765158 DE 1765158 A DE1765158 A DE 1765158A DE 1765158 A1 DE1765158 A1 DE 1765158A1
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Description
Patentanwälte
iR*. - ire. I- e I η 7/ 9 b e r
nn
München 2, ficsenfol 7
Tel. 261989
Tel. 261989
10,
MATSUSHITA ELECTRIC INDUSTETAL CO., LTD.
Osaka, Japan
Die Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Temperaturregelungsvorriohtung
und insbesondere auf eine Temperaturregelungsvorriohtung,
die für eine Verwendung in Verbindung mit einer Elektrowärme einrichtung, die wie beispielsweise eine elektrisch heizbare
Decke eine große Heizfläche aufweist, in Betracht kommt und zur Temparaturregelung
der Elektrowärmeeinrichtung dient» wobei in den aur Temperaturregelung vorgesehenen Stromkreis der Vorrichtung ein Thyristor
gelegt ist, der den in diesem Kreis fließenden Strea unter
Ausnutzung der temperaturabhängigen Widerstandsänderung einer temperaturempfindlichen Kegelschicht in einem zum Ertasten der Temperatur
dienenden Kabel, das über die gesamte Hache der Hektrowarneinrichtung
hinweggeführt ist und mit dessen Hilfe eine Temperatureinstellung
der Elektrowärmeeinriohtung vergenemmen werden kann, regelt.
Die Erfindung hat zmr Aufgabe, ein· Tempera turregelunge-Torrichtung
zu schaffen, die geeignet ist, die Temperatur einer Slek-
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BAD ORIGINAL
trowärmeeinrichtung, bei spiel eweiee einer elektrisch heizbaren Decke,
zu regeln, wobei zum Ertasten der Temperatur dieser llektrowänaeeinxichtung
in der Schaltungsanordnung mit Ausnahme eine« handbetätigbaren Netzechalters keine ein- und ausBehaltbaren Kontakt· Verwendung
finden und die Vorrichtung im Falle einer Betriebsstörung stete im Sinne der Aufrechterhaltung der Betriebssicherheit arbeitet.
Weiterhin hat die Erfindung zur Aufgab·, ein· Temperaturrege lungsYorrichtung zu schaffen» bei der ein impulserzeugendeβ
Schaltelement, beispielsweise eine Neonglimmlampe, parallel zu einer temperaturempfindlichen Regel schicht geeehaltet ist, die unter Bildung
eines Parallelkreises awisehen zum Ertasten der Temperatur dienend«
Kabeladern oder Leiter eingefügt ist, und bei der ein Regelwiderstand
in Eeihe in diesen Parallelkreis eingeschaltet ist, so
daß die Impulserzeugung der Neonglimmlampe durch Regeln des Hegel-Widerstandes
innerhalb einer halben Periode einstellbar ist und die Temperatur stufenlos auf den erwünsohten Wert eingestellt werden
kann.
Des weiteren hat die Erfindung zur Aufgabe, ein· Temperatür
rege lung sTo rrich tung zu schaffen, bei der «wiechen «wei Heisdrähten,
eine Schmel«schicht vorgesehen ist, so daß bei einer 8rtliohea
überhitzung der Heiadrähte die Sohmel»schicht schmelzen kann und
hierbei die Heizdrahte kurasohließt, um so das Durch schmelzen einer
Strom sicherung zu gewährleisten.
Des weiteren hat die Erfindung nr Amfgabe, tin· TeaperaturregelungsTorriehtuag
tür «in« clektriseh heizbare 9s«k· su schaffen,
bei der ein zum Ertasten der Temperatur dienend·· Kabel ·&·*
•in· Leitung in einem Teil der elektrieeh heizbaren Deeke, der dem
Bumpf des Bemtsers entspricht, in wait auseinanderlief enden Windun-
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bad
gen und in einem Teil, der den Beinen dee Benutzere entspricht,
sowie in den Seitenteilen der Decke in eng beieinanderliegenden !indungen
angeordnet ist, so daß di* zum Ertasten der Temperatur dienende
Leitung unabhängig τοη der Körpertemperatur des Benutzers auf die
Temperatur der Decke ansprechen kann.
See weiteren hat die Erfindung zur Aufgabe, eine Temperaturregelungsvorriohtung
zu schaffen, bei der eine Diode zwischen die beiden entgegengesetzten Enden einer Eeizvorrichtung geschaltet ist,
so daß beim Eureschließen der Anode und der Katode eines Thyristors
der Heizdraht durch die Diode kurzgeschlossen werden kann, wodurch
daβ Durchschmelzen einer Stromsicherung bewirkt und die Betriebssicherheit
der damit verbundenen elektrischen Heizvorrichtung gewährleistet wird, während die Diode im normalen Betriebszustand des
Schaltungsaufbaus unbetätigt bleibt.
