DE585021C

DE585021C - Waermefuehler fuer Temperaturregler

Info

Publication number: DE585021C
Application number: DEP62055D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1930-01-09
Filing date: 1931-01-10
Publication date: 1933-09-28
Also published as: BE585021A

Description

Den Gegenstand der Erfindung bildet ein Wärmefühler für Temperaturregler oder -anzeigevorrichtungen, bei denen der Fühlerraum mit Dampf gefüllt ist, dessen Gleichgewichtszustand durch Dampfzufuhr aus einer kleinen Menge Flüssigkeit, der durch einen Erhitzer Wärme zugeführt wird, infolge von Kondensation an den Wänden, des Fühlbehälters aufrechterhalten wird, wobei durch den veränderten Dampfdruck ein Regelorgan betätigt wird.

Derartige Wärmefühler dienen insbesondere als Überwachungsvorrichtungen für Wärmestrahler: in Sälen oder großen Gebäuden. ι

Die Erfindung kennzeichnet sich im wesentlichen dadurch, daß der im Fühlbehälter eingeschlossenen Flüssigkeit durch den Erhitzer eine Wärmemenge von konstanter Höhe zugeführt wird, derart, daß unter normalen Bedingungen die ganze Masse des Mediums im Fühler immer eine höhere Temperatur hat als das zu regelnde Medium und stets Wärme infolge Strahlung durch die Wände des Fühlbehälters hindurch abgibt.

Bei einer Ausführungsform des Wärmefühlers ist an den Fühlbehälter eine kleine Flüssigkeitskammer angeschlossen, um die eine elektrische Heizvorrichtung liegt.

Die Vorrichtung zur Erhitzung der Flüssigkeit wird zweckmäßig so ausgebildet, daß, sobald die den Fühlbehälter umgebende Temperatur des Mediums, über das eingestellte Maß. steigt, bei Einleitung des Regelvorganges in beliebiger Art eine Stromausschaltung bewirkt wird.

Die Erfindung ist in der Zeichnung erläutert, auf welcher ein Wärmefühler dargestellt ist, dessen Form sich besonders bewährt hat, und zwar zeigen

Abb. ι eine Vorderansicht des Wärmefühlers teilweise im Schnitt,

Abb. 2 eine Seitenansicht der Abb. 1 und

Abb. 3 ein Schema der elektrischen Verbindungen.

Bei der in der Zeichnung dargestellten Vorrichtung besteht der Fühlbehälter aus einer Kugel ι (oder aus einem sphärischen Behälter) aus dünnem Metallblech, die von einer Flüssigkeitskammer 2 getragen wird, welche mit dem Innern der Kugel in Verbindung steht.

Ein ausziehbarer Teil von der Form eines aus Metall bestehenden Balges liegt in der Flüssigkeitskammer 2 und ist unten an der Grundplatte 4 befestigt, welche das Ende der Flüssigkeitskammer 2 abschließt. Am oberen Ende wird der Balg 3 durch eine von der Spindel 6 getragene Platte 5 abgedeckt. Die Spindel 6 geht durch eine Öffnung in der Platte 4 und ist mit ihrem unteren Ende an einem Schaltarm 7 befestigt, der aus einem

gebogenen Winkelhebel besteht, an dem ein federnder Kontaktstreifen 8 sitzt, dessen freies Ende zwischen den festen Kontakten 9 liegt, die von Isolierstücken der an der Flüssigkeitskammer 2 befestigten Platte 10 getragen werden.

Ein elektrischer Widerstandserhitzer 11 liegt um. das untere Ende der Flüssigkeitskammer 2 herum, um eine Flüssigkeit, die in >° dem Zwischenraum zwischen Balg 3 und der zylindrischen Wand des Rohres sich befindet, zu erhitzen. Durch diese Erhitzung wird ein Dampfdruck in dem Fühlbehälter 1 erzeugt, der durch die Platte 5 und Spindel 6 auf den Schalthebel 7 einwirkt.

Das untere Ende der Spindel 6 trägt zur

genauen Einstellung des Schalthebels in bezug auf die Spindel eine Stellmutter 12. Eine nicht dargestellte Feder drückt den Schalthebel ständig gegen die Mutter.

Eine von der Platte 10 getragene isolierte Kontaktfeder 13 liegt für gewöhnlich am festen Kontakt 14 an und kann durch Stift oder Vorsprung 15 des Schaltarmes 8 ausgebogen werden, um dadurch die elektrische Verbindung zwischen den Teilen 13 und 14 zu unterbrechen, und zwar für den Fall, daß der Druck in dem Fühlbehälter 1 eine bestimmte Grenze überschreitet. Die Teile 8 und 13 stehen · durch eine Leitung 16 (Abb. 2) in ständiger Verbindung miteinander, so daß also dieser Stromverlauf durch den Stift 15 nicht unterbrochen wird.

Die Vorrichtung steuert bei einer Temperaturänderung in dem Fühlbehälter 1 ein Differentialrelais, wobei die Verbindung mit dem elektrischen Teil in nachstehender Weise erfolgen kann. Eine Leitung der . Batterie oder eine andere Stromquelle ist mit der Kontaktfeder 8 verbunden, während die festen Kontakte 9 durch die beiden Windungen des Differentialrelais mit der Rückleitung der Batterie in Verbindung stehen. Der Kontakt 14 ist über den Heizkörper 11 mit der Rückleitung zur Batterie verbunden. In Serie mit dem Heizkörper 11 liegt ein veränderlicher Widerstand y, um die Wärmeerzeugnisse des Heizkörpers 11 zu regulieren.

Die Vorrichtung sitzt auf einem Sockel 17, der die Flüssigkeitskammer 2 aufnimmt und der mit geeigneten Klemmen zum Anschluß an die benutzten elektrischen Apparate versehen ist.

Der von dem Fühlbehälter 1 und der Flüssigkeitskammer 2 gebildete Behälterraum wird mit einer kleinen Flüssigkeitsmenge gefüllt, die sich in der Flüssigkeitskammer 2 sammelt. Sobald dem Heizkörper 11 Strom zugeführt wird, wird die Flüssigkeit in dem Fühlbehälter ι auf eine Temperatur erhöht, die über der Temperatur des umgebenden Mediums liegt, so daß dauernd eine Verdampfung stattfindet. Die Verdampfung wird ausgeglichen durch die Kondensation der Flüssigkeit, die an der Innenfläche des Fühlbehälters 1 stattfindet. Bleibt die umgebende Temperatur für eine kurze Zeit gleichmäßig, so erreicht der Dampfdruck in dem Fühlbehälter ι schnell einen solchen Wert, daß die Kondensatmenge auf der Fläche des Behälters gleich der von dem Flüssigkeitsspiegel aufsteigenden Dampfmenge ist. Sobald eine Änderung in der Temperatur des umgebenden Mediums stattfindet, so ändert sich die Höhe des Wärmeverlustes durch die Wände des . Dampfraumes und" infolgedessen auch die Menge des Flüssigkeitskondensates auf diesen Wänden, bis die entsprechende Änderung des Dampfdruckes im Behälter -einen Gleichgewichtszustand herbeiführt. Der auf die Platte 5 wirkende Druck verändert sich deshalb in Übereinstimmung mit der Temperatur des den Fühlbehälter umgebenden Mediums.

Bei zweckmäßiger Bemessung der Stromzufuhr zum Heizelement 11 und des Druckes des Schaltarmes an der Spindel 6 kann der Umschlagpunkt, an welchem die Kontaktfeder 8 von dem einen Kontakt 9 sich abhebt und sich an den anderen Kontakt 9 anlehnt, so gewählt werden, daß hierbei eine bestimmte Temperatur des den Fühlbehälter 1 umgebenden Mediums vorhanden ist. Übersteigt dann die Temperatur des den Fühlbehälter ι umgebenden Mediums übermäßig den kritischen Wert, so wird der Heizkörper selbsttätig dadurch abgeschaltet, daß die Verbindung zwischen den Teilen 13 und 14 unterbrochen wird. Fällt die Temperatur, so wird der Heizkörper 11 wieder eingeschaltet, ehe die Kontaktfeder 8 ihre Lage auf dem Kontakt 9 wechselt, so daß das Relais fallende Temperaturen erst dann anzeigt, wenn die Temperatur der den Fühlbehälter 1 umgebenden Luft oder des Gases unter den kritischen Wert gesunken ist.

Die Vorrichtung kann für verschiedene Zwecke als thermostatischer Schalter oder als Temperaturanzeiger verwendet werden. Die Vorrichtung spricht infolge ihrer geringen Wärmeträgheit schnell auf strahlende Wärme an, ebenso wie sie schnell eingetretene Veränderungen des umgebenden Gases oder der umgebenden Luft anzeigt. Da der Dampfdruck in der Kugel wesentlich vom Betrag des Wärmeverlustes der Kugel abhängt, so verursachen Luftströme o. dgl., die bei Personen usw. ein Kältegefühl erzeugen, ein entsprechendes Fallen des Dampfdruckes in der Kugel, selbst wenn die tatsächliche Temperatur der Luft sich nicht ändert. Die Vorrichtung ist deshalb vor allem als Überwachungsvorrichtung für Wärmestrahler in

Sälen oder großen Gebäuden geeignet. Zweckmäßig werden hierzu ein oder mehrere im Sinne der Erfindung ausgebildete Wärmefühler, die die Wärmestrahler durch geeignete Relais steuern, in günstiger Lage in dem Saal oder in dem Gebäude in solcher Weise aufgestellt, daß jeder Wärmefühler wenigstens unter der Einwirkung eines Wärmestrahlers steht, welcher durch den Wärmefühler gesteuert wird.

Der Dampfdruck in der Kugel jedes Wärmefühlers hängt dann teilweise von der Temperatur und Bewegung" des umgebenden Mediums und teilweise von der Intensität des auf die Kugel treffenden Wärmestromes des Wärmestrahlers ab. Durch entsprechende Einstellung kann die Vorrichtung die in bezug auf die Luftbedingungen des Saales oder des Gebäudes notwendigen Wärmemengen einhalten, so daß das Gebäude trotz der wechselnden Lufttemperatur und Luftbewegung gleichmäßig behaglich ist. Die Kugel ι gibt Wärme durch Übertragung an die umgebende Luft oder das Gas ab und kann auch Wärme an die Wände der umgebenden Kammer . strahlen. Die Oberfläche der Kugel kann geschwärzt werden, um die Empfindlichkeit der Vorrichtung für strahlende Wärme zu erhöhen.

Die Kontakte 9 können mit beliebigen Arten von Differentialrelais oder anderen elektrischen Vorrichtungen zum Anzeigen von Temperatürwechseln oder zur Steuerung der Arbeiten von Heizapparaten, die eine konstante Temperatur bei der Kugel 1 aufrechterhalten, verbunden werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Wärmefühler für Temperaturregler oder -anzeigevorrichtungen, bei denen der Fühlerraum mit Dampf gefüllt ist, dessen Gleichgewichtszustand durch Dampfzufuhr aus einer kleinen Menge Flüssigkeit, der durch einen Erhitzer Wärme zugeführt wird, infolge von Kondensation an den Wänden des Fühlbehälters aufrechterhalten wird, wobei durch den veränderten Dampfdruck ein Regelorgan betätigt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der im Fühlbehälter (1) eingeschlossenen Flüssigkeit durch den Erhitzer eine Wärmemenge von konstanter Höhe zugeführt wird, derart, daß unter normalen Bedingungen die ganze Masse des Mediums, im Fühler immer eine höhere Temperatur hat als das zu regelnde Medium und stets Wärme infolge Strahlung durch die Wände des Fühlbehälters hindurch abgibt.

2. Wärmefühler nach Anspruch f., dadurch gekennzeichnet, daß an den Fühlbehälter (1) eine kleine Flüssigkeitskammer (2) angeschlossen ist, um die eine elektrische Heizvorrichtung liegt.

3. Wärmefühler nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Erhitzung der Flüssigkeit, sobald die den Fühlbehälter umgebende Temperatur des Mediums über das eingestellte Maß steigt, bei Einleitung des Regelvorganges in beliebiger Art ausgeschaltet wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen