DE2408983B2 - Thermostat - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Thermostaten, insbesondere vom Bimetalltyp, mit einem Kontakt, der die BeIastung und einen mit dem temperaturempfindlichen Element des Thermostats thermisch verbundenen und mit der Belastung hintereinandergeschalteten Hilfsheizwiderstand ein- und abschaltet.

Der Hilfsheizwiderstand dient dazu, die Erwärmung des Temperaturfühlers in dem Zeitraum zu beschleunigen, in dem der Kontakt des Thermostats eine Belastung, z. B. ein Magnetventil, für die Zufuhr von Wärme in den Raum, in dem der Thermostat die Temperatur regeln soll, eingeschaltet hat. Dadurch wird erreicht, daß der Thermostat abschaltet, ehe der Raum die gewünschte Temperatur erlangt hat, sowie verhältnismäßig kurze, konstante Einschaltperioden und je nach Wärmebedarf veränderliche Abschaltperioden aufweist.

Aus der DT-AS 2 045 438 ist bekannt, den Hilfsheizwiderstand parallel zur Belastung (z. B. eine Heizung oder die Spule eines Magnetventils) anzuordnen, wodurch die volle Betriebsspannung dem Hilfsheizwiderstand zur Verfügung steht und dem Thermostaten eine konstante Heizleistung zugeleitet wird. Bei dieser Lösung sind jedoch drei Zuleitungen für den Thermostaten erforderlich, was hohe Installationskosten verursacht, wenn der Abstand zwischen Thermostaten und Regler groß ist.

Man hat daher versucht, den Hilfsheizwiderstand und die Belastung hintereinanderzuschalten, wobei zwei Thermostatzuleitungen genügen. Die Heizleistung ist hier jedoch vom Belastungsstrom abhängig, so daß man durch die Anwendung von Magnetventilen verschiedener Größen in Verbindung mit dem gleichen Thermostattyp verschiedene vom Hilfsheizwiderstand abgegebene Heizleistungen erhält. Es waren daher verschiedene Hilfsheizwiderstände für verschiedene Belastungen erforderlich, was eine große Anzahl Variationen ergibt, oder man mußte einen veränderlichen Hilfsheizwiderstand verwenden, der sich auf die jeweilige Belastung einstellen läßt.

Solche thermostatischen Steuerkreise werden oft mit 24 Volt betrieben. Der Belastungsstrom für üblicherweise verwendete Magnetventile liegt bei 0,2 bis 0,4 A. Die Leistung des Hilfsheizwiderstandes ist daher begrenzt. Ein üblicher Wert liegt bei etwa 0,1 W.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Thermostaten der eingangs genannten Art anzugeben, bei dem der Hilfsheizwiderstand mit der Belastung hmtereinandergeschaltet ist und unabhängig von der Höhe der Belastung eine konstante Heizleistung abgibt

Diese Aufgabe ist nach der Erfindung dadurch gelöst daß parallel zum Hilfsheizwiderstand zwei antiparallelgeschaltete Diodenzweige angeordnet sind.

Dadurch erreicht man, daß nur der DiodenspannungsabfalL der in der Größenordnung von etwa 0,7 Volt je Diode liegen kann, am Hilfsheizwiderstand in beiden Stromrichtungen liegt wodurch dessen Leistungsabgabe ungeachtet der Belastung konstant ist

Eine Anpassung an die thermischen Verhältnisse und den Hilfsheizwiderstand läßt sich erzielen, wenn mindestens der eine Diodenzweig mehrere hintereinander angeordnete, gleichsinnig gepolte Dioden aufweist. So erleben eine Diode in dem einen Zweig und zwei Dioden im anderen Zweig einen mittleren Spannungsabfall an der Parallelschaltung, der größer als der an der einen, aber kleiner als der an den zwei Dioden ist. Entsprechendes gilt für die Heizleistung des Hilfsheizwiderstandes. Bei Verwendung von beispielsweise zwei Dioden in jedem Zweig beträgt die Heizleistung etwa das Vierfache gegenüber dem Fall von .nsgesamt nur zwei Dioden. Die Verwendung einer unterschiedlichen Anzahl von Dioden, z. B. zwei in dem einen und drei in dem anderen Zweig ermöglicht jeweils die Einsteilung von unganzzahligen Vielfachen der Heizleistung gegenüber dem Fall von insgesamt nur zwei Dioden.

