DE2538915C2 - Überhitzungssicherung für elektrische Heizgeräte - Google Patents

Description

nal im oberen Bereich der Rückwand (14) der Vor- findung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschrei-

richtung angeordnet ist. bung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeich-

6. Überhitzungssicherung nach Anspruch 1, da- 60 nung. Es zeigt

durch gekennzeichnet, daß der Luftkanal (22, 22') F i g. 1 einen schematisch vereinfachten Längsschnitt

mit dem Sensor (16,16') an jeder Seite der Vorrich- durch einen Dampfbaderhitzer mit einer erfindungsge-

tung vorgesehen ist. mäßen Überhitzungssicherung,

7. Überhitzungssicherung nach Anspruch 1, da- Fig.2 eine Darstellung entsprechend Fig. 1, bei der durch gekennzeichnet, daß der Luftkanal (22, 22') 65 jedoch ein Fremdkörper die Luftströmung behindert,
mit dem Sensor (16, 16') an der Vorderwand der ' F i g. 3 eine Rückansicht des Dampfbaderhitzers geVorrichtung angeordnet ist. maß F i g. 1 und 2 und

Fig.4 schematisch vereinfacht einen Längsschnitt

durch einen elektrischen Heizkörper mit einer erfindungsgemäßen Überhitzungssicherung.

Der elektrische Dampfbaderhitzer gemäß F i g. 1 bis 3 ist von üblicher Bauart und weist ein gegebenenfalls doppelmanteliges Gehäuse 10 aus Blech auf, welches eine Luftkammer 11 bildet, die an ihren oberen und unteren Enden offen ist In dem durch die Luftkammer 11 gebildeten Luftkanal sind elektrische Heizrohre 12 angeordnet, beispielsweise eines oder mehrere für jede Phase eines Dreiphasen-Stromes. Die Heizköi per sind an einer Verbindungskonsole 13 befestigt, von der aus die Verdrahtung zu einem Leistungsregler der bekannten Bauart erfolgen kann. Die Heizkörper 12 können sich in einen Raum für Wärmespeicherkörper, beispielsweise Speichersteine, erstrecken, der in der Luftkammer 11 angeordnet ist. Was die Anordnung und Ausbildung der Luftkammer und eines möglichen Raumes für Speichersteine betrifft, so kann der Dampfbaderhitzer von üblicher Bauart sein. Die Vorrichtung soll dabei in der Nachbarschaft einer Wand im Dampfraum, beispielsweise mittels Klammern od. dgl. direkt an der Wand befestigt sein, wobei eine Wand 14 des Gehäuses lö der Wand des Dampfraumes benachbart liegt und so die Rückwand der Vorrichtung bildet

Die Rückwand 14, die in einem Sicherheitsabstand von der Wand des Dampfraumes angeordnet sein soll, um eine Überhitzung der Wand bei dem normalen Betrieb des Dampferhitzers zu vermeiden, ist mit einer öffnung 15 in der Form eines horizontalen Schlitzes versehen, die im oberen Bereich der Rückw&nd 14 ein einem kurzen Abstand von ihrem oberen Ende angeordnet ist Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine Rohranordnung 22 mit einem senkrecht zu einer der Seitenwände der Vorrichtung gesehenen im wesentlichen T-förmigen Querschnitt in dichtender Verbindung an der Oberseite 23 des Basisabschnittes des Rohres mit der Rückwand 14 am oberen Rand des Schlitzes 15 vorgesehen. Der Schlitz 15 ist vorzugsweise so breit, daß zwischen der unteren Seite 24 des Basisabschnittes der Rohranordnung 22 und dem unteren Rand des Schlitzes 15 ein freier Raum verbleibt Vorzugsweise als Verlängerung der Rückwand 14 am unteren des Rand des Schlitzes ist eine Ablenkplatte 25 vorgesehen, die sich schräg nach oben und innen in die Vorrichtung hinein erstreckt. Zur Erleichterung der Strömung ist die Ablenkplatte 25 mit Vorzug gebogen ausgeführt und ist die untere Oberfläche 24 des Basisabscfinittes der Rohranordnung 22 entsprechend gebogen. Zweckmäßig ist auch die Oberfläche 23 gebogen ausgeführt, um bei einer Abdeckung des Dampfbaderhitzers die Strömung aus der Luftkammer 11 durch die Rohranordnung 22 hindurch nach außen zu erleichtern.