Des weiteren hat die Erfindung zur Aufgabe, eine Temperaturregelungsvorriohtung
zu schaffen, bei der zwischen der Anode und der Katode eines Thyristors ein widerstand und ein Kondensator in
Heihe geschaltet sind, um ein spontanes Triggern des Thyristors
durch einen aus einer Spannunequelle herrührenden, einen starken Spannungsanstieg begleitenden Steuerimpuls zu verhindern*
Die Erfindung soll nun anhand einer Aueführungsform unter
Bezugnahme auf die beigegebenen Zeichnungen eingehender beschrieben werden. In den Zeichnungen zeigen«
Figur 1 ein Schalt schema der erfindungsgemäßen TemperaturregelungsTorriohtungt
Figur 2 eine im Ausschnitt dargestellte Seitenansicht •iner im Rahmen der Teaperaturregelungsvorriohtung verwendeten Heizvorrichtung,
wobei Teile w,~j«broohen sindi
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BAD ORIOfNAL
BAD ORIOfNAL
Figur 3 eine im Au«schnitt dargestellte Seitenaneicht
eineβ zum Ertasten der Temperatur dienenden, im Rahmen der Temperaturregelungevo«richtung
verwendeten Kabele oder einer Leitung, webei
Teile weggekrochen eind|
Figur 4 eine graphieohe Darstellung zur Erläuterung der
Beziehungen zwischen der Temperatur einer temperaturempfindlichen Begelsohioht in dem zum Ertasten der Temperatur dienenden Kabel und
der Impedanzι
Figur 5 eine graphieohe Darstellung zur Erläuterung der Beziehungen zwisehen der verstrichenen Zeit und dem Temperaturanstieg
einer elektrisch heilbaren Decke, in welche die erfindungsgemäße
TemperaturregelungsTorriohtung eingebaut ist ι
Figur 6 eine graphieohe Darstellung zur Erläuterung der
Beziehungen zwischen der Baum temperatür und der Temperatur der elektrisch
heizbaren Decke»
Figur 7 eine sehaubildliehe Darstellung, aus der die
Anordnung der Heizvorrichtung und des zum Ertasten der Temperatur
dienenden Kabels in der elektrisch heizbaren lecke hervorgehtι
Figuren 8a, 8b und 8c Schaltbilder zur Erläuterung der
Wirkweise der im lahmen der erfindungsgemäfien Torrichtung ftir den
Fall eines Tersagens des in den HeiζStromkreis gelegten Thyristors
Torgesehenen Sicherheitseinrichtung»
Figuren 9a, 9b und 9c graphische Darstellungen zur Erläuterung
des jeweiligen Stromflusses durch eine Strom sicherung ftir die in den Figuren 8a, 8b und 8c gezeigten Schaltzustände»
Figur 10 ein Schaltschema der erfindungsgemäBen Temperaturregelungevorrichtung,
bei der als impulserzeugendes Schaltelement
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BAD ÖRIQJflAtV κ ^:
ein nach zwei Eichtungen arbeitendes Schaltelement Verwendung
findet; und
Figur 11 ein Schaltschema ähnlich der Figur 10, wobei als impulserzeugendes Schaltelement eine Zenerdiode Verwendung
findet.
Es sei nun auf Figur 1 Bezug genommen, aus der hervorgeht,
daß sich die Temperaturregelungsvorriohtung in ihrem Schaltungsaufbau
aus einem zum Zuführen eines Stroms zu einer Heizvorrichtung dienenden HauptStromkreis und einem zum Hegeln des durch die Heizvorrichtung
fließenden Stroms dienenden Steuerstromkreis zusammensetzt.
Im HauptStromkreis liegen ein handbet&tigbarer Net*schalter 1,
ein in Erstreckung durch eine heizbare Decke geführter Heizdraht 4 einer Heizvorrichtung 3, dem eine Mode 2 (200 V, 1,5 A) parallelgeschaltet
ist, ferner eine Drosselspule 5 (350 pH), die Anode 9 und die Katode 10 eines Thyristors 8 (200 Y, 2 A) » dem ein hintereinanderge
schal teter Widerstand 6 (10 JI) und Kondensator 7 (0,1 uF,
250 V Betriebsspannung) parallelgeschaltet sind, ein Heizdraht 4'
der Heizvorrichtung 3 und eine Stromsicherung 11, die zum Unterbrechen
des Stromkreises dient, wenn die Stromstärke in dem Stromkreis
einen vorbestimmten Wert überschreitet, wobei alle diese Schaltelemente in Reihe zwischen die beiden Anschlüsse 12 und 12· einer Wechsel
stromquelle geschaltet sind.
