DE2104784C3

DE2104784C3 - Temperature regulators, in particular for heating systems

Info

Publication number: DE2104784C3
Application number: DE19712104784
Authority: DE
Inventors: Gerhard 6000 Frankfurt Klee
Original assignee: Samson AG
Current assignee: Samson AG
Filing date: 1971-02-02
Publication date: 1976-11-18

Description

Die Erfindung betrifft einen Temperaturregler, insbesondere für Heizungsanlagen, dessen Stellglied von mindestens drei verschiedenen Temperaturen ausgesetzten Wärmefühlern gesteuert wird, die zwecks gegenseitiger Beeinflussung miteinander gekoppelt sind, und von denen mindestens zwei mit Ausdehnungsflüssigkeit gefüllt sind, wobei das Flüssigkeitsvolumen des ersten Wärmefühlers, dessen Volumenänderungen unmittelbar ein das Stellglied betätigendes Arbeitsglied steuern, mittels einer Hilfsheizung aufheizbar ist, deren Heizstrom von dem zweiten, insbesondere von der Außentemperatur beeinflußbaren Wärmefühler ein- und ausschaltbar ist. soThe invention relates to a temperature regulator, in particular for heating systems, its actuator is controlled by at least three different temperatures exposed heat sensors for the purpose of mutual influencing are coupled to one another, and of which at least two are filled with expansion fluid, the fluid volume of the first heat sensor, the volume changes of which directly affect a working element which actuates the actuator control, can be heated by means of an auxiliary heater, the heating current of which from the second, in particular from the Outside temperature influenceable heat sensor can be switched on and off. so

Ein Regler dieser Art ist aus dem DT-Gbm 19 85 772 bekannt. Dieser Regler verwendet aber als Außenwärmefühler einen NTC-Widerstand, was für die Regulierung einer Heizungsanlage vor allem für Häuser, Wohnräume od. dgl. nachteilig ist. Ein solcher NTC-Widerstand zeigt nämlich wegen seines negativen Temperaturkoeffizienten einen stark nichtlinearen Verlauf zwischen der Außentemperatur und dem Widerstand; er bildet auch nicht einen auf konstanter Temperatur festgehaltenen Regelkreis mit elektrischer Stellenergie.A regulator of this type is from DT-Gbm 19 85 772 known. This controller uses an NTC resistor as an external heat sensor, which is used for regulation a heating system, especially for houses, living spaces or the like. Is disadvantageous. Such an NTC resistor namely, because of its negative temperature coefficient, it shows a strongly non-linear one Course between the outside temperature and the resistance; neither does it form a constant Temperature controlled control circuit with electrical control energy.

Aus der US-PS 29 56 397 ist die pulsierende Einschaltung einer Hilfsheizung an einem Ausdehnungsgefäß bekannt, wobei ein mechanisches, beheizbares Ausdehnungselement zur Ein- und Ausschaltung; der genannten Hilfsheizung dient. Dort handelt es sich um eine Vorrichtung zur Ferneinstellung eines Thermostaten. From US-PS 29 56 397 the pulsating activation of an auxiliary heater on an expansion tank known, wherein a mechanical, heatable expansion element for switching on and off; the named auxiliary heating is used. There it concerns a device for the remote setting of a thermostat.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Wirkungsweise eines mit Ausdehnungswärmefühlern arbeitenden Temperaturreglers der eingangs genannten Art zu verbessern und den tatsächlichen Temperaturverhältnissen genauer anzupassen.The invention is based on the principle of operation of an expansion heat sensor working temperature controller of the type mentioned to improve and the actual temperature conditions to adjust more precisely.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Flüssigkeitsvolumen des zweiten Wärmefühlers in an sich bekannter Weise mittels einer zweiten Hilfsheizung aufheizbar ist, deren Heizstrom von dem zweiten Wärmefühler alternativ zur Ein- und Ausschaltung des Heizstromes der ersten Hilfsheizung mittels eines elektrischen Schalters aus- bzw. einschaltbar ist, der die von der Stromquelle kommende Stromzuleitung alternativ mit dem Kontakt einer zur ersten Hilfsheizung führenden Leitung oder mit dem Kontakt einer zur zweiten Hilfsheizung führenden Leitung verbindet.According to the invention, this object is achieved in that the liquid volume of the second heat sensor can be heated in a manner known per se by means of a second auxiliary heater, the heating current of which is from the second heat sensor as an alternative to switching the heating current of the first auxiliary heater on and off an electrical switch can be switched off or on, which is the power supply line coming from the power source alternatively with the contact of a line leading to the first auxiliary heater or with the contact of a second auxiliary heating line connects.

