DE202008009277U1

DE202008009277U1 - Vorrichtung zum Erfassen der Wärmeabgabe eines Heizkörpers

Info

Publication number: DE202008009277U1
Application number: DE202008009277U
Authority: DE
Original assignee: Messtechnik & Co KG Energieverrechnung-Contracting-Facility Management GmbH; MESTECHNIK & CO KG E GmbH
Current assignee: MESSTECHNIK GESELLSCHAFT M.B.H & CO KG ENERGIE, AT; MESSTECHNIK GESELLSCHAFT M.B.H & CO. KG ENERGI, AT
Priority date: 2008-07-10
Filing date: 2008-07-10
Publication date: 2009-11-12
Anticipated expiration: 2018-07-11

Abstract

Vorrichtung zum elektronischen Erfassen der Wärmeabgabe eines Heizkörpers, mit einem metallischen Rückteil (2) und einem Gehäuse (3), mit einer Platine (7) mit einem mit einem Wärmeleiter in Verbindung stehenden Heizkörper-Temperatursensor (6) zum Messen der vom Heizkörper abgegebenen Wärmemenge, gekennzeichnet durch eine Detektionseinrichtung zur Detektion des Entfernens von Platine (7) und damit Heizkörper-Temperatursensor (6) von der Rückplatte (2).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum elektronischen Erfassen der Wärmeabgabe eines Heizkörpers, mit einem metallischen Rückteil und einem Gehäuse, mit einer Platine mit einem mit einem Wärmeleiter in Verbindung stehenden Heizkörper-Temperatursensor zum Messen der vom Heizkörper abgegebenen Wärmemenge.
Derartige Vorrichtungen zur Messung der abgegebenen Wärmemenge eines insbesondere mit Warmwasser betriebenen Heizkörpers im Rahmen einer Zentralheizung werden in der Regel kurz und im folgenden synonym auch als Heizkostenverteiler bezeichnet. Derartige Vorrichtungen werden zur Ermittlung der Verteilung der Heizkosten in mittels am Wasser-Zentralheizung geheizten Mehrfamilienwohnhäusern eingesetzt. Die Erfindung bezieht sich auf ein gattungsgemäßes elektronisches Gerät. Derartige elektronische Heizkostenverteiler weisen ein Montage-Rückteil aus Metall, in der Regel Aluminium, auf, welches unmittelbar auf dem Heizkörper oder Radiator mittels Schrauben, Muttern und/oder Bolzen befestigt ist. Diese Rückteile dienen einerseits zur stabilen Befestigung des Heizkostenverteilers am zu messenden Radiator, andererseits zur Aufnahme und Weiterleitung der Wärme des Radiators zum Temperatursensor des elektronischen Heizkostenverteilers. Der Temperatursensor und die Elektronik sind innerhalb eines Kunststoffgehäuses angeordnet, welches auf dem Rückteil aufsitzt, gegebenenfalls dieses auch seitlich umgreift und die in ihm befindliche Elektronik schützt. Das Gehäuse ist gegen unrechtmäßiges Öffnen und Abnehmen vom Rückteil mittels einer sogenannten Plombe gesichert, welche in der Regel in einer Rille des Rückteils einrastet. Das Öffnen des Gehäuses oder Abnehmen vom Rückteil ist nur unter Zerstörung der Plombe möglich, wodurch ein solcher Vorgang an einer zerstörten Plombe erkennbar ist.
Auch die Weiterleitung der Temperatur des Kunststoffstoffgehäuses, stellvertretend für die Raumtemperatur, zu einem auf der Platine angeordneten Raum-Temperatursensor ist bei Geräten nach dem Zwei-Fühler-Prinzip ebenfalls ein entscheidender Faktor für die präzise Messung und hohe Kostenverteilgerechtigkeit und daher sicherzustellen.
Problematisch ist die Leitung der vom Heizkörper abgegebenen Wärme zum Heizköper-Temperatursensor an der Platine. Dabei ist stets ein gleichmäßig guter Kontakt zwischen dem Rückteil und dem Heizkörper-Temperatursensor zu gewährleisten und in hohem Maße entscheidend für eine präzise Messung und in der Folge auch eine hohe Kostenverteilgerechtigkeit. Weiter müssen derartige Geräte gegen unrechtmäßiges Entfernen des Gehäuses vom Rückteil gesichert sein, insbesondere wenn eine zerstörte Plombe aufgrund von Fernablesung bei einer solchen nicht mehr unmittelbar erkannt werden kann. Damit muss auch die Kontrolle einer unrechtmäßigen Entfernung des Gehäuses vom Rückteil elektronisch erkennbar sein.