Fig 1 stellt ein Ausführungsbeispiel dar, bei dem eine Wechselspannung von 24 Volt an eine erste Klemme 1 des Thermostats angelegt und die Belastung 3 zwischen dem anderen Pol der Wechselspannung und der zweiten Klemme 2 des Thermostats angeschlossen ist Das Thermostatelement 4, das nur schematisch dargestellt ist, kann vom Bimetalltyp sein. Es schaltet die Belastung über einen Kontakt 5 ein und ab. Zwischen derKlemme 1 und der einen Kontaktseite liegt ein vom Belastupgsstrom beheizter Hilfsheizwiderstand 6, der den Thermostaten beheizt, so daß der Kontakt 5 geöffnet wird, ehe der zu erwärmende Raum den am Thermostaten eingestellten Sollwert erreicht hat. Danach kühlt der Hilfsheizwiderstand ab, und der Kontakt 5 wird wieder geschlossen, bis der Hilfsheizwiderstand wiederum das Fühlerelement des Thermostats erwärmt hat. Diese Ein- und Abschaltvorgänge finden statt, bis die gewünschte Raumtemperatur allmählich erreicht

Um zu erreichen, daß die Leistung des Hilfsheizwiderstandes von der gewählten Belastung unabhängig wird, ist parallel zu diesem eine Diodenanordnung 7 aus antiparallel angeordneten Dioden geschaltet. In dem dargestellten Beispiel besteht der eine Diodenzweig aus zwei hintereinandergeschalteten Dioden und der andere Zweig aus einer hierzu antiparallel angeordneten Diode. Die Anzahl der Dioden kann dem Widerstand 6 angepaßt sein, um die gewünschte Heizleistung zu erzielen. Da der Diodenspannungsabfall bei den verwendeten Dioden die Größenordnung von 0,7 Volt hat,, erhält man in der einen Halbwelle eine Spannung von 0,7 Volt und in der anderen Halbwelle von 1,4 Volt am Widerstand 6, wonach die im Beispiel gewünschte mittlere Leistung 0,1 W beträgt, wenn ein Widerstand mit einem Widerstandswert von 12 Ohm gewählt wird.

Dabei ist der Widerstand 6 so zu wählen, daß er den Dioden und den thermischen Verhältnissen angepaßt ist, während die Dioden so zu wählen sind, daß sie in

dem gewünschten Strombereich (hier 0,2 bis 0,4 A) teils im geradlinigen Teil der Kennlinie betrieben werden und teils der Strombelastung standhalten.

F i g. 2 zeigt die im Hüfsheizwiderstand umgesetzte Leistung als Funktion des Belastungsstroms.

Bei den bisher bekannten Thermostaten mit einstellbarem Hüfsheizwiderstand mubte dieser auf die jeweilige Belastung eingestellt werden; eine umständliche Einstellung, die vom Installateur vorgenommen werden mußte. Hierdurch ließ sich aber natürlich immer eine gewünschte Leistung erzielen (Kurve A).

Ein anderer Ausweg bestand darin, verschiedene Hilfsheizwiderstände in dem im übrigen gleichen Thermostaten anzuordnen und danach einen bestimmten Belastungsstrom für jeden einzelnen Thermostaten zu spezifizieren (gestrichelte Kurve ß).

Die dick ausgezogene Kurve C zeigt, daß die Leistung des Hilfsheizwiderstandes bei dem Thermostat gemäß der Erfindung in dem hier benutzten Strombereich 0,2 bis 0,4 A in etwa konstant ist

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Thermostat, insbesondere vom Bimetalltyp, mit einem Kontakt, der die Belastung sowie einen mit dem temperaturempfindlichen Element des Thermostats thermisch verbundenen und mit der Belastung hintereinandergeschalteten Hilfsheizwiderstand ein- und abschaltet, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zum Hilfsheizwiderstand (6) zwei antiparallelgeschaltete Diodenzweige (7) angeordnet sind.

Z Thermostat gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens der eine Diodenzweig mehrere hintereinander angeordnete, gleichsinnig gepolte Dioden enthält

3. Thermostat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Diodenzweige eine unterschiedliche Anzahl von Dioden aufweisen.

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