DE3138703A1

DE3138703A1 - Schaltungsanordnung zur anzeige des temperaturzustandes einer waemrequelle

Info

Publication number: DE3138703A1
Application number: DE19813138703
Authority: DE
Inventors: Winfried Dipl Phys Grube; Werner Ing Grad Kahr
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1981-09-29
Filing date: 1981-09-29
Publication date: 1983-04-07
Also published as: ATA317782A; AT374279B

Description

Schaltungsanordnung zur Anzeige des Temperaturzustandes
einer Wärmequelle Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Anzeige des Temperaturzustandes einer Wärmequelle, wie Kochplatte, Bügeleisen, Raumheizung, enthaltend eine Parallelschaltung aus einem Kaltleiter und einem optischen Anzeigeelement und gegebenenfalls einen Vorwiderstand, der mit der Parallelschaltung in Reihe geschaltet ist.
Eine solche Schaltungsanordnung ist in dem Prospekt: "POSISTOR" Mannal Guide der Fa. Murata MFG. Co., Ltd Japan, Cat. No. R161E Seiten 1 bis 9, insbesondere Seite 7 beschrieben.
Offene Herdplatten (Kochplatten) oder heizkörper (Bügeleisen, Raumheizung) lassen im allgemeinen unterhalb spon Temperaturen, bei denen die Heizkörper deutlich sichtbar glühen, ihre Temperatur nicht mehr unmittelbar er nen. Sie können deshalb bei unachtsamem Umgang Brandverletzungen des bedienenden Menschen, aber auch Brandverletzungen von Kindern verursachen oder zu Entzündungen oder auch beispielsweise mangels Abschaltung, zu Defekten im Stromleitungsnetz führen.
s ist deshalb eine Temperaturanzeige wünschenswert, durch die ein Kontrollicht eingeschaltet wird, wenn die Temperatur der Heizfläche oberhalb einet kritischen Wertes liegt.
Es sind Vorrichtungen bekannt, die elektrisch zum Heizkörper parallel geschaltet liegen, eine ähnliche thermaische Tr4h.it wie dieser besitzen und durch die ein Bimetallschalter betätigt wird, dessen Schalttemperatur dem kritischen Temperaturwert (Verletzungsgrenze) entspricht qad der eine Kontrollampe einschaltet. Mit 4 sen Vorrichtungen wird aber nicht die Heizertemperatur unmittelbar gefühlt oder angezeigt, sondern die der Simulationsanordnung, so daß diese Vorrichtung nicht vielseitig einsetzbar sind.
Die oben als bekannt angegebene Schaltungsanordnung zur Anzeige des Temperaturzustandes einer Wärmequelle enthält einen keramischen Kaltleiter (auch als PTC-Widerstand bezeichnet, der aus keramischem ferroelektrischem Material auf der Basis hauptsächlich von dotiertem Bariumtitanat besteht). Dieser Kaltleiter dient als TemperaturFühler und ist parallel zu einer Glimmlampe (Entladungslampe, Neonlampe) geschaltet. In Reihe mit dieser Parallelschaltung ist ein Festwiderstand (Strombegrenzungswiderstand) geschaltet. Die Spannungsquelle zur diese Anordnung hat eine höhere Spannung als die Zündspannung der Glimmlampe. Wird der Kaltleiter durch Erwärmung, die durch den Heizer erzeugt wird, so hochohmig, daß an ihm die Zündspannung der Glimmlampe abfällt, so leuchtet diese auf und zeigt damit an, daß der Heizer eine erhöhte Temperatur hat. Eine solche Schaltungsanordnung führt aber nicht dazu, daß man bei dunkler Kontrollampe erkennen kann, ob die Heizquelle kalt ist, oder ob sie zwar heiß, aber die Energieversorgung abgeschaltet ist, oder ob die Temperaturanzeige defekt ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde9 eine Schaltungsanordnung anzugeben, die die aufgezeigten Nachteile nicht aufweist und damit eine eindeutige Anzeige des Temperaturzustandes der Wärmequelle sicher stellt.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Schaltungsanordnung der eingangs angegebenen Art erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich eine Parallelschaltung aus einem Heißleiter und einem optischen Anzeigeelement mit der ersten Parallelschaltung in Reihe geschaltet ist.
Bevorzugte AusfUhrungsformen dieser Schaltung sehen vor, daß sowohl dem Kaltleiter als auch dem Heißleiter als optische Anzeigeelemente Leuchtdioden (LED), Glimnlampen (Entladungslampen), mechanisch sich unter dem Einfluß der anliegenden Spannung verstellende SchauzeichenD wie sie beispielsweise bei Telefon-Zweitapparaten verwendet werden, oder Glühlampen (mit GlUhfaden) parallel geschaltet sind.
Ferner ist es vorteilhaft, die optischen Anzeigeelemente farbig zu gestalten und dabei die Farben der beiden Anzeigeelemente so zu wählen, daß sie deutlich voneinander verschieden sind, beispielsweise grUn und rot, so daß sofort der Temperaturzustand der Wärmequelle optisch identifizierbar ist.
Wird die Schaltungsanordnung zur Anzeige des Temperaturzustandes einer Kochplatte angewandt, so ist es vorteilhaft, wenn die Bezugstemperatur des Kaltleiters zwischen 40 und 100 0C und sein Widerstand bei Raumtemperatur zwischen 1 und 5 k0hm liegt, daß der Widerstandswert des Heißleiters bei Raumtemperatur zwischen 10 und 100 kObm liegt und die Schaltung mit Netzspannung, vorzugsweise 220 V Wechselstrom, betrieben wird.
Wird bei Anwendung bei einer Kochplatte ein Vorwiderstand benutzt, so soll sein Wert vorzugsweise zwischen 5 und 500 kOhm liegen, so daß dann die Bezugstemperatur des Kaltleiters zwischen 40 und 100 0C und sein Widerstandswert bei Raumtemperatur zwischen 3 und 25 Ohm und der Widerstand des Heißleiters bei Raumtemperatur zwischen 25 und 150 Ohm.liegen können.
Heißleiter im Sinne der vorliegenden Erfindung, die auch als NTC-Widerstand bezeichnet werden, bestehen aus oxidkeramischem Werkstoff, meist auf der Basis von Zinkoxid oder Zinnoxid mit verschiedenen, die Leitfähigkeit beeinflußenden Zusätzen. Solche Heißleiter sind - ebenso wie die hier in Rede stehenden Kaltleiter - in der Fachwelt hinreichend bekannt.
Die Bezugstemperatur des Kaltleiters entspricht etwa der Curie-Temperatur und gibt an, bei welcher Temperatur der steile Anstieg des Widerstandswertes in Abhängigkeit von der Temperatur etwa beginnt.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand der beigefügten Zeichnung erläutert Die Parallelschaltung A besteht aus dem Kaltleiter 1 und dem optischen Anzeigeelement 2. In Reihe zu dieser Parallelschaltung A ist die Parallelschaltung B und gegebenenfalls der Festwiderstand 3 (Strombegrenzungs- widerstand, Vorwiderstand) geschaltet. Die Parallelschaltung B besteht aus dem Heißleiter 4 und dem optischen Anzeigeelement 5.
Kaltleiter 1 und Heißleiter 4 stehen in Wärmekontakt mit der zu überwachenden Wärmequelle.
Der Einsatz farbiger Leuchtdioden als Anzeigeelement 2 und 5 ist besonders vorteilhaft.
Die Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung arbeitet wste folgt.
Ist die Wärmequelle kalt; so ist der Heißleiter hochohmig und der Kaltleiter niederohmig und es leuchtet, wenn eine Spannung an den Polen 6 und 7 anliegt, das zum Heißleiter 4 parallel liegende Anzeigeelement 5 auf, vorzagqweise mit grüner Farbe. Ist die Wärmequelle heiß, vorzugsweise so heiß, daß sie nicht berührt werden sollten so kehren sich die Widerstandsverhältnisse um, doh. der Heißleiter 4 wird niederohmig und der Kaltleiter 9 wird hochohmig. Dadurch erlischt das zum Heißleiter 4 parallel liegende Anzeigeelement 5 und es leuchtet das parallel zum Kaltleiter 1 liegende Anzeigeelement 2 auf,. vorzugsweise in roter Farbe.
Bei Verwendung von Leuchtdioden ist die Zuschaltung des Festwiderstandes 3 erforderlich, wenn die Schaltungsanordnung bei Netzspannung betrieben wird.
Neben den oben bereits angegebenen Möglichkeiten der Verwendung der Schaltungsanordnung nach der Erfindung kommen auch andere Anwendungsarten in Frage, beispielsweise Temperaturkontrolle für gegen Ubertemperat'ur empfindliche andere Einrichtungen, Temperaturkontrolle in Kraftfahrzeugen und ähnliches.
Ein bevorzugtes AusfUhrungsbeispiel bei einer anliegenden Spannung von 220 V Wechselstrom sieht vor, daß Leuchtdioden LD 52 als Anzeigeelement 2 und LD 57 als Anzeigeelement 5, ein keramischer Kaltleiter 1 mit einer Bezugstemperatur von 60 0C und einem Widerstandswert bei Raumtemperatur von 4 Ohm, ein Heißleiter 4 mit einem Widerstandswert bei Raumtemperatur von 160 Ohm und ein Festwiderstand 3 von 5 Ohm/20 W eingesetzt werden.
8 PatentansprUche, 1 Figur.