Ein Sensor 16, beispielsweise ein als Rohr ausgebildeter Flüssigkeitsbehälter ist in den oberen Teil des im wesentlichen vertikalen Abschnittes der Rohranordnung 22 in der aus F i g. 1 ersichtlichen Weise eingesetzt. Der Sensor 16 erstreckt sich bevorzugt über die gesamte Länge des Schlitzes 15 und kann derart in die Rohranordnung 22 eingesetzt sein, daß keine Behinderung der Strömung auftritt. Der Flüssigkeitsbehälter des Sensors 16 ist über eine Leitung 17, die ein Kapillarröhrchen bildet, mit einem Thermostatschalter 18 verbunden, der einen Balg oder irgend ein anderes volumenveränderbares Teil enthält. Bei einer vorbestimmten Temperatur, die am Thermostatschalter 18 voreingestellt ist, ist die Flüssigkeit in dem den Sensor 16, dip. Leitung 17 und den Balg od. dgl. des Thermostatschalters 18 enthaltenen Fiussigkeitssystem so weit expandiert bzw. mit einem solchen Dampfdruck behaftet daß der Thermostatschalter 18 über den Balg od. dgl. betätigt wird.

Beim normalen Betrieb des Dampfbaderhitzers strömt Luft in die Luftkammer 11 an deren unterem offenen Ende ein, steigt während der Erhitzung zum oberen offenen Ende der Luftkammer 11 auf und verläßt dort die Luftkammer. Infolge der durch den thermischen Auftrieb erzeugten Injektorwirkung wird Luft dabei durch eine Öffnung 26 zwischen den Wandteilen 24 und 25 eingesaugt-und ein Luftstrom durch die öffnung 30, welche durch die Wandteile 24 und 23 begrenzt ist zum Sensor 16 hin verhindert Weiterhin tritt Luft durch die untere, im wesentlichen schlitzförmige öffnung 27 der Rohranordnung 22 ein und strömt in der Rohranordnung 22 vorbei am Sensor 16 nach oben. Diese Luftströmung ist schematisch durch Pfeile in F i g. 1 veranschaulicht. Durch diese Luftströmung wird der Sensor 16 gegen die Wärmestrahlung des Dampfbaderhitzers unempfindlich gemacht und auf einer vergleichsweise niedrigen Temperatur gehalten, woL·':: der Thermostatschaller 18 so eingestellt werden kaiin, daß er bei der niedrigen Temperatur nicht schaltet, die der Sensor 16 während des normalen Betriebs des Dampfbaderhitzers aufweist. Der Thermostatschalter 18 kann in an sich bekannter Weise in einen elektrischen Kreis in Serie mit dem Heizkörper 12 eingeschaltet sein, so daß er den Speisestrom ausschaltet wenn eine vorbestimmte höhere Temperatur am Sensor 16 auftritt, so daß dadurch der Heizkörper 12 abgeschaltet wird. Selbstverständlich kann der Thermostatschalter 18 auch Teil eines eigenen Abschaltkreises für die Stromzufuhr zum Heizkörper

