DE699315C

DE699315C - Regulation of air heating, especially in railway vehicles

Info

Publication number: DE699315C
Application number: DE1938P0078149
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Friedrich Von Schuetz
Original assignee: Julius Pintsch AG
Current assignee: Julius Pintsch AG
Priority date: 1938-11-04
Filing date: 1938-11-04
Publication date: 1940-11-27

Description

DEUTSCHES REICHGERMAN EMPIRE

AUSGEGEBEN AM
27. NOVEMBER 1940ISSUED ON
November 27, 1940

REICHSPATENTAMTREICH PATENT OFFICE

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

JVi 699315 KLASSE 20 c GRUPPE JVI 699,315 CLASS 20 c GROUP

P 78149 Hj20 cP 78149 Hj20 c

2)ipl.-3ng. Friedrich von Schütz in Berlin-Lichterfelde2) ipl.-3ng. Friedrich von Schütz in Berlin-Lichterfelde

ist als, Erfinder genannt worden,has been named as, inventor,

Julius Pintsch Kom.-Ges. in BerlinJulius Pintsch Kom.-Ges. in Berlin

Regelung der Luftheizung, insbesondere in EisenbahnfahrzeugenRegulation of air heating, especially in railway vehicles

Patentiert im Deutschen Reiche vom 4. November 1938 ab Patenterteilung bekanntgemacht am 31. Oktober 1940Patented in the German Empire on November 4, 1938 Patent issued October 31, 1940

Es ist eine Regelung der Luftheizung, insbesondere in Eisenbahnfahrzeugen, bekannt, bei der die dem beheizten Raum zugeführte Luft in einem beispielsweise elektrisch, mit Dampf oder einem sonstigen Heizmittel betriebenen Lufterhitzer erwärmt wird, dessen Heizelemente von verschiedenen Außentemperaturfühlern gesteuert werden.A regulation of air heating, especially in railway vehicles, is known, in which the air supplied to the heated room in an electric, for example, with Steam or another heating means operated air heater is heated, the Heating elements can be controlled by various outside temperature sensors.

Diese Art der Regelung ist unzureichend,. da der Wärmebedarf des Wagens nicht nur von der Außentemperatur, sondern auch von anderen Umständen, beispielsweise der Besetzung des Raumes, 'dem Wind, der Öffnung von Türen und Fenstern u. dgl., abhängig ist, und muß infolgedessen durch eine von der Raumtemperatur abhängige Regelung ergänzt werden. Bei anderen bekannten Regeleinrichtungen 'geschieht dies in der Weise, daß neben den nach. der Außentemperatur gesteuerten Heizelementen ein zusätzliches Heizelement angeordnet, ist, das von einem Räumtemperaturfühler gesteuert wird, der bei Erreichen seiner Ansprechtemperatur das zusätzliche Heizelement ausschaltet. Die Abschaltung eines Heizelementes reicht jedoch, wenn seine Leistung nur gering ist, häufig nicht aus,. um den Anstieg der Raumtemperatur rückgängig zu machen; ist die Leistung des Heizelementes dagegen groß, so wird durch seine Abschaltung eine unter Umständen zu weit gehende Absenkung der Heizlufttemperatur bewirkt. Es ist daher vorgeschlagen worden, mehrere zusätzliche Heizelemente anzuordnen, die von je einem Raumtempera tür fühler gesteuert werden, wobei die Raumtemperaturfühler bei verschiedenen Temperaturen Kontakt geben und bei Anstieg der Raumtemperatur nacheinander die Abschaltung der zusätzlichen Heizelemente bewirken. Derartige Einrichtungen erfordern die Unterteilung der Heizeinrichtung des Lufterhitzers in zahlreiche Heizelemente, eine entsprechend große Zahl von .Schalteinrichtungen für dieselben und die Anordnung einer Mehrzahl von Temperaturfühlern im beheizten Raum. -.. ■ .This type of regulation is insufficient. because the heat requirement of the car not only on the outside temperature, but also on other circumstances, such as the occupation the room, the wind, the opening of doors and windows etc. and must therefore be supplemented by a regulation that is dependent on the room temperature will. In other known control devices' this is done in such a way that next to the after. the outside temperature controlled heating elements an additional Heating element is arranged, which is controlled by a room temperature sensor, the when it reaches its response temperature, the additional heating element switches off. The shutdown however, a heating element is often sufficient if its power is only low not from,. to reverse the rise in room temperature; is the performance of the heating element, on the other hand, is large, it may become a causes the heating air temperature to drop too far. It is therefore suggested been to arrange several additional heating elements, each controlled by a room temperature door sensor, whereby the room temperature sensors give contact at different temperatures and at If the room temperature rises, the additional heating elements are switched off one after the other cause. Such devices require the subdivision of the heating device of the Air heater in numerous heating elements, a correspondingly large number of .Schalteinrichtung for the same and the arrangement of a plurality of temperature sensors in heated room. - .. ■.