Hiervon ausgehend liegt der Erfindung zugrunde, eine verbesserte Vorrichtung zum elektronischen Erfassen der Wärmeabgabe eines Heizkörpers zu schaffen. Erfindungsgemäß wird die genannte Aufgabe bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung dadurch erreicht, dass der Wärmeleiter an seiner Auflageseite zum Rückteil wellig mit zwei Wellenbergen ausgebildet ist, mit denen er auf dem Rückteil aufliegt.
Die Doppelwellenform des Wärmeleiters sieht hier den Vorteil, dass gegenüber einfachen Rundungen, die Kontaktfläche mit dem Rückteil vergrößert und praktisch verdoppelt wird und dennoch über die beiden gebildeten Kontaktlinien stets eine definierte Kontaktfläche und damit Wärmeübergangsfläche gegeben ist. Hierdurch wird eine verbesserte Wärmeleitung vom Rückteil zum Heizkörper-Temperatursensor sichergestellt.
In bevorzugter Ausgestaltung ist dabei vorgesehen, dass der Wärmeleiter mit zwei Füßen durch Schlitze der Platine greift und mittels einer in aufeinander zu gerichtete Schlitze der Füße eingeschobenes Verriegelungsplatte gehalten ist, wobei insbesondere der Wärmeleiter elastisch, wie mittels einer Feder, die ihr Widerlager an einem Gehäuseoberteil des Gehäuses findet, gegen das Rückteil gedrückt wird. In konkreter Ausgestaltung wird ein elastischer Andruck des Wärmeleiters dadurch erreicht, dass der Wärmeleiter über die Verriegelungsplatte gegen das Rückteils gedrückt wird, wobei insbesondere die Feder eine einen Vorsprung des Gehäuseoberteils umgreifende Schraubenfeder ist.
Aufgrund der federnden Anlage wird der Wärmeleiter stets optimal an die Auflagefläche des Rückteils angepresst, so dass der Kontakt zwischen dem Rückteil und dem Wärmeleiter und damit auch dem Heizkörper-Temperatursensor stets von gleicher Qualität ist.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht ein von außen durch das Gehäuseoberteil hindurchgreifendes Sicherungsteil mit zwei mit Hinterschneidungen versehenen Federbeinen vor, die in Hinterschneidungen einer am Rückteil ausgebildeten Schiene eingreifen, während ein Randbereich des Durchbruch des Gehäuseoberteils durch einen Kopf des Sicherungsteils übergriffen wird, um so das Gehäuseoberteil mechanisch am Rückteil zu sichern. Hierdurch wird einerseits sichergestellt, dass die Plombe schon beim Einsetzen in richtiger Position durch den Kanal geführt wird, andererseits nach Verrasten mit dem Profilkanal des Rückteils ein Trennen des Gehäuses von dem Rückteil nur unter Zerstörung der Plombe möglich ist.
Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung sieht eine im Betriebszustand mit Abstand zu einem auf der Platine ausgebildeten elektrisch leitenden Kontaktfeld gehaltenen Kontaktzunge vor, wobei Kontaktzunge und Kontaktfeld in einem elektrischen Signalkreis geschaltet sind, wobei insbesondere die Kontaktzunge durch einen dem Rückteil aufsitzenden die Platine durchragenden Stift im Betriebszustand auf Abstand zum Kontaktfeld gehalten ist.
Es kann erreicht werden, dass im Display der Vorrichtung angezeigt wird, wenn seit der letzten Ablesung zwischenzeitlich eine leitende Verbindung zwischen Metallzunge und Kontaktplatte hergestellt und damit das Gehäuse vom Rückteil entfernt wurde. So sind derartige widerrechtliche Handlungen auch ohne die wahre Betrachtung des Heizkosten verteilers selbst bzw. der Plombe an einer Ablesestation erkennbar.