Durch die Anordrsung eines Zweipunktregelkreises mit eigener Heizung für den zweiten Wärmefühler, nämlich den Außentemperaturfühler, und die Ausbildung des elektrischen Schalters für dessen Heizstrom wird ein das Verhältnis der Schließung der beiden Kontakte dieses Schalters bestimmendes Tastverhältnis des Zwfcipunktregelkreises erreicht, welches ein Maß für die Außentemperatur bzw. für die an der Außenwand eines Hauses abgeführte Wärme ist. Das Tastverhältnis ändert sich also entsprechend den Temperaturverhältnissen am Außentemperaturfühler. Dieser ist im Gegensatz zu dem NTC-Widerstand des bekannten Reglers ein möglichst genaues Modell des in seiner Temperatur zu regelnden Hauses od. dgl. Die Außeneinflüsse, wie z. B. Wind, Regen, Schnee entziehen dem Inneren des Wärmefühlers eine gewisse Wärmemenge, die proportional jener Wärmemenge ist, die auch das Haus verliert. Eine solche Zuordnung ist mit einem NTC-Widerstand nicht zu erreichen.By arranging a two-point control circuit with its own heating for the second heat sensor, namely the outside temperature sensor, and the design of the electrical switch for its heating current becomes a duty cycle that determines the closing ratio of the two contacts of this switch of the two-point control circuit, which is a measure for the outside temperature or for the at the The outer wall of a house is heat dissipated. The duty cycle thus changes according to the Temperature conditions at the outside temperature sensor. This is in contrast to the NTC resistance of the known controller od as accurate a model as possible of the house to be regulated in its temperature External influences, such as B. Wind, rain, snow remove a certain amount of the inside of the heat sensor The amount of heat that is proportional to the amount of heat that the house also loses. One such assignment is cannot be achieved with an NTC resistor.

In der Zeichnung ist die Erfindung in einer schematisch dargestellten Ausführungsform beispielsweise veranschaulicht, und zwar zeigt diese einen Temperaturregler mit einem Mischventil, welches von Wärmefühlern gesteuert wird.In the drawing, the invention is in a schematically illustrated embodiment, for example illustrates, this shows a temperature controller with a mixing valve, which of Is controlled by heat sensors.

Bei dem Ausführungsbeispiel ist als Stellglied des Temperaturreglers ein Dreiwege-Mischventil 1 gewählt worden, welches den Zufluß einer kalten Flüssigkeit K und einer warmen Flüssigkeit W in Abhängigkeit von der Gemischtemperatur wechselweise mit Hilfe eines Doppelventilkegels 2 drosselt oder freigibt. Der Doppelventilkegel 2 wird zwischen zwei gegenüberliegenden Ventilsitzen 3 und 4 von einer Ventilstange 5 eingestellt, die an dem beweglichen Balgboden 6 eines Arbeitsbalges 7 befestigt ist. Der Arbeitsbalg 7 ist in einem Gehäuse 8 angeordnet, welches zusammen mit dem Arbeitsbalg 7 den Arbeitskörper des Temperaturreglers bildet.In the exemplary embodiment, a three-way mixing valve 1 has been selected as the actuator of the temperature controller, which alternately throttles or releases the inflow of a cold liquid K and a warm liquid W depending on the mixture temperature with the aid of a double valve cone 2. The double valve cone 2 is set between two opposite valve seats 3 and 4 by a valve rod 5 which is attached to the movable bellows base 6 of a working bellows 7. The working bellows 7 is arranged in a housing 8 which, together with the working bellows 7, forms the working body of the temperature regulator.