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Die Erfindung geht nun aus von einer Regelung-der Luftheizung, insbesondere in Eisenbahnfahrzeugen, bei der die Heizelemente des Lufterhitzers von verschiedenen Außentemperaturfühlern gesteuert werden, mit einem zusätzlichen Raumtemperaturfühler, der mit der Steuerung der von den Außentemperaturen abhängigen Heizelemente verbunden ist. Die Erfindung besteht darin, daß ίο in der Nähe der Außentemperaturfühler eine Wärmequelle angeordnet ist, die der Raumtemperaturfühler bei Überschreiten seiner Ansprechtemperatur einschaltet. Diese Wärmequelle bewirkt eine Erwärmung der Außentemperaturfühler, die dann nacheinander ihre Heizelemente abschalten, so daß die Temperatur der dem Raum zugeführten Luft absinkt. Fällt infolge der so verringerten Wärmezufuhr zum Raum die Raumtemperacur wieder unter die Ansprechtemperatur des die •Wärmequelle steuernden Temperatur-" fühlers ab, eo wird hierdurch die Wärmequelle wieder ausgeschaltet, und die Heizelemente des Lufterhitzers unterliegen wieder ausschließlich der Steuerung durch die Außentemperaturfühler.The invention is based on a regulation of the air heating, in particular in FIG Railway vehicles in which the heating elements of the air heater are different Outside temperature sensors can be controlled with an additional room temperature sensor, which is connected to the control of the heating elements dependent on the outside temperatures. The invention consists in that ίο one near the outside temperature sensor Heat source is arranged, which the room temperature sensor when it is exceeded Response temperature switches on. This heat source causes the outside temperature sensor to heat up, which then turn off their heating elements one after the other, so that the temperature the air supplied to the room drops. Falls as a result of the decreased Heat supply to the room brings the room temperature back below the response temperature of the the temperature sensor controlling the heat source, eo thereby becomes the heat source switched off again and the heating elements of the air heater succumb again exclusively controlled by the outside temperature sensor.

Die Anordnung einer Wärmequelle in derThe arrangement of a heat source in the

Nähe eines Temperaturfühlers zu dem Zweck, das Ansprechen des Fühlers von der Einschaltung der Wärmequelle abhängig zu machen, ist an sich bekannt.Proximity of a temperature sensor for the purpose of triggering the sensor when it is switched on Making it dependent on the heat source is known per se.

