DE623503C

DE623503C -

Info

Publication number: DE623503C
Application number: DENDAT623503D
Authority: DE
Publication date: 1900-01-01

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Ausgleich des Einflusses der Außentemperatur einer elektrischen Heizvorrichtung, deren Heizstrom durch einen innerhalb der Heiz-Vorrichtung angeordneten temperaturempfindlichen Widerstand in einem oder einigen Zweigen einer Brückenschaltung selbsttätig auf eine praktisch konstante Temperatur geregelt wird. .

Es ist "bereits bekanntgeworden, die Heizung elektrischer Apparate, deren Innentemperatur praktisch konstant gehalten werden soll, selbsttätig mittels temperatur empfindlicher, innerhalb dieser Apparate befindlicher und in eine Whieatstonesche Brücke eingeschalteter Widerstände zu regeln. Eine derartige Anordnung ist in Abb. 1 dargestellt. Hier bedeutet 3 einen temperaturempfindlichen Widerstand, der innerhalb des Apparates 8, dessen Innentemperatur praktisch konstant gehalten werden soll, eingebaut ist. i, 2 und 4 sind die in den übrigen Zweigen der Wheatstoneschen Brücke eingeschalteten Widerstände. In einer Diagonale wird die Brücke von einer elektrischen Spannung, z. B. einer Wechselspannung, gespeist. Die an den Endpunkten der anderen Brückendiagonale auftretende Potentialdifferenz kann

z. B. einem Verstärker 6 zugeführt werden, in dessen Ausgangskreis sich die Heizspule 7 des Apparates 8 befindet. Die Widerstände 1 und 2 werden möglichst wärmeunempfindlich gewählt, d. h. so, daß ihre Ohmwerte von ihrer Temperatur unabhängig sind. Der Widerstand 4 kann ebenfalls wärmeunempfindlich sein, besser ist es jedoch, zur Verdopplung des Effektes der Brückensteuerung ihn in ähnlicher Weise wie den Widerstand 3 wärmeempfindlich auszuführen und innerhalb des Apparates 8 einzubauen. Auch die Widerstände 1 und 2 können innerhalb desselben Apparates angeordnet sein. Bei Anschaltung eines derartigen Apparates an das elektrische Netz steigt zuerst seine Temperatur, solange die ihm durch die Heizwicklung 7 zugeführte Wärmeleistung die Ausstrahlung nach dem Außenraum überwiegt. Mit fortschreitender Erwärmung des Innenraumes wächst aber auch die Ausstrahlung. Bei einer bestimmten Innentemperatur T₀ erreicht die Ausstrahlungsleistung die Größe der Heizleistung, und das ergibt ein Wärmegleichgewicht, bei dem die Innentemperatur des Raumes 8 nicht mehr steigt. Zweckmäßigerweise wird der Verstärker so entworfen, daß, wenn aus irgendeinem Grunde, die Innentemperatur den

*) Von dein Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

• Dr. Hans Otto Roosenstein in Berlin.

Betrag von T₀ übersteigt und infolge der entsprechenden "Vergrößerung des Ohmwertes des Widerstandes 3 sich die Spannung an den Enden der 'den Verstärker 6 speisenden Diagonale ändert, die vom Verstärker abgegebene Heizleistung rapide zurückgeht bzw. unterbrochen wird.

Obwohl bei dieser Anordnung die Temperatur, bei welcher das Wärmegleichgewicht im Apparat 8 herrscht, in Abhängigkeit von den in der Regel vorkommenden Schwankungen der Außentemperatur sich nicht bedeutend ändert, so können unter Umständen, wo auf eine sehr genaue Einhaltung der Ihnen .15 ■ temperatur Wert gelegt wird, die noch vorkommenden Schwankungen dieser Innentempieratur unerwünscht sein.

Die eine Ursache des Einflusses der Schwankungen der Außentemperatur auf die dem Wärmegleichgewicht entsprechende Innentemperatur kann darin bestehen, daß die Widerstände 1 und 2 -nicht genügend wärmeunempfindlich sind. In diesem Falle können sie, um dem Einfluß der Außentemperatur entzogen zu werden, wie die Widerstände 3 und 4 gleichfalls innerhalb des Apparates 8 eingebaut werden. Da aber der durch diese Widerstände fließende Strom in ihnen Wärme erzeugt, so wird die "Mindestregeltemperatur T₀ der Heizvorrichtung unnötig heraufgesetzt. Außerdem gibt es noch eine zweite Art der Abhängigkeit der Regeltemperatur T₀ von der Temperatur des Außenraumes. Diese Abhängigkeit wird dadurch bedingt, daß bei Änderung der Außentemperatur auch die Strahlungsverhältnisse des in Frage kommenden Apparates sich ändern. So z. B. wird die Wärmeausstrahlung des Apparates 8 bei tiefer werdender Außenraumtemperatur größer. Das bedingt, daß das neue Wärmegleichgewicht dieses Apparates sich bei einem ' etwas tieferen Wert der Innentemperatur einstellt.