Eine bevorzugte Ausgestaltung sieht weiterhin die Übertragung mittels Transponders in RFID-Technologie vor. Hierdurch kann während des Ablesevorgangs von außen zum Durchführen der Kommunikation Energie übertragen werden, so dass die Lebensdauer der Batterie im Gehäuse geschont wird.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung, in der die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung im Einzelnen erläutert ist. Dabei zeigt:
1 eine perspektivische Darstellung des erfindungsgemäßen elektronischen Heizkostenverteiler, mit teilweise weggebrochenen Bereichen des Gehäuses;
2 einen Längsschnitt durch den Heizkostenverteiler;
3 eine Detailansicht zur Ausgestaltung des Wärmeleiters zwischen Rückenteil und Heizkörper-Temperaturfühler;
4 eine Detailansicht zur Ausgestaltung des keramikgefüllten Kunststoff-Wärmeleiters zwischen Gehäuseoberteil und Raum-Temperaturfühler;
5 einen Querschnitt durch den Heizkostenverteiler auf der Höhe der Plombe;
6 eine Darstellung von Rückteil mit eingerasteter Plombe;
7 eine Detailansicht der elektro-mechanischen Sicherung;
8 eine perspektivische Innenansicht des Gehäuseoberteils, teilweise weggebrochen; und
9 eine perspektivische Ansicht des Platinenträgers.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Erfassung der Wärmeabgabe eines Heizkörpers, kurz elektronischer Heizkostenverteiler 1 weist ein Rückteil 2 sowie ein Gehäuse 3 mit weiteren Elementen in dessen Inneren auf. Das Rückteil 2 besteht aus Metall, in der Regel Aluminium und dient zur Montage des Heizkostenverteilers an einem Heizkörper.
Das Gehäuse 3 besteht aus Kunststoff. Es weist als Rückteil einen Platinenträger 4 und ein Gehäuseoberteil 5 auf, die miteinander verrastet sind. Der Platinenträger 4 trägt eine mit Elektronikbauelementen, unter anderem einem Heizkörper-Temperaturfühler 6 bestückte Platine 7.
Zur Herstellung einer gut wärmeleitenden Verbindung zwischen dem Rückteil 2 und dem Heizkörper-Temperaturfühler 16 ist zwischen beiden ein Wärmeleiter 8 angeordnet. Der Wärmeleiter 8 weist an der Auflageseite zum Rückteil 2 ein doppelwellenförmiges Profil 8a mit zwei Wellenbergen 8b und einem zwischen diesen befindlichen Wellental 8c auf. Diese Doppelwellenform vergrößert die Kontaktfläche mit dem Rückteil 2 gegenüber einem Wärmeleiter mit nur einem Kontakt vorsprung und definiert dennoch die Kontaktflächen über die gebildeten zwei Kontaktlinien jeweils stets exakt.
Auf der dem doppelwellenförmigen Profil 8a abgewandten Seite ist der Wärmeleiter 8 mit zwei Füßen 8d versehen, mittels derer er durch Durchbrüche der Platine 7 hindurchgreift. An den Enden der Füße 8b sind auf deren Innenseite Schlitze 8e ausgebildet. In diese ist eine Verriegelungsplatte 9 eingeschoben, auf die eine Schraubenfeder 10 wirkt, die ihre anderes Wiederlager an einem nach innen ragenden Vorsprung 5a des Gehäuseoberteils 5 findet und durch einen verlängerten Zapfen 5b des Vorsprungs 5a zentriert wird.
Hierdurch wird der Wärmeleiter 8 durch die Feder 10 über die Verriegelungsplatte 9 elastisch und damit fest und zuverlässig gegen das Rückteil 2 gedrückt, wodurch ein zuverlässiger Wärmeübergang zwischen diesem und dem Heizköper-Temperaturfühler 6 sichergestellt wird.
Der erfindungsgemäße Heizkostenverteiler 1 weist weiterhin einen Raum-Temperaturfühler (nicht dargestellt) auf. Dieser ist unterhalb eines auf der Platine 7 aufsitzenden und mit dieser verbundenen bügelförmigen Wärmeleiters 11 aus Kunststoff mit hohem Anteil an wärmeleitender Keramik und in Kontakt zu diesem angeordnet und eng von diesem umfasst, während der Wärmeleiter 11 unmittelbar an der Innenseite des Gehäuseoberteils 12 anliegt. Bei dem Kunststoff des Wärmeleiters handelt es sich um einen festen, starren Kunststoff. Derart ist eine gute Wärmeübertragung von der Raumluft auf den Raum-Temperaturfühler sichergestellt, so dass eine präzise Messung der Raumtemperatur möglich ist.
Der erfindungsgemäße Heizkostenverteiler 1 weist weiterhin eine elektromechanische Sicherung 12 auf. Dieser weist einen sich durch Platinenträger 4 und Platine 7 erstreckenden säulenartigen Kunststoffstift 13 auf, der zwischen Platineträger 4 und Platine 7 auf etwa zwei Drittel seiner Länge vom Rückteil 2 aus gesehen eine scheibenartige Verdickung aufweist, die ihn davor schützt aus dem Raum zwischen Platine 7 und Platinenträger 4 herauszufallen.
Teil der elektro-mechanischen Sicherung 12 ist weiterhin eine Kontaktzunge 14, die mit einem Ende an der Platine festgelegt ist und mit ihrem anderen Ende auf dem Stift 13 aufliegt und von diesem im montierten Zustand von Gehäuse 3 und Rückteil 2 mit Abstand zu einem elektrisch leitenden Kontaktfleck 15 auf der Platine 7 gehalten wird. Wird das Gehäuse 3 vom Rückteil 2 gelöst, so fehlt dem Stift 13 der Widerstand des Rückteils 2, er kann unter dem Andruck der Kontaktzunge 14 ausweichen, so dass diese mit ihrem freien Ende in elektrischem Kontakt zum Kontaktfleck 15 gelangt. Der so hergestellte Kontakt wird von einem ebenfalls auf der Platine 7 befindlichen Prozessors des Heizkostenverteilers 1 erfasst, abgespeichert sowie am Display angezeigt. Derart kann ein unrechtmäßiges Trennen vom Gehäuse 3 mit in diesem befindlicher Platine 7 vom am Heizkörper fest angeordneten Rückteils 2 festgestellt werden.
Eine Verplombung des Gehäuses 3 am Rückteil 2 ist in folgender Weise vorgesehen:
Das Rückteil 2 weist auf seiner dem Gehäuse 3 zugewandten Seite hinterschnittene Profilleisten 16 auf, die durch Widerhaken einer Plombe 17 hintergriffen werden, die sich durch das Gehäuse 3 erstreckt und deren Kopf 18 ein ver tieftes Widerlager an der oberen Seite des Gehäuseoberteils 5 findet.
Zum Einführen der Plombe 17 durch das Gehäuse 3 weist dieses einen an die Querschnittskontur der Plombe angepassten rechteckigen Führungskanal 19 auf, so dass die Plombe nur in richtiger Position in den Kanal 19 eingeführt werden kann. Ein Entfernen der Plombe 17 und damit ein Trennen des Gehäuses 3 vom Rückteil 2 ist derart nur unter Zerstörung der Plombe 17 möglich.
Die Verbindung von Platinenträger 4 und Gehäuseoberteil erfolgt formschlüssig durch Verrastung. Hierzu ist auf der Innenseite einer – schmalen – Stirnseite des Gehäuseoberteils 5 eine Nut 5.1 ausgebildet (8), in die Nasen 4.1 des Platinenträgers 4 eingreifen, während auf der Innenseite der gegenüberliegenden – schmalen – Stirnseite des Gehäuseoberteils 5 Einrastschlitze 5.2 eingeformt sind, in die entsprechende Widerhaken 4.2 des Platinenträgers 4 einrasten. Eine Öffnung des Gehäuses 3 ist mittels eines Spezialwerkzeugs möglich, welches die beiden Widerhaken des Platinenträgers gleichzeitig nach innen drückt und somit die Abnahme des Gehäuseoberteils 5 vom Platinenträger 4 ermöglicht.
Die Platine 14 selbst wird über Widerhaken 4.3 des Platinenträgers 4 an diesem gehalten.
Ein transparentes Sichtfenster 20 aus Kunststoff, das ein darunterliegendes, auf der Platine 7 aufsitzendes LCD-Display 21 schützt mit Rastnasen 20.1 versehen, die den entsprechenden Rand der Ausnehmung im Oberteil 3 hintergreifen, wodurch das Gehäuse auch durch dieses Fenster 20 verschlossen wird. Das Fenster muss lediglich in die Aussparung hineingedrückt werden, ohne dass zusätzlich Klebstoff oder weiteres Befestigungsmaterial benötigt wird.
Die Datenübertragung kann mittels eines Transponders in RFID Technologie erfolgen. Wozu auf der Platine eine Spule (realisiert mittels Seitenbahnen) angeordnet ist. Hierdurch wird die Lebensdauer der Batterie durch die Datenübertragung bzw. Kommunikation nicht beeinträchtig, da in diesem Fall die benötigte Energie vom Auslesegerät über die RFID-Technologie dem elektronischen Heizkostenverteiler zur Verfügung gestellt wird.

