DE3038220A1

DE3038220A1 - Uhrenthermostat

Info

Publication number: DE3038220A1
Application number: DE19803038220
Authority: DE
Inventors: Lorne W. Bloomington Minn. Nelson
Original assignee: Honeywell Inc
Current assignee: Honeywell Inc
Priority date: 1979-10-11
Filing date: 1980-10-09
Publication date: 1981-04-23
Also published as: US4277018A; GB2060948A; JPS5661726A; FR2467440A1; SE8006553L

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Uhrenthermostaten nach dem Gattungsbegriff des Anspruches 1. Derartige Uhrenthermostate dienen der Temperatursteuerung eines Raumes, wobei die Möglichkeit besteht, zwecks Energieersparnis die Temperatur während ausgewählter Zeitperioden zurückzustellen. In der US-PS 2 558 617 ist ein derartiger Uhrenthermostat dargestellt und beschrieben. Dort wird ein Nockenglied verwendet, um den Steuerpunkt eines auf die Raumtemperatur ansprechenden Gliedes auf einen niedrigeren Wert einzustellen und somit die Raumtemperatur während ausgewählter Zeitperioden auf einer Temperatur unterhalb der Normaltemperatur zu halten.

Bei derartigen rückstellbaren Thermostaten war es immer erwünscht, die Einschaltzeit des für die Temperatur verantwortlichen Stellgliedes am Ende der Absenkungszeitperiode zu verändern, urn in einem bestimmten Zeitpunkt die gewünschte Normaltemperatur in dem Raum zu erzielen. Verschiedene Lösungsmöglichkeiten sind verwendet worden, um den Einschaltzeitpunkt zu verändern. Beispielsweise gelangen Kurvenscheiben zur Anwendung oder es wird ein Außentemperaturfühler verwendet, um die Einschaltzeit entsprechend einzustellen.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, im Zusammenhang mit einem Uhrenthermostaten eine einfache und billige Vorrichtung anzugeben, mit der die Einschaltzeit nach einer Absenkungszeitperiode in Abhängigkeit von den vorliegenden Zuständen verändert werden kann. Die Lösung dieser Aufgabe gelingt gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen entnehmbar.

Es ist bekannt, daß beispielsweise bei einer geringeren Außentemperatur während einer bestimmten Absenkungszeitperiode die Temperatur eines Raumes um einen größeren Betrag von der eingestellten Normaltemperatur abweichen wird. Gemäß der Erfindung wird eine Einrichtung verwendet, die auf den Abfall der

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Raumtemperatur während der Absenkungszeitperiode anspricht und den Einschaltzeitpunkt eines die Raumtemperatur■regelnden Gliedes so verändert, daß der Raum zu dem gewünschten Zeitpunkt die geforderte Normaltemperatur aufweist.

Anhand von in den Figuren der beiliegenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen sei im folgenden die Erfindung, näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Uhren-, thermostaten in Verwendung mit einer Heiz- oder Kühleinrichtung; . .

Fig. 2 eine graphische Darstellung der Veränderung der Raumtemperatur in Abhängigkeit von der Zeit und bei verschiedenen L.astparametern;

Fig. 3 eine detaillierte Darstellung der Zeitsteuereinrichtung sowie von Mitteln zur Veränderung der Einschaltzeit der Temperatursteuereinrichtung;

Fig. 4 eine perspektivische auseinandergezogene Ansicht der Einrichtung gemäß Fig. 3;

Fig. 5 und 6 Darstellungen der Einrichtung gemäß

Fig. 3 mit verschiedenen Einschaltzeitpunkten bei verschiedenen Raumtemperaturen; und

Fig. 7 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Gemäß Fig. 1 ist ein Uhrenthermostat 10 an eine Heiz- oder Kühleinrichtung 11 angeschlossen, um die Temperatur in einem Raum 12 zu steuern. Eine temperaturempfindliche Schalteinrichtung in Form eines Thermostaten 13 ist an die Heiz- oder Kühleinrichtung 11 angeschlossen, um beispielsweise durch Steuerung eines Brenners die Temperatur in dem Raum 12 auf einer gewünschten Normaltemperatur zu halten. Ein Rückstellmechanismus 14, der von einer Zeitsteuereinrichtung 15 angetrieben wird, dient der Rückstellung des Steuerpunktes des Thermostaten 13 in verschiedenen Zeitpunkten. Diesbezüglich sei beispielsweise auf die eingangs erwähnte US-PS 2 558 617 verwiesen. Durch Einstellung der Zeitsteuereinrichtung 15 kann während ausgewählter Absenkungszeitperioden

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der auf die ausgewählte Normaltemperatur eingestellte Thermostatschalter 13 ausgeschaltet werden, so daß,je nachdem, ob eine Heizung oder Kühlung erfolgt, die Temperatur nach unten oder oben verschoben wird und Energie während der Absenkungszeitperiode gespart wird.