Um eine zu schnell aufeinanderfolgende Abschaltung der Heizelemente des Lufterhitzers und eine so hervorgerufene zu weit gehende Änderung der Wärmezufuhr zum Raum zu vermeiden, kann bei der erfindungsgemäßen Regelung die die Außentemperaturfühler beeinflussende Wärmequelle in zwei oder mehr Stufen -unterteilt werden, wobei ein Teil dieser Stufen Wärme mit Verzögerung abgibt. Hierdurch wird erreicht, daß bei Ansprechen des Raumtemperaturfühlers zunächst nur ein Heizelement des Lufterhitzers abgeschaltet wird und die Abschaltung eines weiteren Heizelementes nur dann erfolgt, wenn die Abschaltung des einen Heizelementes nicht ausreicht, um eine alsbaldige Absenkung der Raumtemperatur - herbeizuführen. .. Eine zu weit gehende Absenkung der Temperatur der dem Raum zugeführten Heizluft kann dadurch verhindert, werden, daß die Wärmequelle von einem zusätzlichen Temperaturfühler im Heizluftstrom bei Unterschreiten seiner der niedrigsten zulässigen Heizlufttemperatur entsprechenden Ansprechtemperatur abgeschaltet wird.To be too quick in succession Shutdown of the heating elements of the air heater and one caused in this way too far To avoid going changes in the heat supply to the room, can with the invention Regulation, the heat source influencing the outside temperature sensor can be divided into two or more stages, whereby some of these stages give off heat with a delay. This achieves that when the room temperature sensor responds, initially only one heating element of the air heater is switched off and a further heating element is only switched off when if the disconnection of one heating element is not sufficient for an immediate one Lowering the room temperature - bring about. .. Too far lowering of the temperature the heating air supplied to the room can be prevented that the Heat source from an additional temperature sensor in the heating air flow if the temperature falls below the limit its the lowest permissible hot air temperature corresponding response temperature is switched off.

Die die Heizelemente des Lufterhitzers schaltenden Außentemperaturfühler und die sie beeinflussende Wärmequelle werden zweckmäßig in dem zum Lufterhitzer geleiteten Luftstrom angeordnet. Hierdurch wird erreicht, daß die Temperaturfühler auf Änderungen der Außentemperatur rasch ansprechen, und vermieden, daß sie bei längerer ^Einschaltung der Wärmequelle zu stark erihitzt werden. Um mit geringer Heizleistung der Wärmequelle auszukommen, können die Außentemperaturfühler und die Wärmequelle in einem Teilstrom der dem Erhitzer zugeführten Luft angeordnet werden, für dessen Erwärmung die Zuführung geringer Energiemengen genügt.The heating elements of the air heater Switching outside temperature sensors and the heat source influencing them are useful arranged in the air flow directed to the air heater. This achieves that the temperature sensors respond quickly to changes in the outside temperature, and avoided that they are longer ^ Switching on the heat source is too hot will. In order to get by with a low heating output of the heat source, the Outside temperature sensor and the heat source in a partial flow of the heater supplied air are arranged, for the heating of which the supply is less Amount of energy is sufficient.

Die Wärmequelle kann durch einen oder mehrere elektrische Heizwiderstände gebildet werden, die mit den sie steuernden Temperaturfühlern in Reihe geschaltet sind. Sie kann auch durch einen Warmluftstrom, beispielsweise einen Zweigstroni der aus dem Lufterhitzer .austretenden Luft, gebildet werden, der mittels eines von 'dem Raumtemperaturfühler betätigten, beispielsweise elektromagnetisch gesteuerten Absperrorgans bei Überschreiten der gewünschten Raumtemperatur eingeschaltet wird.The heat source can be formed by one or more electrical heating resistors connected in series with the temperature sensors that control them. she can also by means of a stream of warm air, for example a branch flow from the air heater .Exiting air, are formed by means of one of 'the room temperature sensor actuated, for example electromagnetically controlled shut-off device when the desired room temperature is exceeded is switched on.

Zwecks Beschleunigung des Anheizens kann die vorzeitige Ausschaltung der Heizelemente des Lufterhitzers durch die Außentemperaturfühler dadurch vermieden werden, daß die Außentemperaturfühler durch ein .Ausschaltrelais überbrückt sind, in dessen Erregerstromkreis ein Raumkontaktthermometer geschaltet ist, das bei einer wenig unter dem gewünschten Wert liegenden Raumtemperatur Kontakt gibt und, solange die Raumtemperatür diesen Wert nicht erreicht bat, die Steuerung der Lufterhitzer durch die Außentemperaturfühler aufhebt. , In der Zeichnung sind zwei Ausführungs· beispiele der Erfindung schematisch darge· stellt, und zwar zeigtTo accelerate the heating-up, the heating elements can be switched off prematurely the air heater can be avoided by the outside temperature sensor, that the outside temperature sensors are bridged by a Excitation circuit a room contact thermometer is switched, which is a little room temperature below the desired value and, as long as the Room temperature did not reach this value asked to control the air heater the outside temperature sensor cancels. , The drawing shows two versions Examples of the invention are shown schematically, namely shows