Der zwischen dem Arbeitsbalg 7 und dem Gehäuse 8 befindliche Raum 9 des Arbeitskörpers ist durch ein Kapillarrohr 10 mit dem Flüssigkeitsraum eines ersten, mit einer Ausdehnungsflüssigkeit gefüllten Wärmefühlers 11 verbunden. Der Wärmefühler 11 ragt in die an das Mischventil 1 angeschlossene, das Gemisch M ableitende Rohrleitung 12.The space 9 of the working body located between the working bellows 7 and the housing 8 is connected by a capillary tube 10 to the fluid space of a first heat sensor 11 filled with an expansion fluid. The heat sensor 11 protrudes into the pipeline 12 connected to the mixing valve 1 and discharging the mixture M.

An das Kapillarrohr 10 ist über eine Leitung 13 ein ebenfalls mit Ausdehnungsflüssigkeit gefüllter Behälter 14 angeschlossen, der mittels einer ihn umgebenden ersten Hilfsheizung 15 elektrisch beheizbar ist. Die Heizwicklung der Hilfsheizung 15 kann durch die Stromleitungen 16,17 von einer an die Kontakte 18,19 angeschlossenen Stromquelle, z. B. der Netzleitung, mit Heizstrom gespeist werden.A container likewise filled with expansion fluid is attached to the capillary tube 10 via a line 13 14 connected, which can be heated electrically by means of a first auxiliary heater 15 surrounding it. the The heating coil of the auxiliary heater 15 can be connected to the contacts 18,19 through the power lines 16,17 connected power source, e.g. B. the power line, are fed with heating current.

Die Stromleitung 17 kann von einem Schalthebel 20 unterbrochen werden, der alternativ zwischen einem an die Stromleitung 17 angeschlossenen Kontakt 21 und einem zweiten Kontakt 22 verstellbar ist. Der Schalthebel 20 wird von einer Bal;jstange 23 betätigt, die an dem Balgboden 24 des Arbeitsbalges 25 eines zweiten Wärmefühlers 26 befestigt ist, dessen Gehäuse mit einer Ausdehnungsflüssigkeit gefüllt ist. Der Wärmefühler 26 ist von einer zweiten Hilfsheizung 27 beheizbar, deren Heizwicklung einerseits über eine Leitui.g 28 an den Kontakt 22 des Schalters 20 und andererseits über eine Leitung 29 an die Stromleitung 16 angeschlossen ist In die Leitung 29 ist ein regelbarer Widerstand 30 eingebautThe power line 17 can be interrupted by a shift lever 20, which alternatively between a the power line 17 connected contact 21 and a second contact 22 is adjustable. the Shift lever 20 is operated by a bal; j rod 23, which is attached to the bellows base 24 of the working bellows 25 of a second heat sensor 26, the housing of which is filled with an expansion fluid. The heat sensor 26 is from a second auxiliary heater 27 heated, the heating coil on the one hand via a Leitui.g 28 to the contact 22 of the switch 20 and on the other hand via a line 29 to the power line 16 is connected. A controllable resistor 30 is built into the line 29

