DE2247394A1 - Thermostat mit einem zur feststellung der thermostatentemperatur vorgesehenen temperaturfuehler - Google Patents

Description

• Thermostat mit einem zur Feststellung der Thermostatentemperatur vorgesehenen Temperaturfühler Die Erfindung betrifft einen Thermostaten mit einem zur Feststellung der Thermostatentemperatur vorgesehenen Temperaturfühler, welcher über Anschlußdrähte mit einer außerhalb des Thermostateninnenraumes angeordneten, die Heizleistung des Thermostaten beeinflussenden Regelvorrichtung proportionalen Regelverhaltens verbunden ist.
• Derartige Thermostate weisen im allgemeinen Regelvorrichtungen mit im wesentlichen proportionalem Regelverhalten auf. Dies bedeutet aber, daß die Isttemperatur in Abhängigkeit von der Außentemperatur, also der wesentlichen Störgröße mehr oder weniger von der Solltemperatur abweicht.
• Aufgabe der Erfindung ist es, einen Thermostaten der genannten Art derart auszubilden, daß die bleibende Regelabweichung in unkomplizierter Weise zum Verschwinden gebracht ia.
• Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem solchen Thermostaten getnäß der Erfindung vorgesehen, daß der Temperaturfühler über die Anschlußdrähte derart mit der Außentemperatur des thermostaten in Verbindung gebracht ist, daß eine zwischen der Innentemperatur des Thermostaten und dem Temperaturfühler auftrenteende Temperaturdifferenz sich als Störgrößenaufschaltung zur Kompensation der Proproportionalabweichung des Thermostaten auswirkt.
• Es ist dabei eine im Rahmen der Erfindung liegende Erkenntnis, daß sich die Proportionalabweichung des Thermostaten also auf einfache Weise beseitigen läßt, indem d Temperaturfühler eine der Proportionalabweichung entsprechende, niedrigere Innentemperatur des Thermostaten vortatäuscht wird.
• In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der als Kaltleiter ausgebildete Temperatirfühler zur Einstellung seines Temperaturkontaktes mit der Außentemperatur zumindest einen aus Widerstandsmaterial bestehenden Anschlußdraht aufweist, daß der als Kaltleiter ausgebildete Temperaturfühle zur Einstellung seines Temperaturkontaktes mit der Innentemperatur des Thermostaten mittels eines in bett er Weise mit einem wärmeleitenden Pulver angereicherien Klebstoffs am Heizmantel des Thermostaten fixiert ist und uaß der Kaltleiter in eine Bohrung des aus einer massiven etallgehäuse bestehenden Heizmantels eingesetzt ist.
• Die Erfindung wird nachstehend anand einer Figur näher erläutert.
• Die Figur zeigt eine schematische Darstellung betreffend die Temperaturverhältnisse am Einbauort des Temperaturfühlers. Als Temperaturfühler F ist bei vorliegenden Thermostaten wegen seines hohen Temperaturkoeffizient an ein keramischer Kaltleiter verwendet. Der Innenraum J des Thermostaten befindet sich auf der Temperatur Ti, die Umgebung U auf der Außentemperatur Tu. Die Anschlußdrähte des Temperaturfühlers F bewirken durch ihre Wärmeableitung eine Störgrößenauufschaltun g in der Regelschaltung. Die Störgröße tritt dabei als Temperaturabfall Uth1 am thermischen Widerstand Rth1 zwischen dem Temperaturfühler F und dem Innenraum des Thermostaten, beiaspielsweise einer Heizkammer, in Eerscheinung. Der Temperaturabfall Utlil ist dabei proportJoX nal dem Wärmestrom, der durch die Anschlußdrähte des Temperaturfühlers F, die den thermischen Widerstand Rth2 aufweisen, nach außen fließt. Durch Wahl dieses Wärmestromes bei festliegendem thermischen Widerstand Rth1 zwischen dem Temperaturfühler F,bzw. der Kaltlelterpille und dem Innenraum J des Thermostaten, ist der thermische Spannungsabfall Uth1 an diesem thermischen Widerstand Rth1 auf den gewünschten Wert festzulegen. Da der Wärmestrom auch eine Funktion des Temperaturunterschiedes zwischen der Innentemperatur Ti und der Umgebungstemperatur Tu ist, wird durch die Erfindung eine definierte Störgrößenaufschaltung erzielt, die den systematischen bzw. verbleibenden Regelfehler der Regelschleife kompensiert. Dies bedeutet, daß mit zunehmender Außentemperatur Tu die er die Qnschlußdrähte der Temperaturfühler F abgeführte Wärme und damit der thermische Spannungsabfall Uth1 am thermischen Widerstand Rth1 abnimmt. Dabei ergibt sich andererseits bei tieferen Temperaturen eine entsprechende Übertemperatur des Innenraumes J des Thermostaten gegenüber dem Temperaturfühler F. Durch die Verwendung eines Temperaturfühlers F, bei welchem ein Anschlußdraht aus gut leitendem Material, z.B. aus Kupfer und der andere aus einer Widerstandslegierung z.B. aus Konstantan besteht, erreicht man, daß der Temperaturabfall Uth1 bei jeder Umgebungstemperatur die Größe der verbleibenden Regelabweichung einnimmt und diese somit kompensiert. Eine derartige Kompensation ist ebenfalls erzielbar, wenn man außer dem Material den Druchmesser der Anschlußdrähte variiert. So stellen sich besonders günstige Ergebnisse auch dann ein, wenn man den Durchmesser der Amschlußdrähte halbiert, also beispielweise von 0,5 mm auf 0,25 mm reduziert. Im Hinblick auf das Einschwingverhalten und die dynamische Stabilität des Temperaturregelkrises ist es ferner von zusätzlehem Vorteil, den Temperaturfühler F mit einem zunächst nicht imprägnierten Gewebe schlauch zu überziehen und das zur Verklebung des Temperaturfühlers F mit dem Innenralim J erforderliche Kunstharz durch Anreicherung trit Quarzmehl, Siliziumkarbidpulver oder einem Metalloxidpuiver in seiner Wärmeleitfähigkeit zu verbessern. Durch den nichtinpränierten Gewebeschlauch wird dabei gewährleistet, daß der Temperaturfühler F, welcher in eine-Behrung des aus einem massiven ,;etall.-gehause bestehenden Innenraumes eingesetzt wird, mit dem Innenraum J nicht elektrisch in Kontakt treten kann. Da der nichtinprägnierte Gewebeschlauch jedoch für den verwendeten Kleber durchlässig ist, werden Luftposter zwischen dem Temperaturfühler F und dem Innenraum J vermieden. Der thermische Widerstand Rth1 erhalt damit einen definierten Wert, der auch in einer industrielle Kassenfartigung gut reproduzierbar ist.
• Durch die Verwendung des wärmeleitenden Pulvers im Kleber wird der thermische Widerstand Rth1 darüber hinaus in seiner Größe so festgelegt, daß der an ihm auftretende Temperaturabfall Uthl der verbleibenden Regelabweichung zu deren Kompensation entgegenwirkt.
• 4 Patentansprüche 1 Figur

