DE1765919A1 - Steuereinrichtung zur raumtemperaturabhaengigen Steuerung eines Warmlufterzeugers - Google Patents

Description

• "Steuereinrichtung zur raumtemperaturabhängigen Steuerung eines Warmluf terzeugerr!t Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuereinrichtung zur raumtemperaturabhängigen Steuerung der Arbeitsgeschwindigkeit einer elektrischen Luftfördereinrichtung eines zur Raumbeheizung dienenden Warmlufterzeugersg dessen abgegebene Heizleistung von der genannten Arbeitsgeschwindigkeit abhängt.
• Es sind derartige Steuereinrichtungen bekannte die mit Zwei.- oder ih'eipunktreglern arbeiten, welche die elektrische Luftfördereinrichtung je nach der Raumtemperatur ein- und ausschalten bzw. (beim Drei.. Punktregler) die Luftfördereinrichtung mit hoher oder geringer Arbeitsgeechwindigkeit laufen lassen oder ganz ausschalten. In den Zwei- oder Droipunktreglern sind elektrische Kontakte enthaltene die hauptsächlich beim Öffnen Funkstörungen verursachen. Außerdem kann die Steuerung der Arbeitsgeschwindigkeit einer elektrischen Luftfördereinrichtung eines Warmlufterzeugers mit Hilfe eines Zwei- oder Dreipunktreglers zu erheblichen Schwankungen der Raumtemperatur führen. Aufgabe der Erfindung ist esq eine Steuereinrichtung der oben angegebenen Art au schaffen, welche die Nachteile der stufenweise arbeitenden Zwei-oder preipunktregler vermeidet.
• Die Aufgabe Wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Steuereinrichtung stufenlos arbeitet und zu diesem Zweck einen temperaturabhängigen Wideroiand enthält,äer dem Einfluß der Raumtemperatur ausgesetzt ist. Durch die stufenlose Steuerung werden Funkstörungen vermieden und die vom Warmluf terzeuger abgegebene Heizleistung kann sehr genau der zur Raumbeheizung erforderlichen Heizleistung angepaßt werden. Eine vorteilhafte Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes besteht darin, daß der temperaturabhängige Widerstand wenigstens von einem Teil des Stromes durchflossen wirdp der auch durch die elektrische Luftfördereinrichtung fließt. Auf diese Weise kann die erfindungs- gemäße Steuereinrichtung sehr einfach gestaltet werdent beispiels- weise indem der temperaturabhängige Widerstand elektrisch in Serie zur elektrischen Luftfördereinrichtung oder parallel zu dieser liegt.
• Bei Serienschaltung ist ein Widerstand mit positivem Temperaturkoeffi- zienten zu verwenden, so daß ein umso größerer Strom durch die elek- trische Luftfördereinrichtung fließt, je niedriger die Temperatur ist? unter deren Einfluß der temperaturabhängige Widerstand steht. Entspre- chend ist bei der Parallelschaltung des Widerstandes zur elektrischen Luftfördereinrichtung ein Widerstand mit negativem Temperaturkoeffizi- enten zu verwendeny wie dies allgemein bekannt ist. Der temperaturabhän- gige Widerstand kann auch in Kombination mit anderen temperaturabhängigen oder temperaturunabhängigen Widerständen zur Veränderung der Kennlinie in Serien- oder Parallelschaltung oder in einer gemischten Schaltung ver- wendet werden. Ein Warmlufterzeugerp der im Stromkreis des Gebläsenwtors einen Wider- stand mit negativem Temperaturkoeffizienten enthält* welcher entweder von dem durchfließenden Motorstrom allein oderzusätzlich bzw, vorwiegend von der Heizwicklung erwärmt wirdv ist bereite. bekannt. Hier wird jedoch der temperaturabhängige Widerstand nicht von der Raumtemperatur baeinflußt und er erfüllt einen anderen Zweck als der temperaturabhängige Widerstand beim Erfindungsgegenstand. Bei dem bekannten Warmlufterzeuger (DIPS 1 075 241) dient der temperaturabhängige Widerstand dazu! die Luftaustritts- temperatur g insbesondere solange der in dem Warmluf terzeuger enthaltene Heizkörper noch nicht seine höchste Temperatur erreicht hatf ungefähr konstant zu halten. Bei der zuletzt; beschriebenen vorteilhaften Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes, bei welcher der temperaturabhängige Widerstand wenigstens von einem Teil desjenigen Stromes durchflossen wird, der auch durch die elektrische Luftfördereinrichtung fließt, wird in dem temperaturabhängigen Widerstand eine beträchtliche elektrische Leistungl die in die Größenordnung der dektrischen Leistung der Luftfördereinrichtung kommt, in Wärme umgesetzt. Ist dies unerwünscht9 so kann einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Erfindungsgedankens entsprechend der temperaturabhängige! Widerstand in einem mit geringer Leistung arbeitenden Steuerstromkreis liegenl wobei ein in dem Steuerstromkreis auftretender Strom oder Spannungsabfall verstärkt wird und der Ausgangsstrom oder die Ausgangsspannung des zur Verstärkung benutzten Verstärkers zur Steuerung der Arbeitsgesch4rind*eit der Luftfördereinrichtung dient. Bei derartiger Gestaltung des Erfindungsgegenstandes wird elektrische Leistung nicht vorwiegend im temperaturabhängigen Widerstand, sondern im Verstärker in Wärme umgesetzt. Dies kann vorteilhaft sein wenn nur ein temperaturabhängiger Widerstand mit einer bestimmten Charakteristik aber ohne die bei direkter Einschaltung in den Motorstromkreis erforderliche elektrische Leistung vorhanden ist. Besonders einfach und unabhängig von dem Aufstellungort des Warmlufterzeugers wird die erfindungsgemäße Steuereinrichtungl wenn sie einer ihrer vorteilhaften Weiterbildungen entsprechend dadurch gekennzeichnet istg äaß der temperaturabhängige Widerstand in oder an dem Warmluf terzeuger und in dem in den Warmlufterzeuger führenden Kaltluftstrom angeordnet ist. Da hierbei der temperaturabhängige Widerstand am Warmlufterzeuger selbst montiert isty können Installationsarbeiten im zu beheizenden Raum vermieden werden und die erfindungsgemäße Steuereinrichtung ist auf einfachste Weise schon bei Lieferung mit im Warmlufterzeuger enthalten.