Die Erfindung sieht Mittel zur Kompensation der Verschiebungen der Regeltemperatur T₀ vor, die aus den beiden obengenannten Gründen entstehen. Man kann daher bei der Verwendung der erfihdungsgemäß in die Brücke einzuschaltenden Kompensationsmittel die Widerstände 1 und 2, wenn erwünscht, auch außerhalb des Apparates, dessen Innentemperatur konstant gehalten wird, anordnen, ohne daß hierdurch Schwankungen der Regeltemperatur verursacht werden. Auch kann der Widerstand 4 in die&em Fall, wenn er nicht in ähnlicher Weise wie derWiderstand 3 benutzt wird, außerhalb des betreffenden Apparates angeordnet werden.

Erfindungsgemäß wird in Reihe mit dem temperaturempfindlichen, innerhalb der temperaturgeregelten Vorrichtung 8 (siehe Abb. 2) befindlichen Widerstand 3 der Brückenschaltung und gegebenenfalls auch mit einem anderen in einem anderen Brückenzweig befindlichen ähnlichen Widerstand 4 ein bzw. je ein weiterer im Außenraum befindlicher Widerstand 5 vorgesehen, dessen Temperaturkoeffizient so gewählt ist, daß bei Schwankungen der Außentemperatur die Innentemperatur der Heizvorrichtung, bei der Wärme- T> gleichgewicht besteht, sich nicht ändert. Bei geeigneter Größe des Widerstandes 5, der aus Material mit hohem Temperaturkoeffizienten besteht und im allgemeinen klein gegenüber dem Widerstand 3 ist, kann die Regeltemperatur T₀ trotz der durch Außentemperaturschwankungen verursachten Änderungen der Ohmwerte der Zweige 1, 2 und gegebenenfalls auch 4, wenn diese Zweige außerhalb des Apparates angeordnet sind, und trotz der veränderten Strahlungsverhältnisse mit genügender Genauigkeit aufrechterhalten werden.

Damit der Kompensationsvorgang ohne zeitliche Verzögerung vor sich geht, ist es empfehlenswert, daß die Widerstände 1, 2, 4 und S ein möglichst gleiches Wärmeaustauschvermögen gegen den Außenraum aufweisen.

Es sei noch bemerkt, daß die Verwendung von Kompensationswiderständen bei BoIometerbrücken bekannt ist. Sie haben dort ' den Zweck, die Änderung des Ohmwertes, welche die wärmeempfindlichen zu bestrahlenden Bolometerzweige unter dem Einfluß der Schwankungen der Umgebungstemperatur erleiden, zu kompensieren und bei einem bestimmten Bestrahlungsquantum das elektrische Gleichgewicht bzw. allgemein den elektrischen Zustand der Brückenschaltung konstant zu erhalten. Demgemäß werden sie auch nicht in die wärmeempfindlichen (der Belichtung ausgesetzten) Zweige, sondern in die anderen, wärmeunempfindlichen Zweige eingeschaltet. Im Gegensatz dazu besteht die Bestimmung der Kompensätionswiderstände bei dem Gegenstand der vorliegenden Erfindung darin, den elektrischen Zustand der die selbsttätige Wärmeregulierung bewirkenden Brückenschaltung bei Schwankungen der Außentemperatur so zweckentsprechend zu ändern, daß die dem Wärmegleichgewicht des Apparates entsprechende Regel temperatur T₀ konstant bleibt.

Claims

Patentansprüche:

i. Anordnung zum Ausgleich des Einflusses der Außentemperatur einer elektrischen Heizvorrichtung, deren Heiz- strom durch einen innerhalb der Heizvorrichtung angeordneten temperaturempfind-

lichen Widerstand in einem oder einigen Zweigen einer Brückenschaltung auf eine praktisch konstante Temperatur geregelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe mit dem oder den temperaturempfindlichen Widerständen der Brückenschaltung ein bzw. je ein weiterer im Außenraum befindlicher Widerstand mit hohem Temperaturkoeffizienten vorgesehen ist, der so gewählt ist, daß bei Schwankungen der Außentemperatur die Innentemperatur der Heizvorrichtung, bei der Wärmegleichgewicht besteht, sich nicht ändert.
2. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche im Außenraum vorgesehenen Widerstände der Brückenzweige ein möglichst gleiches Wärmeaustauschvermögen gegenüber dem Außenraum aufweisen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen