DE2050428C3 - 20.10.69 Norwegen 4155-59 Anordnung an Raumtemperaturreglern für elektrische öfen Noboe Fabrikker A/S, Trondheim (Norwegen) - Google Patents

Description

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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung an Raumtemperaturreglern für elektrische Öfen, die einen Thermostaten, der den Ofer bei im voraus eingestellten Temperaturen ein- und ausschaltet, und einen Heizwiderstand umfaßt, der zusammen mit dem Ofen eingeschaltet wird und dazu bestimmt ist, Wärme an den Thermostaten abzugeben und so den Regelvorgang zu beschleunigen. Das mit der Benutzung eines Heizwiderstandes zur Herabsetzung der Zyklusdauer des Thermostaten verbundene Prinzip ist bekannt. Dieser Heizwiderstand wird parallel zu der Belastung des Ofens geschaltet und wird dergestalt von dem Thermostaten gesteuert. Aus der britischen Patentschrift 829 314 ist es auch bekannt, ein Kompensationselement zum Ausgleich der auf den Thermostaten wärmeeinwirkenden Tendenz zum Verschieben der Raumtemperatur bei Änderung des Wärmebedarfs zu benutzen. Dieses Element wirkt nur, wenn der Ofen und der Heizwiderstand nicht eingeschaltet sind. Ferner ist das Kompensationselement in eine keramische Masse eingebacken, um den Wärmeeinfluß auf den Thermostaten auszugleichen und das Kompensationselement ebenso träge wie den Ofen selbst tu machen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zu einer einfachen und betriebssicheren Vorrichtung an Raumtemperaturreglern zu gelangen, wobei man eine direkt wirkende, schnelle Anpassung der Zyklusdauer des Thermostaten an den Wärmebedarf erhält. Vereinfacht kann man sagen, daß der Wärmebe darf in einem bestimmten Verhältnis zu dem Unterschied zwischen der Raumtemperatur und der auf dem Raumtemperaturregler eingestellten Temperatur stehen soll.

Die Anpassung der Zyklusdauer an den Wärmebedarf erhäJt man erfindungsgemäß dadurch, daß die Erwärmung des Thermostaten, zusätzlich zu der Wärmeabgabe von dem Raum, von dem genannten Temperaturunterschied abhängig gemacht wird. Wenn der Temperaturunerschied klein ist (d. h. kleiner Wärmebedarf), wird die Erwärmung des Thermostaten kurze Zeit beanspruchen, und nach Einschaltung schaltet er sich schnell wieder aus. Bei größeren Unterschieden zwischen Raumtemperatur und der auf dem Thermostaten eingestellten Temperatur wird die Wärmeabgabe an den Thermostaten, zusätzlich zur Wärmezufuhr zu dem Raum, kleiner sein, und der Thermostat bleibt eine längere Zeit eingeschaltet, ehe er wegen der Erwärmung durch den Heizwiderstand und erfindungsgemäß benutzten Komponenten den Ofen wieder ausschaltet

Bei bekannten Vorrichtungen geben die Elemente, die den Thermostaten erwärmen, abgesehen von der Wärme von dem Raum selbst, eine konstante Wärmemenge ab, während die genannte Wärmemenge erfindungsgemäß mit dem Wärmebedarf variieren soll.

Erfindungsgemäß ist die Anpassung der Wärmeabgabe an den Thermostaten je nach dem Wärmebedarf mit Hilfe eines Kompensationswiderstandes zustandegekcmmen, der mit einem Thermistor in einer solchen Weise zusammengeschaltet ist. daß der Strom durch den Kompensationswiderstand und dadurch die Abgabe an Wärme an den Thermostaten bei hoher Raumtemperatur (kleiner Wärmebedarf) hoch und bei niedriget Raumtemperatur (großer Wärmebedarf) niedrig sein wird.

Ein Thermistor ist eine elektrische Komponente, die die Eigenschaft besitzt, daß ihr Widerstand mit der Temperatur variiert. Ein Thermistor mit positiver Kennlinie besitzt einen kleinen Widerstand bei niedriger Temperatur und einen großen Widerstand bei hoher Temperatur, während ein Thermistor mit negativer Kennlinie einen hohen Widerstand bei niedriger Temperatur und einen niedrigen Widerstand bei hoher Temperatur hat. Beide Typen von Thermistoren können bei der vorliegenden Erfindung benutzt werden.

Das, was die Erfindung kennzeichnet, ist ein Kompensationswiderstand, angebracht im Zu? sammenwirken mit dem Heizwiderstand, und ein von der Temperatur des Ofens gesteuerter Thermistor, der so an den Kompensationswiderstand angeschlossen ist, daß die Wärmeabgabe von diesem an den Thermostaten bei kleinem Wärmebedarf groß und bei großem Wärmebedarf in dem zu heizenden Raum klein ist.

Eine zweckmäßige Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß der Thermistor, wenn er einen negativen Temperaturkoeffizienten besitzt, parallel zu dem Kompensationswiderstand geschaltet ist und die Parallelschaltung in Reihe mit einer Reaktanz geschaltet ist.

Zwecks Erleichterung des Verständnisses der Erfindung wird sie nachstehend näher unter Bezugnahme auf die Zeichnung erklärt, wo

F i g. 1 ein Schaltschema für einen erfindungsgemäß ausgebildeten Temperaturregler, mit dem Thermistor mit positivem femperaturkoeffizienten zeigt und

F i g. 2 ein Schaltschema für einen entsprechenden Temperaturregler, wobei der Thermistor negative Temperaturkoeffizienten besitzt, zeigt.