Demgegenüber liegen in dem Steuerstromkreis ein Festwiderstand
13 (100 KJi), der mit seinem einen Ende an die Verbindungsleitung zwischen dem Netzschalter 1 und dem Heizdraht 4 gelegt ist,
ferner ein hinter den Festwiderstand 13 geschalteter, zur Temperatureinstellung dienender Hegelwiderstand I4 (l M/3) und eine hinter
den Regelwiderstand I4 geschaltete Reihenschaltung, bestehend aus
einem
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ORIGINAL
einem Leiter l6 eines zum Ertasten der Temperatur der Decke dienenden Kabels 15, einem Festwiderstand 17 (33 KA), einer sum Abgeben
eines Impulses an den Kreis dienenden Heonglimmlampe 18, der Primärwicklung
20 (2 Kß) eines Impulsübertragers 19 «nd einem Leiter 16.»
des zum Ertasten der Temperatur dienenden Kabel a 15, wobei dieser
Leiter 16' mit seinem einen Ende an die Yerbindungsleitung swisohen
der vorerwähnten Strom si oherung 11 und dem Heisdraht 4* gelegt ist.
Me Sekundärwicklung 21 (2 KJfQ dea Impul sübertragers 19
ist mit ihrem einen Ende über einen festwiderstand 22 (82OA) an den
ToransohluB 23 des Thyristors 8 gelegt, während das andere Ende mit
der Katode 10 des Thyristors 8 verbunden ist· Uno Diode 24 (30 Y, 35 ml) ist zwischen das Tor 23 und die Katode 10 des Thyristors 8
geschaltet, wobei ihre Anode mit der Katode 10 und ihre Katode mit dem Tor 23 des Thyristors verbunden ist·
Sine Beihensohaltung, die aus einer sum Anseigen eines
Stromflusses in dem Stromkreis dienenden Heonglimmlampe 25 und einem
SchutEwi der stand 26 (150 KH) besteht, ist mit dem einen lade an die
Yerbindungsleitung swisohen dem letssohalter 1 und dem Heisdraht 4
geschaltet und mit dem anderen Ende an die Yerbindangaleitang zwischen der Si oherung 11 und dem Heisdraht 4>. Bin Kondensator 27
(0,1 u?, 250 Y Betriebaspannung) ist der Heonglimmlampe 25 und dem
Schutswiderstand 26 parallalgeeehaltot.
Ss soll nun unter Bezugnahme auf Figur 2 der Aufbau der
Heizvorrichtung 3 oder des Heizkabele erläutert werden. He ans der
Barstellung hervorgeht, besteht das Heiskabel aus einer Seele 28
aus einem wärmebeständigen Isoliermaterial, einem auf die Seele aufgewickelten
Heisdraht 4 aus einem leitenden Material wie beiapielaweiee
Kupfer oder einer Kupferlegierung, einer den Heisdraht 4 «■gebenden
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BADORIGfNAjL,
benden Sehaelzsonieht 29 aus eines Material wie beispielsweise PoIyamidkunststoff,
einem Yinylharz oder Polyäthylen, das bei einer vorbestimmten Temperatur scheel «en kann, einem weitern, auf die
Schmelz schiebt 29 aufgewickelten Heisdraht 4« und eine» äußeren
Mantel 30 au· einem elektrisch isolierenden Material, der d*n Heizdraht
4' wagibt.