Der Wärmefühler 11, welcher gemäß dem Ausführungsbeispiel das Mischventil 1 steuert, hält die Gemischtemperatur in der Rohrleitung durch entsprechende Verstellung des Ventilkegels 2 mittels des Arbeitskörpers 8 auf dem gewünschten Wert. Die Hilfsheizung 27 des zweiten Wärmefühlers 26 hält die Temperatur der Ausdehnungsflüssigkeit dieses Wärmefühlers normalerweise konstant. Wenn aber die den zweiten Wärmefühler 26 yon außen her beeinflußende Temperatur schwankt, wird der Schalter 20 von dem Arbeitsbalg 25 des Wärmefühlers 26 umgeschaltet Bei absinkender Beeinflussungstemperatur wird die Hilfsheizung 27 des zweiten Wärmefühlers 26 auf längere Zeit eingeschaltet als die Hilfsheizung 15 des ersten Wärmefühlers 11. Bei steigender Beeinflussungstemperatur bleibt dagegen die Hilfsheizung 15 des ersten Wärmefühlers 11 langer eingeschaltet als die Hilfsheizung 27 des zweiten Wärrrefühlers. Mit Hilfe des Widerstandes 30 kann die Einschaltdauer der Hilfsheizung 27 verändert werden, weil ein Vorwiderstand in der Leitung 29 die pro Zeiteinheit abgegebene Wärmemenge verringert. Ebenso wird bei Einschaltung des Widerstandes 30 infolge der Alternativschaltung der Hilfsheizungen 15 und 27 bei konstanter Beeinflussungstemperatur am zweiten Wärmefühler 26 die von der Hilfsheizung 15 abgegebene Wärme pro Zeiteinheit herabgesetzt.The heat sensor 11, which controls the mixing valve 1 according to the embodiment, holds the Mixture temperature in the pipeline by adjusting the valve cone 2 accordingly by means of the Working body 8 to the desired value. The auxiliary heater 27 of the second heat sensor 26 holds the The temperature of the expansion fluid of this heat sensor is normally constant. But if the second heat sensor 26 fluctuates from the outside influencing temperature, the switch 20 of the Working bellows 25 of heat sensor 26 switched over. When the influencing temperature drops, the auxiliary heating is switched on 27 of the second heat sensor 26 switched on for a longer time than the auxiliary heater 15 of the first Heat sensor 11. When the influencing temperature rises, however, the auxiliary heater 15 of the first remains Heat sensor 11 switched on longer than the auxiliary heater 27 of the second heat sensor. With the help of Resistor 30, the duty cycle of the auxiliary heater 27 can be changed because a series resistor in the line 29 reduces the amount of heat given off per unit of time. Likewise, when switched on of the resistor 30 as a result of the alternative circuit of the auxiliary heaters 15 and 27 at a constant influencing temperature on the second heat sensor 26 of the Auxiliary heating 15 heat emitted per unit of time reduced.

Anstelle eines Mischventils kann der Temperaturregler selbstverständlich auch z. B. ein Durchgangsventil, welches den Zufluß eines warmen oder kalten Mediums reguliert, oder ein sonstiges Stellglied steuern.Instead of a mixing valve, the temperature controller of course also z. B. a through valve, which the inflow of a warm or cold medium regulated, or control another actuator.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Temperature controller, especially for heating systems, the actuator of at least three temperature sensors exposed to different temperatures is controlled for the purpose of mutual Influence are coupled with each other and of which at least two with expansion fluid are filled, the liquid volume of the first heat sensor, its volume changes directly control a working member actuating the actuator by means of an auxiliary heater can be heated, the heating current of which can be influenced by the second, in particular by the outside temperature Heat sensor can be switched on and off, characterized in that the liquid volume of the second heat sensor (26) in a manner known per se by means of a second auxiliary heater (27) can be heated, the heating current of which from the second heat sensor (26) as an alternative to input and Switching off the heating current of the first auxiliary heater (15) by means of an electrical switch (20) can be switched off or on, the power supply line (18, 19) coming from the power source alternatively with the contact (21) of a line (17) leading to the first auxiliary heater (15) or with the contact (22) of a line (28) leading to the second auxiliary heater (27).

2. Temperature regulator according to claim 1, characterized in that the auxiliary heater (27) of the second heat sensor (26) via a known controllable resistor (39) to the Power source is connected.

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