Wenn der Dampfbaderhitzer ganz oder teilweise in der aus F i g. 2 ersichtlichen Weise durch einen Fremdkörper 29 abgedeckt ist, beispielsweise ein Handtuch od. dgl, so wird die durch den Heizkörper aufgeheizte Luft durch den Fremdkörper 29 in der Luftkammer 11 umgelenkt und fließt durch den Basisabschnitt der im Querschnitt T-förmigen Rohranordnung 22 über die öffnung 30 in der Rückwand 14, wie dies in F i g. 2 mit Pfeilen veranschaulicht ist. Die erwärmte Luft strömt dabei selbstverständlich weiter nach oben durch den oberen, im wesentlichen vertikalen Abschnitt der Rohranordnung 22 am Sensor 16 vorbei und nach außen über die öffnung 28. Wenn diese warme oder heiße Luft den Sensor 16 beaufschlagt, so wird dessen Temperatur drastisch angehoben, so daß mit Rücksicht auf die vergleichsweise niedrige Temperatureinstellung des Thermostatschalters 18 mittels des Sensors 16 sofort eine Unterbrechung des Speisestromes zum Heizkörper 12 erfolgt. Dadurch wird die Gefahr beseitigt, daß der Dampfbaderhitzer auf eine solche hohe Temperatur übe^rViitzt wird, daß eine Feuergefahr besteht.

In F i g. 4 ist eine erfindungsgemäße Überhitzungssicherung bei einen- elektrischen Heizkörper vorgesehen. Der Heizkörper weist ein Gehäuse 10' mit darin angeordneten Heizg'iedern 12' auf, die ebenso wie die Heizkörper 12 des zuvor erläuterten Dampfbaderhitzers gemäß den Fig. 1 L.is 3 von einem Sensor 16' über einen Thermostatschalter 18' in der Verbindungskonsole 13' gesteuert werden. Im normalen, unbehinderten Betrieb fließt Luft durch das Gehäuse von einer oder mehreren unteren öffnungen 3Γ aus hindurch und tritt an einer oder mehreren oberen öffnungen 32' aus. Diese öffnungen brauchen nicht von dsr zeichnerisch dargestellten Ausbildung sein, sondern können auch in beliebig anderer Weise ausgebildet und angeordnet sein. Wesentlich

ist nur, daß die öffnungen einen geeigneten Luftstrom durch das Gehäuse ermöglichen.

Wenn die Luftströmung durch eine Behinderung im Bereich der öffnung 32' ganz oder teilweise unterbunden wird, so arbeitet der Sensor 16' im Inneren der Rohranordnung 22' auf dieselbe Weise wie weiter oben im Zusammenhang mit dem Dampfbaderhitzer erläutert ist, so daß er also den Speisestrom zu den Heizgliedern 12' sofort unterbricht, wenn heiße Luft durch die öffnung 30' in den Bereich des Sensors 16' eindringt.

Auf dieselbe Weise, wie dies weiter oben erläutert ist, kann eine Thermostateinstellung auf eine niedrigere und damit sicherere Temperatur erfolgen, da eine Beeinflussung des Sensors 16 durch Wärmestrahlung infolge seiner Anordnung in einer gesonderten Kühlluftströmung, die nur bei normalem Betrieb wirksam ist, weitestgehend vermindert werden.

Selbstverständlich kann die Rohranordnung oder der Luftkanal, in der bzw. in dem der Sensor angeordnet ist. anders als im dargestellten Beispielsfalle ausgebildet sein. So kann beispielsweise zur Abschirmung des Sensors von der elektrischen Einrichtung dienende Luft anders als durch den dargestellten, im wesentlichen horizontalen unteren Schlitz der Rohranordnung eingeführt werden. Ein Schlitz oder eine öffnung in der Außenwand der Rohranordnung, der bzw. die sich im wesentlichen parallel zur Rückwand 14 erstreckt, könnte beispielsweise hierzu verwendet werden. Selbstverständlich ist nicht erforderlich, daß der Strömungskanal für die kältere Luft sich parallel zur Rückwand der Vorrichtung durch die Rohranordnung erstreckt. Weiterhin ist nicht erforderlich, daß der Luftstrom aus der Umgebung mittels einer unteren und einer oberen schlitzförmigen öffnung über dem Sensor geführt wird. Mit demselben Ergebnis kann selbstverständlich eine Mehrzahl von öffnungen oder Schlitzen eingesetzt werden.

Zur Erzielung einer maximalen Ansprechgeschwindigkeit des durch die Rohranordnung und dem darin angeordneten Sensor gebildeten Überhitzungswächters sollte dieser bevorzugt in einem oberen Bereich der Luftkammer angeordnet werden. Wenn jedoch eine bestimmte Zeitverzögerung des ansprechend gewünscht wird, so kann der Sensor mit der Rohranordnung auch in einem Bereich weiter unten an der Rückwand 14 vorgesehen werden.

Ebenso kann der Sensor mit der Rohranordnung im Bedarfsfalle an der Vorderwand der Vorrichtung befestigt werden. In einem solchen Falle ist vorzugsweise über der Rohranordnung eine Schutzhaube vorgesehen. Weiterhin ist es auch möglich, Sensoren mit geeigneten Rohranordnungen an den Seitenwänden der Vorrichtungvorzusehen.

Wie die vorstehenden Erläuterungen zeigen, ist die Erfindung nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiei beschränkt, sondern im Rahmen dieser Erläuterungen sind vielfache Änderungen und Ausgestaltungen möglich, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

60

Claims (5)

1 2 _ _ , Die Erfindung betrifft eine Überhitzungssicherung Patentansprüche: nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

1. Überhitzungssicherung für elektrische Heizge- Eine solche Überhitzungssicherung zeigt die nachsteräte, insbesondere für Dampfbaderhitzer, mit einem hend erläuterte SW-PS 3 46 064.

Gehäuse und einer darin angeordneten Heizvorrich- 5 Es sind Vorrichtungen zur Vermeidung einer Übertung, mit im Gehäuse vorgesehenen unteren und hitzung von Dampfbaderhitzern bekannt, welche die oberen Öffnungen für einen Luftdurchsatz durch das elektrische Heizvorrichtung abschalten, wenn eine unGehäuse an der Heizvorrichtung vorbei, und mit ei- zulässig hohe Temperatur im Dampfbadraum erreicht nem mit einem Sensor verbundenen Überhitzungs- ist oder wenn die Luftströmung bzw. die Luftzirkulation wächter für die Heizvorrichtung, der über eine wei- 10 durch die Luftkanäle oder die Luftkammer der Heizeintere Gehäuseöffnung mit dem Gehäuseinneren der- richtung behindert ist Eine solche Behinderung kann art in Strömungsverbindung steht, daß erwärmte beispielsweise dann eintreten, wenn die Luftkanäle, die Luft den Sensor nur bei einer Behinderung der Luft- üblicherweise an ihrer Oberseite offen sind, versehentströmung durch Abdeckung der oberen Öffnungen lieh beispielsweise durch ein Handtuch, das über die durch einen Fremdkörper,erreicht, dadurch ge- 15 Heizeinrichtung gelegt ist, abgedeckt werden. Wenn kennzeichnet, daß der Sensor (16,16') in einem keine Überhitzungssicherung vorgesehen wäre, so wür-Luftkanal (22,22') angeordnet ist, der nicht nur über de die Heizeinrichtung überhitzt mit der Gefahr, daß die weitere Öffnung (30, 30') mit dem Inneren des der die Luftkanäle abdeckende Fremdkörper Feuer Gehäuses (10, 10') in Strömungsyerbindung steht, fängt.