• Wenn die Raumtemperatur stark unterhalb eine vorgegebene Temperatur abgesunken isti sollte eine besonders schnellte Aufhe izung des Raumes erfolgen. Entsprechend muß in diesem Falle die Arbeitgeschwindigkeit der Luft-£,rdereinrichtung besonders hoch sein und sie muß mit Ballender Temperatur besonders stark ansteigen. Andererseits braucht die Arbeitsgeschwindigkeit nur gering zu sein und sich nur wenig zu ändern! wenn der Raum bereits eine Temperatur aufweist, die in der Nähe der gewünschten vorgegebenen Temperatur liegt. Diesen Erkenntnissen entsprechend kann sich der Erfin-dungsgegenstand zusätzlich dadurch auszeichneng daß der temperaturabhängi- ge Widerstand weit unterhalb einer vorgegebenen Temperatur, beispielsweise der gewünschten Raumtemperatur von +18 o C, starke Widerstandsänderungen mit der Temperatur aufweistg während die Widerstandsänderungen in der Nähe der vorgegebenen Temperatur wesentlich geringer sind. Eine solche Temperaturcharakteristik können insbesondere Widerstände mit positivem Temperaturlcoeffizienten (PTC) aufweisent die daher für die Verwendung innerhalb des Erfindungsgegenstandes besonders geeignet sind. Die Erfindung läßt sich besonders vorteilhaft bei Speicherheizgerätent insbesondere bei elektrischen Speicherheizgeräteng anwenden. Hier tritt jedoch noch ein zusätzliches Problem dadurch aufs daß der die Wärmequelle darstellende Speicherkern keine konstante Temperatur aufweist. Vielmehr sinkt die Temperatur während des Entladevorganges. Um diese Störquelle bei der Steuerung der Arbeitsgeschwindigkeit der elektrischen Luftfördereinrichtung zur Erreichung einer bestimmten Raumtemperatur zu kompensierenl kann einer weiteren vorteilhaften Ausßhrungsform der Erfin- dung entsprechend der temperaturabhängige Widerstand auch unter dem Ein- fluß des Speicherkernes des Speicherheizgerätes oder unter dem Einfluß der Temperatur der aus dem Speicherkern austretenden Heißluft stehen. Der Einfluß der Raumtemperatur und der Einfluß der Speieherkerntemperatur kann der Steuereinrichtung auch getrennt in der Weise zugeführt werden daß sie einen weiteren temperaturabhängigen Widerstand enthält, der im Ge- gensatz zum ersten temperaturabhängigen Wideratand# weicher unter deal Einfluß der Raumtemperatur stehtg dem Einfluß der Temperatur des Speicherkernes oder dem Einfluß der aus dem Speicherkern austretenden Heißluft aus- gesetzt ist. Die Zeichnung zeigt als Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes einen Schnitt durch ein Speicherheizgerät, mit dem von einem Isolationsmantel 1 umgebenen Speicherkern 2, durch welchen ein Wärmetauschkanal führt. Im Unterbau des Speicherheizgerätes befindet sich die Luftfördereinrichtung 4, welche die durch einen Pfeil angedeutete-Kaltluft 5 ansaugt und durch den Wärmetauschkanal 3 bläst. Die durch einen weiteren Pfeil gekennzeichnete Heißluft 6 verläßt das Speicherheizgerät an dessen Vorderseite durch die Warmluftaustrittsöffnung 12.-Der Luftfördereinrichtung 4 ist ein temperaturabhängiger Widerstand 7 mit positivem Temperaturkoeffizienten vorgeschaltet, der den Stromfluß durch die elektrische Luftfördereinrichtung 4 beeinflußt. Die Serienschaltung der Luftfördereinrichtung 4 und des temperaturabhängigen Widerstandes 7 ist an die Netzklemmen $ und 9 angeschlossen. Der temperaturabhängige Widerstand 7 wird von der an ihm vorbeistreichenden Kaltluft 5 beeinflußt, deren Temperatur der Temperatur des zu beheizenden Raumes (Raumtemperatur) entspricht. Gleichzeitig steht der Widerstand 7 durch Wärmestrahlung unter dem Einfluß der Temperatur des Speicherkernes 2. Je niedriger nun die Temperatur der