DE2625420B1

DE2625420B1 - Thermostat-aufsatz fuer ein heizkoerperventil

Info

Publication number: DE2625420B1
Application number: DE19762625420
Authority: DE
Inventors: Aksel Jespersen
Original assignee: Danfoss AS
Current assignee: Danfoss AS
Priority date: 1976-06-05
Filing date: 1976-06-05
Publication date: 1977-12-08
Also published as: DK146668C; DK242777A; FR2353897B1; GB1576854A; JPS52150575A; DK146668B; DE2625420C2; FR2353897A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Thermostat-Aufsatz für ein Heizkörperventil mit einem thermostatischen Arbeitselement, das als Fühler und Stellglied wirkt, mit einem Luftschlitze in der Umfangswand aufweisenden Drehgriff und mit einem dem Arbeitselement benachbarten, elektrischen Heizelement, das durch ein elektrisches Schaltelement schaltbar ist.

Bei Thermostat-Aufsätzen dieser Art (DT-OS 21 810) wird durch das eingeschaltete Heizelement das thermostatische Arbeitselement über die Raumtemperatur hinaus erwärmt. Infolgedessen wird die Raumtemperatur auf einen niedrigeren Wert geregelt. Diese Temperaturabsenkung ist insbesondere als sogenannte Nachtabsenkung aus Gründen der Heizkostenersparnis erwünscht. Das Ein- und Ausschalten erfolgt durch eine Zeitschaltuhr, die im Zuge der Anschlußleitung zwischen dem Heizelement und der Stromversorgungsquelle angeordnet ist. Es müssen daher Leitungsabschnitte zwischen dieser Zeitschaltuhr und dem Heizelement einerseits und der Stromversorgungsquelle andererseits verlegt werden. Eine solche ~> Zeitschaltuhr kann auch zur zentralen Steuerung mehrerer Ventile verwendet werden. Damit wird das erforderliche Leitungssystem noch aufwendiger. Wenn Ventile nachträglich mit einer Temperaturabsenkungsvorrichtung versehen werden sollen, läßt sich ein

id solches Leitungssystem praktisch nicht mehr verlegen.

Des weiteren ist es bekannt (DT-AS 19 06 507) einen Raumthermostaten als Signalsender auszubilden und hiermit einen der Wärmequelle zugeordneten Signalempfänger drahtlos zu steuern, sei es mit elektroma- > gnetischen Schwingungen, sei es mit Ultraschallschwingungen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Heizkörperventil der eingangs beschriebenen Art den außerhalb des Thermostataufsatzes erforderlichen Auf-

2» wand für die Steuerung der Nachtabsenkung zu verringern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß dieses Schaltelement ebenfalls im Aufsatz angeordnet ist, zusammen mit einem Lichtfühler zum Betätigen

2") des Schaltelements.

Durch die Unterbringung des Schaltelements im Aufsatz entfällt ein zusätzlich zu montierendes Schaltgerät. Außerdem entfällt eine Verbindungsleitung zwischen Schaltgerät und Heizelement. Das aus dem

ίο Aufsatz heraustretende Kabel kann unmittelbar mit einer Stromquelle, z. B. der nächstgelegenen Steckdose, verbunden werden. Das im Aufsatz eingebaute Schaltelement wird von einem Lichtfühler, insbesondere einem Photowiderstand, betätigt. Das Einschalten des

i) Heizelements erfolgt dann in Abhängigkeit von den Lichtverhältnissen im beheizten Raum. Sobald abends das Licht gelöscht wird, setzt automatisch die Nachtabsenkung ein. Dasselbe gilt bei verdunkelten, also nicht benutzten Räumen, z. B. wenn in Büroräumen

4i) nach Dienstschluß die Rolläden heruntergelassen werden. Außerdem läßt sich durch Abdecken des Lichtfühlers die Temperaturabsenkung willkürlich erzwingen.
Mit besonderem Vorteil ist dafür gesorgt, daß Heizelement, Schaltelement und Lichtfühler zu einer am Aufsatz anbringbaren Baueinheit vereinigt sind, die einen stirnseitigen, mit einer öffnung für den Lichtdurchtritt versehenen Deckel für den Drehgriff bildet. Auf diese Weise ergibt sich ein betriebsfertiges und

5<) lediglich mit seinen Anschlußleitungen versehenes Zusatzgerät, das bei der laufenden Produktion wahlweise angefügt, aber auch leicht bei bereits montierten Thermostataufsätzen nachträglich angebracht werden kann. Die Öffnung im Deckel stellt die Belichtung des

>5 Lichtfühlers sicher. Sie kann ohne weiteres so angebracht werden, daß die Belichtung von der jeweiligen Drehstellung des Drehgriffs unabhängig ist.

Eine besonders einfache Ausführungsform besitzt eine parallel zur Stirnfläche des Arbeitselements verlaufende Platte, die auf der dem Arbeitselement zugewandten Seite das Heizelement und auf der anderen Seite das Schaltelement und den Lichtfühler trägt sowie zwischen einem auf den Drehgriff aufsetzbaren Deckelring und einem damit verbundenen,

die öffnung aufweisenden Gehäuse gehalten ist. Der Deckelring kann der normalen Fabrikation entsprechen und beispielsweise an der Innenseite verstellbare Ringe mit Anschlägen tragen, die zusammen mit einem

Widerlager am Arbeitselement eine Drehbegrenzung bewirken. Alle elektrischen Teile können auf der Platte vormontiert werden. Das Gehäuse dient als Schutz. Die Montage dieser drei Teile ist sehr einfach. Alsdann kann die Baueinheit wie ein normaler Deckelring auf den Drehgriff aufgesetzt werden. Des weiteren läßt sich das Heizelement als auf der Platte aufliegende Widerstandsschicht ausbilden, die dann großflächig dicht neben der Stirnseite des thermostatischen Arbeitselements angeordnet ist, so daß eine gute Wärmeübertragung sichergestellt ist.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das Schaltelement ein Transistor, dessen Basisspannung vom Lichtfühler gesteuert ist. Ein solcher Transistor ist ein kleines, leicht im Aufsatz unterzubringendes Bauelement, das die benötigte Heizleistung von beispielsweise 1 W ohne weiteres zu schalten vermag. Moderne Transistoren sind auch bis über die übliche Netzspannung von 220 V belastbar.

Eine sehr einfache und den Platzverhältnissen im Aufsatz besonders angepaßte Schaltung ergibt sich, wenn der Photowiderstand zusammen mit einem Vorwiderstand eine erste Reihenschaltung bildet, das Heizelement zusammen mit der Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors eine zweite Reihenschaltung bildet, die Basis des Transistors mit dem Punkt zwischen Photowiderstand und Vorwiderstand verbunden ist, und beide Reihenschaltungen parallel liegen und mit einer Diode in Reihe direkt an Netzspannung anschließbar sind.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 ein Ventil mit im Schnitt dargestelltem, bekannten Thermostat-Aufsatz,

Fig.2 in auseinandergezogener Darstellung den erfindungsgemäß abgewandelten Thermostat-Aufsatz und

F i g. 3 eine Schaltung für das Heizelement.

Das in F i g. 1 dargestellte Ventil hat ein Ventilgehäuse 1, auf welches ein Thermostat-Aufsatz 2 mittels einer Spannvorrichtung 3 aufgesetzt ist. Ein Arbeitselement 4 mit einer Flüssigkeits-Dampf-Füllung hat ein napfförmiges Gehäuse 5, das über Streben 6 fest mit einem aufgespannten Fußteil 7 verbunden ist. Ein inneres Wellrohr 8 wirkt mit seinem Boden über einen Stößel 9 auf einen Ventilstift 10, der seinerseits das nicht veranschaulichte Verschlußstück gegen die Kraft einer Rückstellfeder verstellt. Am Balgelement 8 greift ferner eine Sollwertfeder 11 an, die auf einer Platte 12 abgestützt ist, welche mit einem Gewinde 13 in ein Gegengewinde eines Drehgriffs 14 greift, der in der Nähe der Stirnseite eine Schulter 15 besitzt, mit der er an einem zurückspringenden Teil 16 der Stirnseite des Gehäuses 5 des Arbeitselements durch die Kraft der Sollwertfeder 11 anliegt. Der Drehgriff besitzt ferner Luftdurchtrittsschlitze 17. Ein Deckelring 18 ist auf Rasten 19 des Drehgriffs 14 aufgeschnappt. Er besitzt eine Mittelöffnung 19, die etwa mit einem vorspringenden Teil 20 der Stirnseite des Arbeitselements 4 fluchtet. Ein wärmeleitender Aufsatz 21 reicht sogar bis an die äußere Stirnseite des Deckelringes 18. An der

ίο

Innenseite des Deckelringes befinden sich zwei verzahnte Ringe 22 und 23, die Begrenzungsanschläge 24 aufweisen, welche mit einem Widerlager 25 zusammenwirken, das am Arbeitselement 4 angebracht ist. Der Deckelring 18 weist an seiner Umfangsfläche und gegebenenfalls an seiner Stirnfläche eine Skala auf. Gemäß Fig.2 wird nun zusätzlich eine Platte 26 vorgesehen, die auf der einen Seite ein Heizelement 27 in der Form einer elektrischen Widerstandsschicht, z. B. einer Folie, trägt. Auf der anderen Seite sind verschiedene elektrische Bauelemente montiert, nämlich ein Schaltelement 28 in der Form eines Transistors, das Fühlerelement 29, z. B. ein lichtempfindlicher Widerstand eines das Schaltelement steuernden Empfängers, ein Vorwiderstand 30 und gegebenenfalls noch weitere Teile. Zu dieser Platte führen auch die Anschlußleitungen 31 und 32. Das zugehörige Kabel 33 ist direkt mit einem Netzstecker verbunden. Des weiteren ist ein Gehäuse 34 vorgesehen, das in seinem Innenraum 35 die elektrischen Bauelemente 28, 29 und 30 aufnimmt und das Heizelement 27 überdeckt. Das Gehäuse 34 weist eine öffnung 36 auf, durch die das Fühlerelement 29 beeinflußt werden kann, ein lichtempfindlicher Widerstand, z. B. durch die Beleuchtung des Raumes. Dieses Gehäuse 34 wird mit dem Deckelring 18 unter Zwischenlage der Platte 26 verbunden, wobei das Kabel 33 zwischen den Teilen herausgeführt wird. Ein solcher kombinierter Deckel läßt sich in gleicher Weise auf den Drehgriff 14 aufsetzen wie ein einfacher Deckelring 18.