Claims (4)

1. P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Thermostat mit einem zur Feststellung der Thermostatentemperatur vorgeschenen Temperaturfühler, welcher über Anschlußdrähte mit einer außerhalb des ihermostatinnenraumes angeordneten, die Heizleistung des Thermostaten beeinflussenden Regelvorrichtung proportionalen Regelverhsltens verbunden ist, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Temperaturfühler über die Anschlußdrähte derart mit der Außentemperatur des Thermostaten in Verbindung gebracht ist, daß eine zwischen der Innentemperatur des Thermostaten und dem Temperaturfühler auftretende Temperaturdifferenz sich als Störgrößenaufschaltung zur Kompensation der Proportionalabweichung des Thermostaten auswirkt.
2. 2. Thermostat nach Anspruch 1, d a d u x c h g e -k e n n æ e i c 1l n e W , daß der als Kaltleiter ausgebildete Temperaturfühler zur Einstellung seines Temperaturkontaktes mit der Außentemperatur zumindest einen aus Widerstandsmaterial bestehenden Anschlußdraht aufweist.
3. 3. Thermostat nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e 1 c h n e t , daß der als Ealtleiter ausgebildete Temperaturfühler zur Einstellung seines Temperaturkontaktes mit der Innentemperatur des Thermostaten mittels eines in bestimmter Weise mit einem wärmeleitenden Pulver angereicherten Klebstoffs am Heizmantel des Thermostaten fixiert ist.
4. 4. Thermostat nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n ; e i c h n e t , daß der Kaltleiter in eine nohrvng des aus einem massiven tietallgehäuse bestehenden Heizmantels eingesetzt ist.