Gemäß Fig. 2 ist die Veränderung der Raumtemperatur graphisch dargestellt. Die dargestellten Kurven nehmen ihren Ausgang zu Beginn einer Absenkungszeitperiode, wobei sich durch unterschiedliche Wetterzustände jeweils ein unterschiedlicher Kurvenverlauf ergibt. Wird beispielsweise die Temperatur auf 21⁰C geregelt, so hängt der Abfall der Raumtemperatur von dem Wetter bzw. von der Belastung des Raumes oder des Gebäudes ab. Bei warmem Wetter fällt die Raumtemperatur nur allmählich ab, wie dies durch die Kurve 20 über die Absenkungszeitperiode dargestellt ist. Bei mildem Wetter verläuft der Temperaturabfall gemäß der Kurve 21 und bei kaltem Wetter ergibt sich ein Temperatursbfall· gemäß der Kurve 22. Augenscheinlich hängt die Snderungsgeschwindigkeit der Raumtemperatur von der an die Heiz- oder Kühlanlage angeschlossenen Last ab. Um die Raumtemperatur nach der Absenkungszeitperiode an einem bestimmten Tageszeitpunkt auf die gewünschte Normaltemperatur wieder zu bringen, muß die Einschaltung zu einem Zeitpunkt erfolgen, der durch einen Schnittpunkt der entsprechenden Temperaturabfallkurven mit einer Kurve 24 für die optimale Startzeit vorgegeben ist. Wenn die Raumtemperatur stärker abfällt oder die durch den Wetterzustand verursachte Belastung des Gebäudes größer wird, so verschiebt sich die Einschaltzeit weiter nach vorne. Eine derartig vorverlegte Einschaltzeit ist beispielsweise durch den Pfeil 25 in Bezug auf die Zeit 23 dargestellt, wobei diese Zeit 23 die Tageszeit darstellt, zu der die Normaltemperatur erreicht sein soll.

Gemäß Fig. 3 besitzt die Zeitsteuereinrichtung eine rotierende Scheibe 30, die durch einen Uhrenmechanismus gedreht wird. Ein Einschaltglied 31 ist mit der Scheibe 30 über ein Befestigungsglied 32 in einer bestimmten Uhrstellung (6 Uhr) befestigt.

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Das Einschaltglied 31 ist schwenkbar an dem Befestigungsgiied 3 gelagert und wird durch ein auf die Raumtemperatur ansprechendes Bimetallelement 33 temperaturabhängig in verschiedene Positionen gebracht. Ein Schaltrad 3 4 steht in Verbindung mit dem Thermostatschalter 13, um den Steuerpunkt dieses Thermostatschalters während der Absenkungszeitperiode zu verstellen. Ein Nocken 35 an der Scheibe 30 in einer bestimmten Uhrzeitstellung dient der Einleitung der Absenkungszeitperiode. Wenn sich die Zeitsteuereinrichtung und somit die Scheibe 30 im Gegenuhrzeigersinn bewegt und das Einschaltglied 31 in die Nachbarschaft des Schaltrades 34 gelangt, so gelangt eine Stufe des Einschaltgliedes 31 in Eingriff mit einer Schaltklinke 40 des Schaltrades 34, wobei die Lage des Einschaltgliedes 31 in Abhängigkeit von der Raumtemperatur den Zeitpunkt bestimmt, in dem der Thermostatschalter 13 durch das Schaltrad 34 wieder eingeschaltet wird.

Ge;näß Fig. 5 gelangt die Schaltklinke 40 des Schaltrades 34 mit der unteren Stufe des abgestuften Einschaltgliedes 31 in Eingriff, wobei diese Stufe einer Einschaltzeit von 5.30 Uhr zugeordnet ist. Die Temperatur der Bimetallfeder 33 hat das Einschaltglied 31 nur leicht verschwenkt entsprechend einem milden Wetterzustand. Wenn beispielsweise kaltes Wetter vorliegt und die Raumtemperatur beträchtlich während der Absenkungszeitperiode abfällt, so wird gemäß Fig. 6 eine unterschiedliche Einschaltzeit vorgegeben. Die Schaltklinke 40 gelangt mit einer höheren Stufe an dem Einschaltglied 31 in Eingriff, da die Bimetallfeder 33 das Einschaltglied 31 in Bezug auf das Befestigungsglied 32 weiter im Uhrzeigersinn bewegt hat. Auf Grund der größeren Abweichung gegenüber der tagsüber gewünschten Normaltemperatur erfolgt hierbei die Einschaltung der Temperaturregelung bereits um 4 Uhr. Gemäß Fig. 7 wird das Schaltrad 34 über einen Hebel 60 in Bezug auf das Einschaltglied 31 verschoben, wenn eine veränderte zu regelnde Temperatur über einen Wahlhebel 61 eingestellt wird. Der Hebel 61 wirkt auf eine zusammen mit einem Schalter 63 die Temperatur regelnde Bimetallfeder 62 ein, so daß die auf einer Skala 64 eingestellte und durch den Hebel 61 angezeigte Temperatur

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durch den Thermostaten eingehalten wird. Wenn über den Hebel eine geringere Temperatureinstellung erfolgt/ so ergibt sich während einer 'Absenkungszeitperiode ein geringerer Temperaturabfall. Dadurch liegt der Einschaltzeitpunkt der Temperaturregelung näher an dem Zeitpunkt, in dem die gewünschte Temperatur erreicht sein soll. Eine Bewegung des Schaltrades 34 nach rechts bei einer geringeren Temperatureinstellung durch den Hebel 61 hat eine Verschiebung der Kurve 24 in Fig. 2 nach rechts zur Folge. Eine Verstellung des Einstellhebels 61 auf eine höhere Temperatur führt zu einer gegenläufigen Verschiebung der Kurve 24 in Fig. 2.

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eerseite

Claims

303822.Q HONEYWELL INC. 7. Oktober 1980 Honeywell Plaza 1007802 Ge Minneapolis, Minnesota, USA Hz/de Uhrenthermostat Patentansprüche:

1. Uhrenthermostat mit einer Temperatureteuereinrichtung und einer auf diese einwirkenden Zeitsteuereinrichtung, um während einer Absenkungszeit einen Abfall der geregelten Normaltemperatur eines Raumes durch Abschaltung der Temperatursteuereinrichtung zu gestatten und danach durch Wiedereinschalten der Temperatursteuereinrichtung die geregelte Normaltemperatur in dem Raum wiederherzustellen, gekennzeichnet durch eine mit der Zeitsteuereinrichtung (15,30) verbundene, auf die Raumtemperatur angsprechende Einrichtung (31,33,34) zur Veränderung des Wiedereinschaltzeitpunktes der Temperatursteuereinrichtung (13).

2. Uhrenthermostat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Temperatursteuereinrichtung einen auf ein Stellglied (11) einwirkenden temperaturabhängig betätigten Schalter (13) aufweist, daß die Zeitsteuereinrichtung (15) ein rotierendes Element (30) besitzt, auf dem die auf die Raumtemperatur ansprechende Einrichtung (33) sitzt, und daß mit der auf die Raumtemperatur ansprechenden Einrichtung (33) ein abgestuftes Element (31) beweglich verbunden ist, das mit dem temperaturabhängig betätigten Schalter (13) in Eingriff gelangt und diesen in die Betriebsstellung bringt.

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3. Uhrenthermostat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß zwischen das abgestufte Element (31) und dem temperaturabhängig betätigten Schalter (13) ein Schaltrad (34) geschaltet ist, das mit Schaltklinken (40) mit einer Stufe des abgestuften Elementes (31) in Eingriff gelangt.

4. Uhrenthermostat nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Temperatureinstellvorrichtung (61-64), die über ein Gestänge (60) mit dem Schaltrad (34) verbunden ist, um in Abhängigkeit von der eingestellten Temperatur das Schaltrad (34) in Bezug auf das abgestufte Element (31) zu verschieben.

5. Uhrenthermostat nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß das abgestufte Element (31) durch eine Bimetallfeder (3 3) um eine Achse in Abhängigkeit von der Temperatur in verschiedene Positionen schwenkbar ist.

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