Abb. ι einen elektrischen Lufterhitzer mit einer aus zwei elektrischen Widerständen gebildeten Wärmequelle neben den Außentemperaturfühlern, Fig. Ι an electric air heater with one of two electrical resistors generated heat source next to the outside temperature sensors,

Abb. 2 einen elektrischen Lufterhitzer, bei dem die Wärmequelle durch einen Warmluftstrom -gebildet wird.Fig. 2 an electric air heater in which the heat source is a hot air stream - is formed.

Die Heizelemente r bis 4 des Lufterhitzers 5 werden unmittelbar oder über Schaltschütze ₁₎₀ von temperaturempfindlichen, beispielsweise als Zweimetallthermometer ausgebildeten Kontaktgebern 6 bis 9 eingeschaltet, solange die stufenweise verschiedenen Ansprechtemperaturen dieser Fühler nicht erreicht'sind. _u,. Neben den Temperaturfühlern 6 bis 9, die in einem Gehäuse 10 eingeschlossen sind, das von einem Teilstrom der dem Erhitzer 5 zugeführten Luft durchströmt wird, sind zwei elektrische Heizwiderstände 11 und 12 angeordnet, von denen der eine, 12, mit einer die Wärmeabgabe' hemmenden Ummantelung ver- ■The heating elements r to 4 of the air heater 5 are switched on directly or via contactors _{1) 0} by temperature-sensitive contactors 6 to 9, for example designed as two-metal thermometers, as long as the gradually different response temperatures of these sensors are not reached. _u,. In addition to the temperature sensors 6 to 9, which are enclosed in a housing 10 through which a partial flow of the air supplied to the heater 5 flows, two electrical heating resistors 11 and 12 are arranged, one of which, 12, with a heat dissipation 'inhibiting Covering ■