sondern über wenigstens zwei Strömungsöffnungen 20 Dieselbe Gefahr besteht natürlich bei jeglichen elek-(27_; 28) mit der Umgebung des Gehäuses in Verbin- frischen Heizkörpern, die in der Regel bis in Einzelheidung steht, so daß der Sensor durch einen Strom ten den Heizvorrichtungen in Dampfbaderhitzern entkühler Umgebungsluft von der Wärmestrahlung der sprechen. Auch bei solchen Einrichtungen sind Heizspu-Einrichtung abgeschirmt ist, und daß in Verbindung len in einem Gehäuse angeordnet, durch welches hinmit der weiteren Öffnung (30,30') ein Strömungska- 25 durch Luft durch untere und obere Öffnungen strömt nal (26) angeordnet ist, der in an sich bekannter Wei- Ebenso wie bei Dampfbaderhitzern ist wesentlich, daß se eine Strömung heißer Luft zcim Sensor unter nor- die Luftströmung nie'·« gestört oder behindert wird. Damalen Betriebsbedingungen verhindert. her betrifft die Erfindung auch solche elektrische Ein-

2. Überhitzungssicherung nach Anspruch 1, da- richtungen allgemeiner Art, bei denen ein unbehinderdurch gekennzeichnet, daß die weitere Öffnung (30, 30 ter Luftdurchsatz von wesentlicher Bedeutung für die 30') und der Strömungskanal (26) durch einen Längs- einwandfreie Arbeit ist.

schlitz (15) in der Rückwand (14) des Gehäuses (10, Aus der SW-PS 3 46 064 ist bereits eine Überhit-10') gebildet sind und tiaß der Luftkanal durch eine Zungssicherung für Dampfbaderhitzer bekannt, die in Rohranordnung (22, 22'J mit in Blickrichtung senk- den meisten Anwendungsfällen vollständig zufriedenrecht zu einer der Seitenwand des Gehäuses im 35 stellend arbeitet In gewissen Anwendungsfällen tritt jewesentlichen T-förmigen Querschnitt gebildet ist, doch ein Nachteil dadurch auf, daß der Teil des Überhitder sich über die gesamte Länge des Schlitzes (15) zungswächters bildende Sensor einer Wärmestrahlung erstreckt, wobei der Basisabschnitt der T-förmigen von der Heizvorrichtung aus gesetzt ist. Dies führt dazu. Rohranordnung dichtend am oberen Rand des daß am Thermostaten eine höhere Temperatur einge-Schlitzes befestigt ist. 40 stellt werden muß, als erforderlich wäre, wenn eine sol-

3. Überhitzungssicherung nach Anspruch 2, da- ehe Wärmestrahlung nicht berücksichtigt werden müßdurch gekennzeichnet, daß der Sensor (16, 16') im te. Wenn diese Wärmestrahlung ausgeschaltet werden oberen Bereich eines Teiles der Rohranordnung (22, kann, kann eine niedrigere Therrnostattemperatur ein-22') angeordnet ist, der im wesentlichen parallel zur gestellt werden und kann die Überhitzungssicherung Rückwand (14) liegt, so daß der Sensor im Abstand 45 unter normalen Betriebsbedingungen absolut sicher arvon der Rückwand liegt. beiten.

4. Überhitzungssicherung nach Anspruch 2 oder 3, Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Überhitdadurch gekennzeichnet, daß eine gebogene Ab- zungssicherung der eingangs bezeichneten Gattung, lenkplatte (25) entlang des unteren Randes des insbesondere für Dampfbaderhitzer und elektrische Längsschlitzes (15) vorgesehen und schräg nach in- 50 Heizkörper, zu schaffen, bei der Temperaturverfälnen und oben in das Gehäuse hinein abgebogen ist, schungen durch unerwünschte Wärmestrahlung sicher und daß der Basisabschnitt der Rohranordnung (22, ausgeschaltet sind.

22'), der an der Rückwand (14) des Gehäuses befe- Diese Aufgabe wird durch die kennzeichenden Merk-

stigt ist, zur Erleichterung der Luftströmung gebo- male des Anspruches 1 gelöst, während die Unteran-

gen ausgebildet ist. 55 Sprüche 2 bis 7 vorteilhafte Weiterbildungen der Erfin-

5. Überhitzungssicherung nach einem der Ansprü- dung wiedergeben.

ehe 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftka- Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Er-