DE3432200A1

DE3432200A1 - Elektroheizofen

Info

Publication number: DE3432200A1
Application number: DE19843432200
Authority: DE
Inventors: Peter Pollak; Walter 7000 Stuttgart Pollak
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-09-01
Filing date: 1984-09-01
Publication date: 1986-03-13

Description

Elektroheizofen Die Erfindung betrifft einen Elektroheizofen mit in einem Gehäuse angeordneten Heizwicklungen und einem elektromotorisch angetriebenen Gebläse.
Solche bekannten, auch als Heizlüfter bezeichneten Elektroheizöfen blasen gewöhnlich die Warmluft einseitig entweder nach der Seite oder nach oben ab. Dies hat den Nachteil, daß der Raum nicht gleichmäßig aufgeheizt wird, so daß lokale Überhitzungen und ein entsprechendes Temperaturprofil im Wohnraum auftreten. Darüber hinaus wird eine unangenehme Zugluft erzeugt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine zugluftfreie und möglichst konstante Raumtemperatur zu erreichen, wobei bei einer möglichst guten Verteilung der ausströmenden Warmluft eine bevorzugte Aufheizung im Bodenbereich erreicht wird.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs in vorteilhafter Weise gelöst. Durch die gleichmäßige Verteilung der Warmluft ist nur eine geringe Gebläseleistung erforderlich. Der durch das Gebläse verursachte Geräuschpegel kann dadurch recht klein gehalten werden. Die bevorzugte Aufheizung im Bodenbereich führt zu einer weitgehend gleichmäßigen, angenehm empfundenen Raumtemperatur. Überhitzungen und damit ein unnötiger Energieverbrauch werden vermieden.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Merkmale sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Elektroheizofens möglich.
Eine besonders günstige und gleichmäßige Ausströmung ergibt sich durch ein vorzugsweise zylinderförmiges Gehäuse, wobei die Austrittsöffnungen durch ein Rundumgitter gebildet werden.
Das vorteilhafterweise in der Ansaugöffnung angebrachte Filter, vorzugsweise ein Aktivkohlefilter, filtert und verbessert nicht nur die Luft, sondern schützt gleichzeitig die elektronischen und elektrischen Bauteile vor Staub, angesaugten Partikeln und versehentlich in das Gebläse eindringenden Gegenständen.
Weiterhin erweist sich ein als Proportionalregler ausgebildeter Temperaturregler für die Heizwicklungen als besonders günstig für eine genau einzustellenden Zimmertemperatur, da gerade hiervon das Wohlbefinden eines Menschen wesentlich abhängt. Im Unterschied zu bekannten Zweipunktregelungen treten nur geringe Temperaturschwankungen von weniger als 20 C auf. Eine Verstellung der Hysterese, wie sie bei Zweipunktregelungen durch Alterserscheinungen auftreten, ist kein Problem mehr.
Durch Überschwingen der Temperatur erzeugte, erhöhte Wärmeverluste durch Fenster und Wände und damit ein unnötiger Energieverbrauch werden vermieden.
Als besonders günstig hat sich die Erzeugung der Regelspannung für den Temperaturregler durch einen Operationsverstärker erwiesen, der auf eine Phasenanschnittsteuerung, insbesondere eine Triac-Steuerung für die Heizwicklungen einwirkt. Eine Potentialtrennung zwischen Steuer-und Leistungsteil über Optokoppler oder Induktivkoppler erhöht die Sicherheit durch Trennung der Netzspannung von Bedienungselementen.
Weiterhin erweist sich ein Eingriff auf die Drehzahl des Gebläses über eine Steuer- oder Regelvorrichtung als besonders günstig. Bei Abnehmen der Heizleistung wird gleichzeitig die Drehzahl des Ventilators herabgesetzt, was eine zusätzliche Verminderung des Geräuschpegels bewirkt.
Vorteilhaft ist auch eine Anzeigevorrichtung am Elektroheizofen zur Erkennung der augenblicklichen Heizleistung, die einen gewissen Erziehungseffekt zur Energieeinsparung bewirkt.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 den mechanischen Aufbau des Elektroheizofens und Fig. 2 ein elektrisches Schaltbild zur Steuerung und Regelung der Heizwicklungen und des Gebläses.
In dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel tritt die Kaltluft 1 von oben durch ein vorzugsweise als Aktivkohlefilter ausgebildetes Filter 2 in den Elektroheizofen ein. Dieser weist ein im wesentlichen zylindrisches Gehäuse 3 auf, mit einem Durchmesser von beispielsweise 23 cm.
Ein etwa auf halber Höhe angebrachter, elektrischer Gebläsemotor 6 treibt einen Rotor 8 an, der die durch Heizwicklungen 7 erwärmte Luft 9 im unteren Bereich gleichmäßig nach allen Seiten durch ein Gitter 10 ausbläst. Durch entsprechende Gestaltung der Gitterlamellen, Löcher oder sonstige Gitterformen kann die Richtung des Warmluftstroms nach unten in gewünschter Weise beeinflußt werden. Ein Sockel 11 schließt das Gehäuse 3 nach unten hin ab. Ein Temperaturregler 5 ist im Kaltluftstrom im oberen Teil des Gehäuses angeordnet, wobei dafür gesorgt werden muß, daß die Wärmeeinstrahlung durch die weiter unten angeordneten Heizwicklungen nicht zu groß wird. Dieser Temperaturregler kann auch an der Außenseite des Gehäuses angebracht werden.
Im oberen Bereich des Gehäuses befindet sich eine Anzeigevorrichtung für die Heizleistung der Heizwicklungen, die vorzugsweise bis zu zwei kW betragen kann. Es kann sich dabei beispielsweise um ein digitales oder analoges Anzeigeinstrument oder um eine Leuchtdiodenkette handeln.
Figur 2 zeigt den Aufbau des Temperaturreglers 5. Dieser enthält ein Thermoelement 20 sowie ein Potentiometer 21 zusammen mit zwei Widerständen 18,19 in einer Brückenschaltung. Das beispielsweise als NTC-Fühler oder PTC-Fühler ausgebildete Thermoelement 20 liefert den Istwert der Temperatur, während am Potentiometer 21 der Temperatursollwert eingestellt wird. Das Thermoelement 20 kann dabei entweder im Temperaturregler 5 enthalten sein oder an einer sonstigen Stelle des Elektroheizofens separat angebracht werden.
Bei Abweichungen zwischen Soll- und Istwert entsteht eine Brückenspannung die einem als Regelverstärker eingesetzten Operationsverstärker 22 zugeführt wird. Es versteht sich, daß für das Thermoelement 20 und das Potentiometer 21 auch andere Anordnungen gewählt werden können. Der die Regelspannung führende Ausgang des Operationsverstärkers 22 ist mit einer Phasenanschnittschaltung 23 verbunden, deren Ausgang über einen Impulsübertrager bzw. Induktivkoppler 24 oder einen Optokoppler 25 mit dem Steuereingang eines Triac 26 verbunden ist. Dadurch werden die Steuerimpulse für den Triac potentialfrei übertragen, so daß alle Bedienungselemente frei von Netzspannung sind. An den Triac 26 kann auch die Anzeigevorrichtung 4 für die Heizleistung angeschlossen werden.
Über den Triac 26 werden die Heizwicklungen 7 gesteuert. Eine an einer Klemme 32 anliegende Versorgungsspannung ist sowohl mit dem Triac 26 als auch mit einem Netzteil 28 verbunden, das die notwendige Gleichspannung für die Elektronik erzeugt.
Eine Phasenanschnittsteuerung über einen Triac ist als solche bekannt und braucht daher nicht näher erläutert zu werden.
Die Regelspannung am Ausgang des Operationsverstärkers 22 wird weiterhin einer als Schmitt-Trigger ausgebildeten Schwellwertstufe 29 zugeführt, deren Ausgang über ein Relais 30 das Gebläse 6 steuert.
Die Schaltschwelle der Schwellwertstufe 29 ist so eingestellt, daß ein Schaltvorgang stattfindet, wenn die durch die Heizleistung hervorgerufene Regelspannung auf 50 X des Nennwerts abgesunken ist. Das Relais 30 schaltet, wobei nunmehr ein Kondensator als Vorwiderstand wirkt und die Drehzahl des Ventilator herabsetzt, also der abgesunkenen Heizleistung anpaßt wird. Alternativ zur der Anordnung 29,30 ist auch eine weitere Phasenanschnittsteuerung über einen Triac möglich, durch die die Drehzahl des Gebläsemotors 6 mit sinkender Heizleistung kontinuierlich abgesenkt wird.
Die Heizwicklungen 7 weisen zweckmäaig einen Übertemperaturschutz auf, wie er an sich bekannt ist.