li· in Figur 3 gezeigt wird, "besteht das nut Ertasten der
Temperatur dienende Kabel 15 aus einer Seele 51 aus einem wärmebeständigen,
elektrisch isolierenden Material, einem zum Ertasten der Temperatur dienenden, auf die Beelβ 31 aufgewickelten Leiter 16 aus
rerniekelt es Draht oder korrosionsbeständigem Draht, einer den Leiter
16 umgebenden teaperaturempfindll«hen legelsehioht 32 mit negativem
Temperaturkoeffisienten de« Widerstandes, so daß die Impedanz dieser Schi oh t in der in Figur 4 gezeigten Weise mit steigender
Temperatur stark abnimmt, ferner ans einem weiteren, zum Ertasten der Temperatur dienenden, auf die temperaturempfindlich« Begelechicht
32 aufgewiekelten Leiter 16*, einer den Leiter 16>
umgebenden th)erzttgsschicht 33 aus einem handelsüblichen Terepsthalsäure-Ithylenglyool-Polyester
oder Polyamidkunststoff, die geeignet ist, ein Ausfließen eines in der temperaturempfindlich;» Hegel schicht 52
enthaltenem leitenden Weichmachers zu Terhindern, und einem die üb eräuge
schicht 53 umgebenden aufleren Mantel 34 aus einem Tinylharz,
einem Poly ami dkunet stoff oder einer Kautschukmasse, wobei die temperatur
empfindli ehe Begelsehisht 32 aus einem Harz wie beispielsweise
Polyvinylchlorid eder einem PeIyamid besteht, das einen Zusata des
leitenden Weichmachers enthält.
Die Anordnung des Heizkabels 3 »nd des zum Ertasten der
Temperatur dienenden Kabele 15 in der Decke ist in Figur 7 gezeigt.
Wie aus dieser Darstellung hervorgeht, ist das Heizkabel 3 in dem
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Deokenkörper 35 der elektrisch heizbaren Decke in Uindungen geführt,
die sich gemäß dem Prinzip, den Kopf kühl halten, die Rifle dagegen
▼arm zu halten, rom Bereich der KiBe aus zu dem der Brust hin progressiv
erweitern. Hierbei entfällt auf jeweils zwei bis fünf Windungen des Heizkabelβ 3 in dem Deokenkörper 35 eine Windung des zum
Ertasten der Temperatur dienenden Kabele 15·
Auch das zum Ertasten der Temperatur dienende Kabel 15
ist im Bereieh ron Brust und Unterleib in weit auseinanderliegenden
Windungen geführt und im Bereich der Füße in eng beieinanderliegenden
Windungen, um so eine eindeutige Temperaturregelung der Decke dadurch zu ermöglichen, AaB der störende Einfluß der Körpertemperatur
des Benutzers nach Möglichkeit ausgeschaltet wird, insbesondere wenn die Decke auf einer Temperatur nahe der Körpertemperatur des
Benutzers gehalten werden soll, da ja das zum Ertasten der Temperatur
dienende Kabel 15 bei der Benutzung der Decke natürlich nioht
nur durch die aus dem Heizkabel 3 herrührende Wärme sondern auch durch die Körperwärme des Benutzers erwärmt wird.
Das Heizkabel 3 und- das zum Ertasten der Temperatur dienende
Kabel 15 sind über einen in der Decke 35 vorgesehenen Leitungeschnuranschluß
36, einen Stecker 36· und eine Leitungsschnur 37 mit
einem Segler 38 sowie über eine Leitungsschnur 39 und einen Stecker
40 mit einer Stromquelle -40- verbunden. Die Schaltelemente des in
Figur 1 dargestellten Schaltungsaufbaue sind in dem Begier 38 untergebracht.
Die Temperatur der elektrisch heizbaren Decke mit dem vorgeschriebenen
Aufbau wird in der nachstehend erläuterten Weise geregelt. Wird der handbetätigbare Hetzschalter 1 im unbeheizten Zustand
der Decke in einer Halbperiode geschlossen, während deren auf die
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BAD J
BAD J
Anschlußklemme 12 eine positive Spannung und auf die Anschlußklemme
12' eine negative Spannung aufgedrttekt ist, so wird der aus dem let»-
achalter.l, dem Festwiderstand 13» dem zur Temperatureineteilung dienenden
Regelwiderstand 14, dem zum Ertasten der Temperatur dienenden
Leiter 16, dem Pestwiderstand 17, der Neonglimmlampe 18, der Primärwicklung
20 des Impulsübertragerβ 19» dem zum Ertasten der Temperatur
dienenden Leiter 16« und der Stremeieherung 11 bestehende Steuerstromkreis
geschlossen, so daß die Quellenspannung teilweise auf den Festwiderstand 13, den Hegelwiderstand 14 beziehungsweise die
temperaturempfindliche Hegelschicht 32 aufgedrückt wird. Sa in diesem
Fall die Impedanz der temperaturempfindlichen Segelschicht 32
größer ist als die des Festwiderstandes 13 und des Regelwiderstandes 14, wird die Quellenspannung auf die temperaturempfindliche
Hegelschicht 32 aufgedrückt, so daß die Neonglimmlampe 18 zu einer
Entladung betätigt wird. Beim Entladungsvorgang der Neonglimmlampe 18 fällt die Spannung von der Entladungsanfangsspannung um etwa
10 ToIt auf die Entladungehaltespannung ab und es wird somit ein
Impuls erzeugt. Der in dieser Weise erzeugte Impuls ruft in der
Sekundärwicklung 21 des Impulsübertragers 19 eine Induktionswirkung
hervor und ein Signalstrom fließt durch das Tor 23 des Thyristors 8,
so daß die Anode 9 und die Katode 10 des Thyristors θ leitend miteinander
verbunden werden. Demzufolge fließt ein Strom durch den HauptStromkreis, in dem der Netzschalter 1, der Heizdraht 4, die
Drosselspule 5» die Anode 9 und die Katode 10 des Thyristors 8, der
Heizdraht 4' und die Stromsioherung 11 liegen, und das Heizkabel 3
erwärmt sich.
Das elektrische Verhalten der zwischen die zum Brtasten
der Temperatur dienenden Leiter 16 und 16· eingefügten temperaturempfindlichen
Regelschioht 32 läßt sieh dureh eine Brsatzschaltung
veranschaulichen 209816/1132 .
BAD ORIGINAL
veranschaulichen, die ans einem widerstand und einer Terteilten
elektrostatischen Kapasltät besteht, und wenn es infolge der Terteilten
elektrostatischen Kapazität au einer Entladung fiber die
leonglimmlampe 18 kommt, so wird unabhängig1 τοη der jeweiligen Einstellung
des Hegelwider stände β 14 «in Steuerstrom erhalten, wie er
erforderlich ist, u» den Thyristor β leitend sn machen.
fahrend einer anderen Halbperlode, in der fiber den Ie tsanschluß
12 eine negative Spannung und über den AnsohluB 12* eine
positive Spannung angelegt ist, wird auf die Anode 9 dee thyristors
eine negative Spannung sowie auf die Katode IO eine positive Spannung
aufgedruckt. Der Thyristor 8 wird daher in eines nichtleitenden Zustand gehalten und es fließt kein Stroa dureh das leiskabel 3·
Sie Wellenform des durch das Hei «kabel 3 flieBenden ütrorns ist in
figur 9a wiedergegeben.
In dem Maß, wie die Decke 35 aufgehe!«t wird, erwftrmt sieh
auch die temperaturempfindliohe Begelechieht 32, wobei dl· Impedans
swisehen den sum Ertasten Amr Temperatur dienenden Leitern 16 und 16*
abnimmt, und schließIieh sinkt die auf die leonglimmlempe 18 aufgedrückte
Spannung unter die Entladungsspannung. Btes hat Aas infhOren
der Entladungen über die leongliamlamp· 1β aar Wolf und 4er die
Primärwicklung 20 des Impulsttb er trager· 19 durchfließende 8trom wird
unterbrochen, se daß in der SekunUrwieklmnf 21 de· Impulsfibertragers
kein Signal strom erseugt und dem Teransehluß 23 dee Thyrietora
kein Signal sugeführt wird. 9er Strom dureh das HeI sk ab el 3 wird
unterbrochen und die Decke 35 wird nun nicht mehr beheist. Her vorbesohriebene
Betätigung»ablauf wiederholt sieh, so eaß dl· Temperatur
der Deoke 35 konstantgehalten wird.
Die Temperatureharakteristik der elektrisch heilbaren
Decke 35, für die der -»iuieBiße Stemeretreakreie vergeeehen
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BAD OBfGiNAi.
BAD OBfGiNAi.
let, let in der graphischen Darstellung Ou · ilgur 5 wiedergegeben.
Sie Temperatur der Decke kann durch ein ent ep rächende β indem des
Widerstandewerts des zur Temperaturregelung dienenden Hegelwi&erstandcs<14
auf einen erwünschten Wert eingestellt werden«
Die Gerade F der Ilgur 6 stellt die Temperatur der De^ke
alt de· erfindungsgcmäßen Steuerstromsohaltungeaufbau bei untereehiedliehen
lau» temperatur en dar. Wie aus der Darstellung zu entnehmen
ist, läßt sieh die Decke unabhängig τοη Änderungen der Raumtemperatur
auf einer einmal eingestellten Temperatur halten, so daß sie roll den Anforderungen entspricht, die im Gebrauch su stellen
sind. Demgegenüber schwankt die Temperatur einer üblichen, elektrisch
heizbaren Decke, bei der ein Bimetallkontakt und eine HeIzvorriohtang
Terwendung finden, mit Änderungen der Baumtemperatur» Die Temperatur der nach dem Stand dei* Technik bekannten Decke steigt
nlmlioh stark an, wenn die Saum temperatur sinkt, wie dies in Figur
durch die Karre 1 Terdcntlioht ist, so daß die Decke gegen Morgen
überm&fiiff heiß wird, was sich im Gebrauch recht unangenehm auswirkt.
Der Kendensator 2^ in der in Hgur 1 dargestellten Schaltungsanordnung
hat den Zweck, Störungen des Sadiocmpfangs zu verhindern. !Leser Kondensator 27 und die Drosselspule 5 filtern den Impuls,
der in dem Augenbliok erzeugt wird, wenn der Thyristor 8 leitend wird,
und Tcrhindern hierdurch ein Stören τοη Badioger&ten und dergleichen
durch diesen Impuls. Sie schirmen auch den Thyristor 8 gegen elektrische
Wellen ab, die durch andere, an die Stromquelle angeschlessene
KLcktroger&te erzeugt werden, so daß eine Pehlbetätigung des Thyristors
Termieden wird.
Die mit den beiden Enden des Heizkabele 3 verbundene Diode hat im normalen Betriebszustand des Stromkreises keine iunktion, doch
falls
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BAD ORIGINAL'
BAD ORIGINAL'
falls es zwischen der Anode 9 und der Katode 10 des Thyristors 8 zu
einem Kurzschluß kommt, so wird der Heizdraht 4 in derjenigen Halbperiode,
in der auf 12' eine positive Spannung aufgedrückt ist,
durch die Diode kurzgeschlossen, wodurch ein Stromanstieg des die
Stromsiehe rung 11 durchfließenden Stroms bewirkt wird, so daß die
Stromsieherung mit Sicherheit durchschmilzt und damit die Betriebssicherheit
der Decke gewährleistet ist.
Der unter Abgreifen an der Anode 9 und an der Katode 10
dem Thyristor 8 parallelgeschaltete Widerstand 6 und Kondensator 1J
dienen dazu, ein durch eine aus der Stromquelle herrührende, einen plötzlichen Spannungeanstieg begleitende Impulswelle ausgelöstes
spontanes Triggern des Thyristors zu verhindern.
Werden die Anode 9 und die Katode 10 des Thyristors 8 aus
irgendeinem Grund kurzgeschlossen, so wird ein Heizstromkreis wie
der in Figur 8c dargestellte aufgebaut. Die Wellenform des in diesem Fall durch die Stromsicherung 11 fließenden Strom« ist in Figur
9c wiedergegeben. Der Strom fließt dann nämlich in jener Halbperiode, in welcher der Hetzanschluß 12 positiv und der Anschluß 12' negativ
sind, durch einen Stromkreis, in dem der Netzschalter 1, der Heizdraht 4, die Drosselspule 5» der kurzgeschlossene Thyristor 8, der
Heizdraht 41 und die Stromsicherung 11 liegen, wohingegen der Strom
in der anderen Halbperiode, in welcher der Netzanschluß 12 negativ und der Anschluß 12' positiv sind, durch einen Stromkreis fließt,
in dem die Stromsicherung 11, der Heizdraht 4f, der kurzgeschlossene
Thyristor 8, die Drosselspule 5 und der Heizdraht 4 liegen. Setzt man daher den Strom, der in der ersten Halbperiode durch die Stromsichtrung
11 fließt, in der also der Netzanschluß 12 positiv ist, gleich eins, so ist der die Stromsicherung in der zweiten Halbperiode
durchfließende Strom, in welcher der Netzanschluß 12 negativ ist,
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BADORlGfNAL
doppelt so stark wie in der ersten Halbperiode. Der gemeinsame
Effektivstrom, der in diesem Fall die Stromsieherung 11 durchfließt,
ist etwa 2,2 mal so stark wie im Normalzustand, so daß die Stromsicherung
11 sofort durchschmilzt, wodurch verhindert wird, daß die
elektrisch heizbare Decke infolge Überhitzung Feuer fängt.