1: Heizkostenverteiler
2: Rückteil
3: Gehäuse
4: Platinenträger
4.1: Nasen
4.2: Widerhaken
5: Gehäuseoberteil
5a: Vorsprung
5b: Schraubenfeder
5.1: Nut
5.2: Einrastschlitze
6: Temperaturfühler
7: Platine
8: Wärmeleiter
8a: Profil
8b: Wellenberge
8c: Wellental
8d: Füße
8e: Schlitze
9: Verriegelungsplatte
10: Feder
11: Wärmeleiter
12: Gehäuseoberteil
13: Kunststoffstift
14: Kontaktzunge
15: Kontaktfleck
16: Profilleisten
17: Plombe
18: Kopf der Plombe
19: Führungskanal
20: Fenster
20.1: Rastnasen
21: LCD-Display
22: Helixantenne

Claims

Vorrichtung zum elektronischen Erfassen der Wärmeabgabe eines Heizkörpers, mit einem metallischen Rückteil (2) und einem Gehäuse (3), mit einer Platine (7) mit einem mit einem Wärmeleiter in Verbindung stehenden Heizkörper-Temperatursensor (6) zum Messen der vom Heizkörper abgegebenen Wärmemenge, gekennzeichnet durch eine Detektionseinrichtung zur Detektion des Entfernens von Platine (7) und damit Heizkörper-Temperatursensor (6) von der Rückplatte (2).
Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine im Betriebszustand mit Abstand zu einem auf der Platine (7) ausgebildeten elektrisch leitenden Kontaktfeld (15) gehaltenen Kontaktzunge, wobei Kontaktzunge (14) und Kontaktfeld (15) in einem elektrischen Signalkreis geschaltet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktzunge (14) durch einen dem Rückteil (2) aufsitzenden die Platine (7) durchragenden Stift (13) im Betriebszustand auf Abstand zum Kontaktfeld (15) gehalten ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Stift (13) bei Entfernen der Platine (7) vom Rückteil (2) einen Kontakt zwischen Kontaktzunge (14) und Kontaktplatte (15) zulässt, wodurch der Signalkreis ein Signal, wie ein optisches Signal auf einer Anzeige bewirkt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeleiter (11) an seiner Auflageseite zum Rückteil (2) wellig mit zwei Wellenbergen (8b) ausgebildet ist, mit denen er auf dem Rückteil (2) aufliegt.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeleiter (11) mit zwei Füßen (8d) durch Schlitze der Platine (7) greift und mittels einer in aufeinander zu gerichtete Schlitze (8e) der Füße (8d) eingeschobene Verriegelungsplatte (9) gehalten ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeleiter (11) elastisch, wie mittels einer Feder (10), die ihr Widerlager an einem Gehäuseoberteil (5) des Gehäuses (3) findet, gegen das Rückteil (2) gedrückt wird.
Vorrichtung nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeleiter (11) über die Verriegelungsplatte gegen das Rückteil (2) gedrückt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (10) eine einen Vorsprung (5a) des Gehäuseoberteils (3) umgreifende Schraubenfeder (5b) ist.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein von außen durch das Gehäuseoberteil (3) hindurchgreifendes Sicherungsteil (17) mit zwei mit Hinterschneidungen versehenen Federbeinen, die in Hinterschneidungen einer am Rückteil (2) ausgebildeten Schiene (16) eingreifen, während ein Randbereich des Durchbruch des Gehäuseoberteils (3) durch einen Kopf des Sicherungsteils (17) übergriffen wird, um so das Gehäuseoberteil (3) mechanisch am Rückteil (2) zu sichern.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine wärmeleitende Verbindung zwischen einem Gehäuseoberteil (5) und einem Raum-Temperatursensor.
Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmebrücke durch einen Kunststoff mit einem hohen Anteil an wärmeleitender Keramik gebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine lediglich zerstörbar lösbaren mechanische Verbindung zwischen Gehäuse (3) und Rückteil (2) mittels einer Plombe (17).
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Plombe (17) in einem an ihren Querschnitt angepassten Kanal (10) in richtiger Orientierung ein führbar und mit Profilleisten (16) am Rückteil (2) formschlüssig verbindbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verbindung des Platinenträgers (4) mit Platine (7) am Gehäuseoberteil (5), letzteres an einer Stirnseite mit einer Nut (5.1) versehen ist, in die Laschen des Platinenträgers (4.1) eingreifen, während die andere Stirnseite des Gehäuseoberteils (5) Hinterschneidungen (5.2) aufweist, in die Rasthaken (4.2) des Platinenträgers (4.1) einrasten.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine transparente Abdeckung (Fenster 20) eines LCD-Displays 21 formschlüssig durch Vorsprünge im Gehäuseoberteil (5) gehalten ist.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Transponder zur Daten-Übertragung mittels RFID-Technologie.