Claims

Elektroheizofen Ansprüche 1. Elektroheizofen mit in einem Gehäuse angeordneten Heizwicklungen und einem elektromotorisch angetriebenen Gebläse, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß eine nach oben weisende Luftansaugöffnung im oberen Teil des Gehäuses (3) vorgesehen ist, daß das Gebläse (6,8) eine nach unten gerichtete Blasrichtung hat und daß im unteren Teil des Gehäuses über den ganzen Umfang Luftaustrittsöffnungen (10) verteilt sind.
2. Elektroheizofen 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 die Ausblasrichtung nach unten weist.
3. Elektroheizofen nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß das Gehäuse (3) vorzugsweise zylinderförmig ist und daß die Austrittsöffnungen durch ein Rundumgitter (10) gebildet werden.
4. Elektroheizofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß im Ansaugluftstrom ein Filter (2), vorzugsweise ein Aktivkohlefilter angeordnet ist.
5. Elektroheizofen nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß das Filter (2) hinter der Ansaugöffnung angeordnet ist.
6. Elektroheizofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß ein Temperaturregler (5) im oder am Gehäuse vorgesehen ist.
7. Elektroheizofen nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß der Temperaturregler ein Proportionairegler ist.
8. Elektroheizofen nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß der Temperaturregler (5) eine Phasenanschnittsteuerung (23,26), insbesondere eine Triac-Steuerung für die Heizwicklungen (7) aufweist.
9. Elektroheizofen nach Anspruch 7 oder 8, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß zur Erzeugnung einer Regelspannung für den Temperaturregler ein Qperationsverstärker (22) vorgesehen ist.
10. Elektroheizofen nach einem der Ansprüche 7 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß zwischen Steuer- und Leistungsteil Mittel (24,25) zu Potentialtrennung, insbesondere Optokoppler oder Induktivkoppler vorgesehen sind.
11. Elektroheizofen nach einem der Ansprüche 6 bis 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß eine Steuer- oder Regelvorrichtung (29,30) für die Drehzahl des Gebläsemotors (6) vorgesehen ist.
12. Elektroheizofen nach Anspruch 11, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß eine Schwellwertstufe (29), insbesondere ein Schmitt-Trigger, zur Reduzierung der Gebläsedrehzahl bei Unterschreiten eines vorgebbaren Heizleistungswerts vorgesehen ist.
13. Elektroheizofen nach Anspruch 11, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß als Heizleistungswert die Regelspannung verwendet wird.
14. Elektroheizofen nach Anspruch 11, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß durch die Steuer- oder Regelvorrichtung die Drehzahl des Gebläsemotors (6) in Abhängigkeit von der Heizleistung, insbesondere über eine Phasenanschnittssteuerung, stufenlos regelbar ist.
15. Elektroheizofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß eine Anzeigevorrichtung (4) für die Heizleistung vorgesehen istv