Claims

Patentansprüche 1. Schaltungsanordnung zur Anzeige des Temperaturzustandes einer Wärmequelle, wie Kochplatte, Bügeleisen, Raumheizung, enthaltend eine Parallelschaltung (A) aus einem Kaltleiter (1) und einem optischen Anzeige element (2) und gegebenenfalls einen Vorwiderstand (3) der mit der Parallelschaltung (A) in Reihe geschaltet ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß zusätzlich eine Parallelschaltung (B) aus einem Heißleiter (4) und einem optischen Anzeigeelement (5) mit der Parallelschaltung (A) in Reihe geschaltet ist0 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß sowohl dem Kaltleiter (1) als auch dem Heißleiter (4) Leuchtdioden als opti sche Anzeigeelemente (2, 5) parallel geschaltet sind.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß sowohl dem Kaltleiter (1) als auch dem Heißleiter (4) Glimmlampen (Entladungs lampen) als optische Anzeigeelemente (2, 5) parallel geschaltet sind.
4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß sowohl dem Kaltleiter (1) als auch dem Heißleiter (4) mechanisch verstellbare Schauzeichen als optische Anzeigeelemente (2, 5) parala lel geschaltet sind.
5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß sowohl dem Kaltleiter (1) als auch dem Heißleiter (4) Glühlampen als optische Anzeigeelemente (2, 5) parallel geschaltet sind.
6. Schaltungsanordnung nach einem der Anspruche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die optischen Anzeigeelemente (2, 5) farbig sind, wobei die Farben der beiden optischen Anzeigeelemente (2 bzw. 5) deutlich voneinander verschieden sind.
7. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 1, 3 und 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß zur Anwendung bei einer Kochplatte die Bezugstemperatur des Kaltleiters (1) zwischen 40 und 100 0C und sein Widerstand bei Raumtemperatur zwischen 1 und 5 k0hm liegt, daß der Widerstandswert des Heißleiters (4) bei Raumtemperatur zwischen 10 und 100 k0hm liegt und die Schaltung mit Netzspannung (vorzugsweise 220 V Wechselspannung) betrieben wird.
8. Schaltungsanordnung nach den Anspruche 1, 2 und 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß zur Anwendung bei einer Kochplatte die Bezugstemperatur des Kaltleiters (1) zwischen 40 und 100 OG und sein Widerstand bei Raumtemperatur zwischen 3 und 25 Ohm liegt, daß der Widerstand des Heißleiters (4) bei Raumtemperatur zwischen 25 und 150 Ohm liegt, daß der Wert des Vorwiderstandes (3) zwischen 5 und 500 k0hm liegt und daß die Schaltung mit Netzspannung (vorzugsweise 220 V Wechselspannung) betrieben wird.