DE1778993A1

DE1778993A1 - Regelvorrichtung fuer Heizgeraete

Info

Publication number: DE1778993A1
Application number: DE19681778993
Authority: DE
Inventors: Andersson Oscar Arne; Brynge Per Gunnar; Hans-Ove Nilson
Original assignee: Husqvarna Vapenfabriks AB
Current assignee: Husqvarna Vapenfabriks AB
Priority date: 1967-06-29
Filing date: 1968-06-26
Publication date: 1971-09-23
Also published as: US3557343A; GB1241178A

Description

HUSQVARNA V^PENFADRIKS AKTIEBGLAG, Huskvarna/Schweden,

Regelvorrichtung für Heizgerate

Die Erfindung bezieht sich auf eine Regelvorrichtung für Heizgeräte, insbesondere elektrische Raumheizgeriite mit geringer Wärmekapazität, beispielsweise elektrische Plattenheizkörper.

Zur Leistungsregelung solcher Rauraneizgerüte wird üblicherweise ein Thermostat benutzt, der entsprechend seiner Einstellung die Anlage ein- oder ausschaltet. Während der Ausschaltzeiten hat das Gerct normalerweise Zeit zur Abkühlung auf Raumtemperatur, was den Nachteil im Hinblick auf die AnnehmlicnKeit schafft, daß Kaltluft von den Fenstern Ln den Kaum strömt und keine Jv^rmestrahlung zur Verfugung steht, die den von den Fenstern ausgehenden Kaltluftstrom kompensieren könnte· Zur Ausschaltung

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dieses Nachteils sind verschiedene Vorschläge bekannt:

a) Das Gerat ist mit mehreren Heizelementen versehen, von denen eins der Regelung nicht unterworfen ist, sondern ständig eingescnaltet bleibt» Die Heizelemente ii«.ben duuurch aucn wahrend der Ausschaltperioden eine etwas Höhere Temperatur als der Raum. Die Regelung behalt jedoch ihren Ein-Aus-Charakter, wenn auch die wahrend der Ausschaltperiode erzeugte Unannehmlichkeit geringer ist in entsprechendem Verhältnis zu der von dem stundig eingeschalteten Element abgegebenen Leistung. Wenn die standig von diesem Element abgegebene Leistung die erforderliche Wärmemenge überschreitet, beispielsweise bei starker Sonneneinstrahlung oder aufgrund einer anderen Uuelle "freier" Wärme und wahrend der übergancjsjahreszeiten, muli das Gerät von Hand abgeschaltet werden,

b) Abhängig von der Außentemperatur wird die dem Gerat zugefünrte Spannung in beispielsweise drei Stufen geändert. Auf diese Weise wird die von dem Gerat erzeugte Wärme der erforderlichen Wärmemenge angepaßt und die Ausschaltperioden sind kürzer, wenn die erforderliche V.clrmemenge kleiner ist als die Grölitleistung des Geratso Jedoch erscheinen nach wie vor die Aus-

• schaltperioden, wenn sie auch kurzer sind. Der für diese Lösung erforderliche Apparat ist kostspielig.

c) Variable Regelung der Stromstärke mittels eines Halbleiters. Ein für dieses Verfahren geeigneter Apparat ist gleichfalls zu kostspielig für die Einzelregelung.

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Die crw unten Nachteile werden durch die vorliegende Erfindung ausgeschaltet, die schrittweise und automatische Einzelregelung der Leistung eines elektrischen Raumheizger.its ermöglicht und auch mit Vorteil in anderen Heizgeraten zur Erlangung der Lei stungsre.ielunn mit vergleichsweise einfachen und billigen Mitteln verwendet werden kann.

Die erf indungsgeintße Lösung besteht darin, daß ein Stellorgan für die üer.iteleistung gleichzeitig von einem ersten Fühler zur Fest .-=telInn;: einer j.ur das Ger it repräsentativen Temperatur und von eint>;'i /wc i ten l'ühler zur Feststellung der Temperatur des zu hei^nrien Mediums, beispielsweise der Haumlufttemperatur hü Falle eines Hau.iheizgei" ·Λ s , beeinf Iu-A i st „

Die arfiiuluni. wird im folgenden niiier unter Bezugnahme auf die Zeichnung erl-.utert, in der Fig. 1 bis 3 drei unterseniedliche Aiiwenduiiiismbgl i chkeiten der Erfindung bei einem elektrischen, oberfl.icheneriiitzt en Plattenradiator zeigen.

Der i-li.tteiiheizkörper besteht aus einem l-letallyen .use ί für zwei L"-förinig gebogene, in Serie geschaltete Widerstandsheizelemente f, die über einen thermostatisehen Schalter 3 und einen Handbetätigten Schalter (nicht gezeigt) an das elektrische Netz (eine Paase und trdr) anschl ielibar sind. Der Schalter 3 kann ein Schnappschalter nit zwei elastischen kontaktarmen 4, ■}. sein, von denen kontaktarm mittels eines Kno· is t> am Gru iiipfi einstellbar ■ st und von denen Lontak tar·! , lit einen; median L .sch wirksamen ierneruturfüliler verbunuen ι«t.

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In der Ausführungeform nach Fig* 1 sind die Kontaktarm· 4, 5 an der Unterseite des Boden· 7 de« Gehäuse· 1 befestigt, von dessen Abschnitt 8 mit der Lange L zwischen dem Kontaktarm 5 und einen Befestigungsglied 9 an der Wand 7 angenommen werden kann, daß er eine für den Heizkörper repräsentative Temperatur besitzt« Der erwähnte Temperaturfühler umfaßt eine gerade Stange 10 aus Invarstahl, deren eines Ende mit dem Kontaktarm 5 und deren anderes Ende mit einem Ende eines Aluminiumrohrs oder eines Paars von Stangen verbunden ist, wobei dieses letztere Ende sich in einem Halter 11 an der Wand 7 frei bewegen kann, wobei das andere Ende dieser Stangen oder dieses Rohrs 12 an dem Arm angebracht ist. Der Temperaturfühler erstreckt sich somit etwas außerhalb des Gehäuses 1, wo er der Raumtemperatur ausgesetzt ist, und hat eine effektive Länge L ,

Die Teile 3 bis 6, 8 und 10 bilden einen Thermostat mit einem Stellglied 10, das den Kontaktarm 5 betätigt. Venn Teil 8 bei voller Leistung die Temperatur t hat und bei der Leistung Null die Umgebungstemperatur t annimmt, kann der gewünschte Wert

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des Thermostaten t, zwischen t und t„ verändert werden. Venn t - 70 C

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und der niedrigst· Wert von t - 5°C, betrügt der Regelbereich d··

Thermostaten 65 C* Es sollte möglich sein, di· Temperatur t innerhalb des Temperaturbereichs von 5 - 35 C zu regulieren» Erfindungsgemäß wird der gewünschte Wert des Thermostaten . automatisch in Abhängigkeit von der Temperatur der umgebenden Luft eingestellt, nämlich aufgrund der Tatsache, daß die Bewegung des Stellglieds 10 bei Temperaturänderungen die algebraische

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Summe aer L.ingenanderungen der Teile 8 und 1?. ist* Die Bewegung des Fühlers kann so eingestellt werden, daß eine Änderung von

t_t von beispielsweise "?. C eine Änderung in dem gewünschten Temperaturwert des Thermostaten erbringt, die der Differenz zwischen der Leistung Null und voller Leistung, d.h_o bei tier obigen Annanme von 65 C, entspricht.

Die Proportionalabweichung der Raumtemperatur belauft sich folglich auf 2 C. Das Verhältnis L₀: L bestimmt die Breite der Proportionalabweichung, und L bestimmt die Genauigkeit der Regelung der Temperatur t .

Die drei Ausführunysbeispiele haben dieselbe Funktion. Entsprechend Fig. ο lat der Schalter P. an dem Befestigungsteil 9j das eine uuerwand l'J in dem Gehäuse bildet, angebracht und das zur Halterung einer temperaturempfindlichen Einrichtung 9P ^HnIicn aera Raumtemperaturfühler 1°, mit Halter 11 dient, die unter dem Gehäuse 1 gelegen ist, und das weiterhin eine Führungseinrichtung 14 für einen ähnlichen, aber vertikalen Fühler °b' trogt, der für die Betätigung mit dein Kontaktarm 5 bei einer für den Heizkörper repräsentativen Temperatur t verbunden ist« Zwei Invarstangen "Ό, "1 siriü an ihren einen ünden mit Fühlern f'b bzw. ⁱⁿ und an iureii anderen linden miteinander über eine niücliaiiiscn«¹ Transmi s.si onsvorrj cxitung ⁿ'J verbunden, so dali die üinstelli>ewerjunn der Fühler ^Λ'8, die gleichzeitig in diesem Fall den Thermostaten einstellt, abhängig von der Längenänderung der Fühler fjeiiiah den Tcmpfiratur.inderungen ist.

Gemäß F „ 3 ist der Schalter 3 auf der Unterseite der Gehausedecke befestigte Der Kontaktarm 5 ist mit dem Ende eines Hohrs oder Stangenpaars 3Ö aus Aluminium oder Messing verbunden, das eine für den Heizkörper repräsentative Temperatur t feststellt " und das an seinem anderen Ende gleitfähig in dem Halter 11 geführt ist und mit dem einen Ende einer Invar- oder Stahlstange 'JO verbunden ist, deren anderes Ende mit einer Membran in einem feststehenden Membrangehäuse 31 verbunden ist. Dies ist über eine Kapillarleitung 33 mit einem bekannten Gefäß 32 für ein Ausdehnungsmedium verbunden, das unter und hinter dem Gehäuse 1 angebracht ist, um die Temperatur t der umgebenden Luft festzustellen und um bei Änderungen der Lufttemperatur die Stange 30 in Längsrichtung vermittels des Membrangehäuses 31 derart zu verschieben, das auch in diesem Fall die von den Fühlern 30, 32 verursachten Stellbewegungen einander überlagert sind und der gewünschte Wert des Thermosteits sich automatisch einstellt, abhängig von der Temperatur der umgebenden Luft»

In den Beispielen ist anqenoinmen, daß die beiden Fühler in Reihe hintereinandergeschaltet sind* Ebenso können sie para1tolyeschaltet sein, d.h. mit den Enden eines ochwin.jbalkens verbunden, dor zwiscnen seinen Enden mit dem Schalter 3 oder, mit aligemeineren Worten, mit der Leistungsregeleinriciitung des Geräts verbunden ist.

JJi. e Erfindung kann auch bei itauniheizi era ten benutzt werden, die eine Keijeleinrichtung besitzen, sowie bei anderen iiei zijeruten,

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dj'^ fieri ngp rfurinetrugheit haben, beispielsweise .Schnellkochplatten und elektrische Kiichenofen mit relativ dünnem Metall-(jeh-tusoc in den ersteren Fall kann einer der Fühler aui eine Dimensi ons.iiidenmn der Platte entsprechend der Temperatur ansprecliGi!, w .lirend der andere Kühler ein Ausdehnungsbehälter in Kontakt ;:ii t dem Boden des Kochfierats sein kann_c Im letzteren Fall können die Fühler die lemporatur des üfeiifeh luses und der Luft ir:: ui'eu feststellen. Lu e Erfindung kann in Heibvasserkcsselii iJonutzt werden, die thermostatisch .jesteuerte, elektrische iie ι :-v J emente besitzen und bei denen die Haiiinheizkörper HLt do-' M-y. 'lboh.'lter verbunden sinü, wobei die beiden Fühler so angeordnet sind, daß sie die Temperatur des «assers in dem Kessolboh Lter und die Raumtemperatur feststellen. Auf diese .veise erreiciit man eine kontinuierliche Keyelung der Raumtemperatur oiino Verwendung eines von 'unp:n Servomotor angetriebenen ii: sei vent ü?c

υΐο fcr-f'i r.fiun - Kann auch bei Verbreimunnswarineerzeuoern ."it Lei stuiifsroiiel nun verwendet werden, bei cui elswe · se in der For.^%:i einrs äc.'u.j π ΊΓΊ'1'e'i..lt ers ouer eines Iiec:e>I ventj 1 s fur die ürenn-.«tül'l;'ui.^:: mtl· . iJ.i e Jirfindun kann m J'-dc ι FaJ] V erve>i<.im finden, in ■. clcnor ^p vi'nsciicnsvert lit, ^ ν ei. ie:;noratiu-eii in einer- uest i; --nten iiezieiiun-.¹¹ zueinander :;u regeln, ij^isiiiolswei.se bri dor Kenelun eines Kühlrau·,!,-.,

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Regelvorrichtung für Heizgeräte, dadurch gekennzeichnet, daß ein Stellorgan (3) für die Geräteleistung gleichzeitig von einem ersten Fühler (?,8) zur Feststellung einer für das Gerät repräsentativen Temperatur und von einem Zweiten Fühler (2?) zur Feststellung der Temperatur des zu heizenden Mediums, beispielsweise der Raumlufttemperatur im Falle eines Raumheizgeräts, beeinflußt ist«

P. Regelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem elektrischen Heizgerät mit an-aus-Regelung der zweite Fühler (22) so ausgeführt ist, daß durch ihn ein von Hand einstellbarer Thermostat, der aus dem «raten Fühler (28) und einem Schalter (3) als Leistungsstellorgan besteht, auf den gewünschten Wert eingestellt ist.

3· Regelvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Leistungsstellorgan (3) durch die überlagerten, temperaturabhängigen Einstellbewegungen der Fühler (22, 28) geregelt ist.

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