Falls es nun zu einer örtlichen Überhitzung des Heizkabels 3 an einer von dem zum Ertasten der Temperatur dienenden Kabel
15 entfernten Stelle kommt, so kann diese Überhitzung mit Hilfe des
zum Ertasten der Temperatur dienenden Kabels wegen der in Figur 7 wiedergegebenen Anordnung des Heizkabels 3 und des Kabels 15 in der
Decke nicht festgestellt werden. Die Temperatur steigt daher in diesem Teil des Heizkabels 3 weiter an und demzufolge schmilzt die
Schmelzschicht 29, so daß die Heizdrähte 4 und 4' in dem Heizkabel 3
kurzgeschlossen werden. Eine Ersatzschaltung für den Heiζstremkreis
wäre in diesem Fall der in Figur 8b gezeigte Schaltungsaufbau und die Wellenform des in diesem Kreis fließenden Stroms ist die in
Figur 9b dargestellte. Der die Stromsicherung 11 durchfließende
Effektivstrom beläuft sich hierbei auf das 2,8fache des im Normalzustand
fließenden Stroms, so daß die Stromsieherung 11 augenblicklich
durchschmilzt, womit die Gefahr ausgeschaltet wird, daß die Decke Feuer fangen könnte.
Die Schmelztemperatur der Schmelzschicht 29 in dem Heizkabel
3 liegt vorzugsweise in dem Bereich von I50 bis 200°C und deshalb
wird für die Schmelzschicht ein Kunststoffmaterial wie Nylon llf
Nylon 12, Nylon 6 oder Nylon 6IO verwendet.
Im Falle eines Kurzschließer der Leiter 16 und 16· in
dem zum Ertasten der Temperatur dienenden Kabel 15 erfolgt keine Entladung über die Neonglimmlampe 18, wobei es belanglen iet, an
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BAD
BAD
welcher Stelle der Kurzschluß in dem zum Ertarfcen der Temperatur
dienenden Kabel auftritt. Es wird daher auch kein Signal an den Ter-"anschluß
23 des Thyristor« θ abgegeben und es fließt kein Strom durch das Heizkabel 3·
Kommt es zu einem Kurzschluß in der Neonglimmlampe 18, so
wird der Primärwicklung 20 des Impul«Übertragers 19 kein Impule
zugeführt. Es fließt daher ein Strem τοη der Frequenz der Stromquelle
durch die Primärwicklung des Impulsübertragera und demgemäß
wird in der Sekundärwicklung 21 des Impulsübertragerβ eine Spannung
von gleicher Wechseletremfrequenz induziert. Sa jedoch die so induzierte
Spannung nicht hooh genug ist, um ein steuerndes Eingangssignal für das Tor zu erzeugen, wie es erforderlich ist, um den
Thyristor 8 leitend zu machen, fließt durch das Heizkabel 3 kein Strom. Liegt der Widerstandswert des Regelwideretandes 14 jedoch
nahe dem Mindestwert, so wird durch die Spannung der Sekundärwicklung 21 des Impulsübertragers ein Eingangssignal für das Tor des
Thyristors θ erzeugt, so daß dieser leitend wird und der Strom dureh das Heizkabel 3 fließt. Aus der obigen Beschreibung ergibt
sich, daß die elektrisch heizbare Decke, die mit der -e afiöwfi Temperaturregelunganrorrlchtung rersehen ist, in jedem Betätigungszustand
betriebssicher ist, und dies gilt auch für den Ausfall beliebiger anderer Bauteile.
Es sei hervorgehoben, daß zum Erzeugen des steuernden Torsignals aueh ein nach zwei Sichtungen arbeitendes Schaltelement 18·
oder eine Zenerdiode 18" Verwendung finden können, wie dies in den
figuren 10 beziehungsweise 11 dargestellt ist, wobei die Yorbeschriebene
Betätlgungsweise keine wesentliche Änderung erfährt.
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BAD ORIQiNAL
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Claims (3)
1. Temp eraturr egelungarrorri ch tung, dadurch gekennzeichnet, daß eine
Heilvorrichtung (5) und ein Thyristor (θ) in Reihe zwischen die
beiden Aneohlüsee (12, 12') einer Stromquelle geschaltet Bind, wobei
die !Torschaltung des Thyristors (θ) mit einer Reihenschaltung wlrkungemäßig
verbunden ist, die aus einem zum Einstellen der Temperatur vorgesehenen Regelwideretand (14)» dem einen von zwei unter
Zwiaohenfügung einer temperaturempfindliohen Hegelschicht (32) mit
temperaturabhängiger Impedanz ein zum Ertasten der Temperatur betätigbare«
Kabel (15) bildenden, zum Ertasten der Temperatur betätigbaren Leitern (16, 161)» einem zum Erzeugen von Impulsen betätigbaren
Schaltelement (18) und dem anderen der zum Ertasten der Temperatur betätigbaren Leiter (16, 16') besteht, wobei die Spannung einer
Stromquelle im Verhältnis der Impedanz des Hegelwiderstandes (I4)
und der temperatureapfindlichen Hegelschicht (32) aufteilbar ist
und die an der temperaturempfindlichen Hegelschicht (32) anliegende Spannung zum Verändern des Leitwinkels (conducting angle) des Thyristors
(8) zum Hegeln des Stromflusses durch die Heizvorrichtung (3)
abnehmbar ist.
2. Temperaturregelungevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeiohne
t, daß es eioh bei dem Thyristor (θ) um einen in einer Richtung
arbeitenden Thyristor handelt und der Heizvorrichtung (3) eine Diode
(2) parallelgeschaltet ist, deren Polung der Durchlaßrichtung des
Thyristors (8) entgegengesetzt iet.
3. Temperaturregelungevorriohtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dafi die Heizvorrichtung (3) aus zwei Heizdrähten (4, 4«) und
einer zwischen die Heiedrähte (A, 41) eingefügten Schmelzschicht (29)
be.teht, wobei die Schmelz«chicht (29) im Falle einer in einem Teil
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BAD ORIGINAL*
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ms
der Hei «vorrichtung (5) auftretenden abnormen Örtlidhin Temperaturerhöhung,
in dem die Temperaturerhöhung der Hei«Vorrichtung (3)
nicht mit Hilfe dee zum Ertasten der Temperatur dienenden Kabele (15) feststellbar ist, unter Kur«schließen der Helidrähte (4» 41)
scheelsbar ist.
4* Temperaturregelungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das zum Ertasten der Temperatur dienende Kabel (15) in
einer elektrisch heizbaren Decke (35) in einem den Brust- und Ruapfpartien
entsprechenden Bereich in weit aueeinanderllegenden findungen
und in einem den Beinpartien des Benutzers entsprechenden Bereich in eng beieinanderliegenden Windungen geführt lsi, wobei die
unerwünschte Beeinflussung des Kabels (15) durch die Körpertemperatur des Benutzers auf ein Mindestmaß herabsetzbar ist·
5· Temperaturregelungsvorrichtung nach Anspruch 1, daduroh gekennzeichnet,
daß zur Vermeidung einer durch äußere elektrische Einflüsse hervorgerufenen Funktionsstörung des Thyristors (6) ein hintereinandergeschalteter
Widerstand (6) und Kondensator (7) parallel zur Anode (9) und Katode (lO) des Thyristors (β) geschaltet sind.
6* Temperaturregelungsvorrichtung, gekennzeichnet duroh einen aus zwei
Heizdrähten (4, 4·) mit einer »wischengefügten Sohael«schicht (29),
einem an seinem einen Ende mit dem einen der beiden Heizdrähte (4, 41)
in Seihe geschalteten und an seinem anderen Ende mit dem anderen der beiden Heizdrähte (4» 41) in Heihe geschalteten Thyristor (8) wie
beispielsweise einer Tierschichtschaltdiode, einer dem einen der
Heizdrähte (4» 41) parallelgeschalteten und zum Durchlassen eines
Strems in einer der Plußrichtung des Thyristors (8) entgegengesetzten
Sichtung betätigbaren Diode (2) und einem zwischen die Anode (9) und die Katode (lO) des Thyristors (8) geschalteten Kendensator (7)
te stehenden 209816/1132
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bestehenden HauptStromkreis» und einen aus zwei zum Ertasten der
Temperatur betätigbaren Leitern (16, 16') mit einem zwi schengeiligten
Widerstandsschaltelement (52) ven negativer Temperaturcharakteristik,
einem mit dem einen der beiden zum Ertasten der Temperatur betätigbaren Leiter (l6, I61) in Reihe geschalteten, zur Impulserzeugung
betätigbaren Schaltelement (18) , der an ihrem einen Ends mit dem zur Impulserzeugung betätigbaren Schaltelement (18) in Reibe
geschalteten und an ihrem anderen Ende mit dem anderen der beiden
zum Ertasten der Temperatur betätigbaren Leiter (l6, 16') in Reihe
geschalteten Primärwicklung (20) eines Impulsübertragers (19) und
einem zur Temperatureinstellung betätigbaren, mit dem anderen der zum Ertasten der Temperatur betätigbaren Leiter (l6, 16') in Reihe
geschalteten Regelwiderstand (14) bestehenden SteuerStromkreis,
wobei der HauptStromkreis und der Steuerstromkreis in Parallelschaltung
an eine Stromquelle gelegt sind und die Sekundärwicklung (21) des Impulsübertragers (19) mit dem einen Ende an das T»r (23) mnd
mit dem anderen Ende an die Katede (lO) des Thyristors (8) gelegt
ist.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
EF | Willingness to grant licences |