Kaltluft 5 oder des Speicherkernes 2 ist, desto weniger wird der Stromfluß durch die Luftfördereinrichtung vom Widerstand 7 behindert, d. h. desto höher wird deren Arbeitsgeschwindigkeit ansteigen und desto mehr Luft wird durch den Wärmetauschkanal 3 geblasene so daß das Speicherheizgerät in diesem Fall besonders viel Heizleistung abgibt. Bei höherer Raum- und gleichzeitig Kaltlufttemperatur und/oder höherer Speicherkerntemperatur ist die Arbeitsgeschwindigkeit der Luftfördereinrichtung 4 durch einen erhöhten Widerstand des Widerstandes 7 herabgesetzt, so daß entsprechend weniger Heizleistung abgegeben wird. Durch die Nischluftklappe 10 kann, wie durch den Pfeil 11 angedeutet Kaltluft zur Heißluft gelangen, so daß die Luftaustrittstemperatur in der Varmluftaustrittsöffnung 12 in zulässigen Grenzen gehalten wird.

Claims (1)

1. P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Steuereinrichtung zur raumtemperaturabhängigen Steuerung der Arbeitsgeschwindigkeit einer elektrischen Luftfördereinrichtung eines zur Raumbeheizung dienenden Warmlufterzeugersg dessen abgegebene Heizleistung von der genannten Arbeitsgeschwindigkeit abhängt$ dadurch g e 1c e n n z e i c h n e tt daß die Steuer- einrichtung stufenlos-arbeitet und zu diesem Zweck einen tem- peraturabhängigen Widerstand (7) enthält# der dem Einfluß der Raumtemperatur ausgesetzt ist. 2. Steuereinrichtung nach Anspruch 11 dadurch g e k e n n z e i c h .. n e t , daß der temperaturabhängige Widerstand (7) wenigstens von einem Teil desjenigen Stromes durchflossen wird$ der auch durch die elektrische Luftfördereinrichtung (4) fließt. 3. Steuereinrichtung nach Anspruch 19 dadurch g e k e n n z e i c h n e t l daß der temperaturabhängige Widerstand (7) in einem-mit geringer Leistung arbeitenden Steuerstromkreis liegt, wobei ein in dem Stromkreis auftretender Strom oder Spannungsabfall ver- stärkt wird und der Ausgangsstrom oder die Ausgangsspannung des zur Verstärkung benutzten Verstärkers zur Steuerung der Arbeits- geschwindigkeit der Luftfördereinrichtung (4) dient.* 4. Steuereinrichtung nach Anspruch 1l 2 oder 39 dadurch g e k e n nz e i c h n e t l daß der temperaturabhängige Widerstand (7) an oder im Warmlufterzeuger in dem in den Varmluftexzeuger führenden Kalt- luftstrom (5) angeordnet ist. 5. Steuereinrichtung nach wenigstens einem der vorangehenden An- sprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e tl daß der temperaturabhängige Widerstand (7) weit unterhalb einer vorgegebenen Temperatur starke Widerstandsänderungen mit der Temperatur aufweist# während die Widerstandsänderungen in der Umgebung der vorgegebenen Temperatur wesentlich geringer sind. Steuereinrichtung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß der temperaturabhängige Widerstand einen positiven Temperaturkoeffizienten aufweist (PTC). 7. Steuereinrichtung nach wenigstens einem der vorangehenden An- sprÜche l dadurch g e 1c e n n z e i c h n e t, daß der Warmlufterzeuger ein Speicherheizgerät ist. $. Steuereinrichtung nach Anspruch 71 dadurch g e k e n n z e i c hn e t, daß der temperaturabhängige Widerstand (7) auch unter dem Einfluß der Temperatur des Speicherkernes (2) des Speicherheizgerätes oder unter dem Einfluß der Temperatur der aus dem Speicherkern (2) austretenden Heißluft (6) steht. 9. Steuereinrichtung nach Anspruch 71 dadurch g e k e n n z e i c h -n e tg daß sie einen weiteren temperaturabhängigen Widerstand enthältl abr unter dem Einfluß der Temperatur des Speicherkernes (2) des Speicherheizgerätes oder unter dem Einfluß der Temperatur der aus dem Speicherkern (2) austretenden Heißluft (6) steht.