Die Belastung 1 in F i g. 1 ist ein elektrischer Heizofen, während 2 einen Thermostaten bezeichnet, der den Ofen 1 bei bestimmten Temperaturen an die Stromquelle anschließt bzw. von ihr trennt. In an sich bekannter Weise ist parallel zu dem Ofen I ein den

Regelvorgang beschleunigender Heizwiderstand 3 geschaltet, der, wenn der Ofen 1 eingeschaltet ist. Wärme an den Thermostaten 2 abgibt, damit dieser eine kürzere Zyklusdauer als die erhält, die er ohne den Heizwiderstand 3 haben würde. Die Zyklusdauer ist die Zeit, die vom Einschalten des Thermostaten 2 bei einer bestimmten Temperatur zum Ausschalten des Thermostaten 2 teilweise unter Einfluß des Heizwiderstandes 3 und teilweise der Temperatur im Raum vergeht

Zusätzlich ist zu dem Heizwiderstand 3, zwecks Erwärmung des Thermostates 2, ein Kompensationswiderstand 4 vorgesehen, der auch Wärme an den Thermostaten 2 abgeben kann. Der Kompensationswiderstand 4 ist in Reihe mit einem Thermistor 5 geschaltet und immer eingeschaltet, während der Heizwi- ,₅ derstand 3 zusammen mit dem Ofen 1 ein- und ausgeschaltet wird.

Der Thermistor 5 besitzt in dem gezeigten Beispiel einen positiven Temperaturkoeffizi;nten und wird durch seine Plazierung entweder in der Nähe des Ofens 1 oder des Heizwiderstandes 3 eine Temperatur fühlen, die den Wärmebedarf indiziert. Der Ofen 1 wird nämlich bei großem Wärmebedarf eine höhere Temperatur und bei kleinerem Wärmebedarf eine niedrigere Temperatur besitzen. Der Thermistor 5 hat wegen seiner positiven Kennlinie einen niedrigen Widerstand bei der niedrigen Temperatur, die der Ofen 1 bei niedrigem Wärmebedarf besitzt, und niedriger Widerstand in dem Thermistor 5 bedeutet größeren Stromdurchgang durch diesen und den Kompensationswidersta id 4. Damit folgt auch eine große Wärmeabgabe von dem Kompensationswiderstand 4 an den Thermostaten 2, wenn der Wärmebedarf in dem Raum klein ist. Die Zyklusdauer des Thermostaten 2 wird dann wegen der verhältnismäßig großen Wärmezufuhr von dem Heizwiderstand 3 und dem Kompensationswiderstand 4 sehr kurz werden. Wenn der Wärmebedarf in dem Raum, in dem der Ofen 1 steht, zunimmt, wird die Temperatur des Ofens 1, die auf den Thermistor 5 einwirkt, höher sein als bei niedrigem Wärmebedarf, und der Widerstand in dem Thermistor 5 wird wegen der höheren Temperatur höher als früher sein, so daß der Stromdurchgang durch den Thermistor 5 und den Kompensationswiderstand 4 abnimmt, wobei der Kompensationswiderstand 4 hiermit weniger Wärme an den Thermostaten 2 abgibt. Der Kompensationswidersland

4 wird die Wirkung des Heizwiderstandes 3 und der Belastung des Ofens 1 so kompensieren, daß der gesamte Wärmeeinfluß auf den Thermostaten 2 ungeachtet dessen, ob zwischen der Raumtemperatur und der Temperatur, auf die der Thermostat 2 eingestellt ist, großer oder kleiner Unterschied besteht, konstant sein.

Derselbe Ausgleich kann mit Hilfe eines Thermistors

5 mit negativem Temperaturkoeffizienten erzielt werden, doch muß dieser dann mit dem Kompensationswiderstand 4 parallel geschaltet werden, wie in F i g. 2 gezeigt. Die Parallelschaltung des Kompensationswiderstandes 4 und des Thermistors 5, der negativen Temperaturkoeffizienten besitzt, ist mit einer Reaktanz

6 in Reihe geschaltet, und das ganze ist an die Netzspannung geschaltet. Durch diese Schaltung erzielt man dieselbe temperaturabhängige Effektabgabe von dem Kompensationswiderstand 4 wie in der vorher unter Bezugnahme auf F i g. 1 beschriebenen Vorrichtung, wo der Kompensationswiderstand 4 und der Thermistor 5 miteinander in Reihe geschaltet sind.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Anordnung an Raumtemperaturreglern für elektrische öfen, umfassend einen Thermostaten, der dazu bestimmt ist, den Ofen bei einer im voraus einstellbaren Temperatur ein- und auszuschalten, und einen Heizwiderstand, der zusammen mit dem Ofen eingeschaltet wird und dazu bestimmt ist, zusätzliche Wärme an den Thermostaten abzugeben, und so den Regelvorgang zu beschleunigen, gekennzeichnet durch einen Kompensationswiderstand (4), angebracht im Zusammenwirken mit dem Heizwiderstand (3) und einem von der Ofentemperatur gesteuerten Thermistor (5), der so an '5 den Kompensationswiderstand (4) geschaltet ist, daß die Wärmeabgabe von diesem an den Thermostaten (2) bei kleinem Wärmebedarf groß und bei großem Wärmebedarf in dem zu beheizenden Raum klein sein wird.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kompensationswiderstand (4) über die Netzspannung mit einem Thermistor (5) mit positivem Temperaturkoeffizienten in Reihe geschaltet ist. ²S

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Thermistor (5), wenn er einen negativen Temperaturkoeffizienten besitzt, mit einem Kompensationswiderstand (4) parallel geschaltet ist, und daß die Parallelschaltung, in Reihe mit einer Reaktanz (6), an die Netzspannung geschaltet ist.