Aus F i g. 3 ist die zugehörige Schaltung ersichtlich. Das Heizelement 27 liegt mit der Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors 28 in Reihe. Parallel zu dieser Reihenschaltung liegt eine zweite Reihenschaltung, bestehend aus dem Vorwiderstand 30 und dem Fotowiderstand 29, von deren Verbindungspunkt 37 eine Leitung zur Basis des Transistors 28 abzweigt. Beide Reihenschaltungen liegen parallel zueinander und in Reihe mit einer Diode 38 zwischen den Anschlußleitungen 31 und 32, die von dem normalen Wechselstromnetz her versorgt werden. Solange der Fotowiderstand Licht empfängt, ist der Transistor 28 gesperrt. Sobald es dunkel wird, wird der Transistor 28 leitend. Auf diese Weise ist automatisch dafür gesorgt, daß das Heizelement 27 bei Dunkelheit wirksam wird. Die erzeugte Wärme wird zu einem erheblichen Teil im Bereich der Mittelöffnung 19 des Deckelringes 18 auf den vorspringenden Teil 20 bzw. 21 der Stirnfläche des Arbeitselements 4 übertragen. Daher ergibt sich eine Temperaturabsenkung in Abhängigkeit von der Belichtung. Immer dann, wenn es im Raum dunkel ist, erfolgt eine Temperaturabsenkung. Dies ergibt die gewünschte Nachtabsenkung und darüber hinaus eine Temperaturabsenkung bei verdunkelten, also nicht benutzten Räumen. Außerdem kann man eine Temperaturabsenkung durch Verschließen der Öffnung 36 auch manuell vornehmen.

Bei einem Ausführungsbeispiel ergab sich bei einer Heizleistung von 1 W eine Erhöhung der Temperatur des Arbeitselements um rund 10° C. Dies entsprach einer Absenkung der Raumtemperatur um etwa 6 bis 8° C.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Thermostat-Aufsatz für ein Heizkörperventil mit einem thermostatischen Arbeitselement, das als Fühler und Stellglied wirkt, mit einem Luftschlitze in der Umfangswand aufweisenden Drehgriff und mit einem dem Arbeitselement benachbarten, elektrischen Heizelement, das durch ein elektrisches Schaltelement schaltbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Schaltelement (28) ebenfalls im Aufsatz (2) angeordnet ist, zusammen mit einem Lichtfühler (29) zum Betätigen des Schaltelements.

2. Thermostat-Aufsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Heizelement (27), Schaltelement (28) und Lichtfühler (29) zu einer am Aufsatz (2) anbringbaren Baueinheit vereinigt sind, die einen stirnseitigen, mit einer Öffnung (36) für den Lichtdurchtritt versehenen Deckel für den Drehgriff (2) bildet.

3. Thermostat-Aufsatz nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine parallel zur Stirnfläche (20) des Arbeitselements (4) verlaufende Platte (26), die auf der dem Arbeitselement zugewandten Seite das Heizelement (27) und auf der anderen Seite das Schaltelement (28) und den Lichtfühler (29) trägt sowie zwischen einem auf den Drehgriff (2) aufsetzbaren Deckelring (18) und einem damit verbundenen, die Öffnung (36) aufweisenden Gehäuse (34) gehalten ist.

4. Thermostat-Aufsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltelement (28) ein Transistor ist, dessen Basisspannung vom Lichtfühler (29) gesteuert ist.

5. Thermostat-Aufsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtfühler (29) ein Photowiderstand ist.

6. Thermostat-Aufsatz nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Photowiderstand (29) zusammen mit einem Vorwiderstand (30) eine erste Reihenschaltung bildet, das Heizelement (27) zusammen mit der Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors (28) eine zweite Reihenschaltung bildet, die Basis des Transistors mit dem Punkt (37) zwischen Photowiderstand und Vorwiderstand verbunden ist, und beide Reihenschaltungen parallel liegen und mit einer Diode (38) in Reihe direkt an Netzspannung anschließbar sind.