sehen ist. Im Stromkreis dieser untereinander parallel geschalteten Widerstände 11 und 12 befinden, sich hintereinander ein der Raumtemperatur ausgesetztes, 'beispielsweise bei S i8° ansprechendes Kontaktthermometer 15 und ein im Äuslaßstutzen des Lufterhitzers 5 angeordnetes, bei beispielsweise 20 ° ansprechendes Kontaktthermometer 16. Die Außentemperiaturfühler 6 bis 9 sind überbrückt durch ein. bei Erregung öffnendes vierfaches Relais 18, in dessen Erregerkreis ein der Raumtemperatur ausgesetztes, bei beispielsweise 16 ° ansprechendes Kontaktthermometer 19 eingeschaltet ist. Solange die gewünschte Raumtemperatur von 18 ° nicht überschritten ist und das Thermometer 15 also nicht anspricht, sind die Heizwiderstände 11 und 12 nicht eingeschaltet, so daß die Außentemperaturfühler 6 bis 9 mit Luft von Außentemperatur 'beaufschlagt werden und die Heizelemente 1 bis 4 in Abhängigkeit von der Außentemperatur steuern. Steigt die Raumtemperatur an, so.- schaltet._. infolgedessen das,Kontaktthermometer 15 die Widerstände 11 und 12 ein, von denen der eine, 11, sofort Wärme an die vorbeiströmende Luft abgibt. Infolge dieser Wärmezufuhr schaltet der bei der höchsten Temperatur ansprechende Fühler, der bei der jewei-"ligen Außentemperatur noch Kontakt gibt, das zugehörige Heizelement des Lufterhitzers ab. Genügt die so hervorgerufene Verringerung der .Wärmezufuhr zum beheizten Raum nicht, am die Raumtemperatur unter die Ansprechtemperatur des Thermometers 15 abzusenken, so wird nach einiger Zeit auch der Widerstand 12 Wärme abgeben und die Temperatur, der die Fühler 6 bis 9 beaufschlagenden Luft so weit steigern, daß noch ein' weiteres Heizelement des Lufterhitzers abgeschaltet wird. Eine u. U. durch die Einschaltung der Widerstände 11 und 12 herbeigeführte zu weit gehende Absenkung der Temperatur der dem Raum zugeführten Luft ■45 wird durch das Thermometer 16 vermieden, das bei Absenkung der Heizlufttemperatur unter 20⁰ die Widerstände 11 und 12 ausschaltet. Nach Absenkung der Raumtemperatur unterbricht das Thermometer 15 wieder die Stromzufuhr zu den Heizelementen 11 und 12, so daß die Temperaturfühler 6 bis 9 den Lufterhitzer wieder ausschließlich in Abhängigkeit von der Außentemperatur steuern. Während des Anheizens, solange die-Raumtemperatur die Ansprechtemperatur des Thermometers 19 nicht erreicht hat, werden die Außentemperaturfühler 6 bis 9 durch das Relais 18 überbrückt, so daß unabhängig von der jeweiligen Außentemperatur sämtliche Heizelemente 1 bis 4 des Lufterhitzers S eingeschaltet sind.see is. In the circuit of these resistors 11 and 12, which are connected in parallel, there are one behind the other a contact thermometer 15, which is exposed to room temperature, for example at S i8 °, and a contact thermometer 16, which is arranged in the outlet connection of the air heater 5 and which responds at 20 °, for example are bridged by a. when energized, a quadruple relay 18 opens, in whose excitation circuit a contact thermometer 19 which is exposed to room temperature and responds at 16 °, for example, is switched on. As long as the desired room temperature of 18 ° is not exceeded and the thermometer 15 does not respond, the heating resistors 11 and 12 are not switched on, so that the outside temperature sensors 6 to 9 are acted upon with air from outside temperature 'and the heating elements 1 to 4 depending on control the outside temperature. If the room temperature rises, it switches._. As a result, contact thermometer 15 has resistors 11 and 12, one of which, 11, immediately emits heat to the air flowing past. As a result of this supply of heat, the sensor that responds at the highest temperature, which still makes contact at the respective outside temperature, switches off the associated heating element of the air heater of the thermometer 15, then after some time the resistor 12 will also give off heat and the temperature of the air acting on the sensors 6 to 9 will increase to such an extent that another heating element of the air heater is switched off activation of the resistors 11 and 12 brought about too far going reduction of the temperature of the supplied air to the room ■ 45 is, the less than 20 ⁰ the resistors 11 and 12 off when lowering the heating air avoided by the thermometer 16th After lowering the room temperature, the thermometer interrupts 15 again the power supply to the heating elements 11 and 12, so that the Tem temperature sensors 6 to 9 control the air heater again only depending on the outside temperature. During heating, as long as the room temperature has not reached the response temperature of the thermometer 19, the outside temperature sensors 6 to 9 are bridged by the relay 18 so that all heating elements 1 to 4 of the air heater S are switched on regardless of the respective outside temperature.

Bei der in Abb. 2 dargestellten Einrichtung wird die bei Überschreiten der gewünschten Raumtemperatur erfolgende Beheizung der Außentemperaturfühler 6 bis 9, die hier als Ouecksilbertherimometer ausgebildet sind, durch Beaufschlagung mit einem Warmluftstrom erzielt, der von dem aus dem Lufterhitzer 5 austretenden Luftstrom abgezweigt wird. Die zur Zuführung dieses Warmluftstromes· dienende, zu dem die Fühler 6 bis 9 enthaltenden Gehäuse 10 führende Leitung enthält ein elektromagnetisch gesteuertes Ventil 25, das bei Ansprechen des Raumtemperaturfühlers 15 geöffnet wird; durch die so herbeigeführte Steigerung der Temperatur des die Fühler 6 bis 9 beaufschlagenden Luftstromes wird die Abschaltung - eines Heizelementes des Lufterhitzers 5 und damit die Absenkung der Heizlufttemperatur bewirkt. Das im Auslaßstutzen des Lufterhitzers 5 angeordnete Thermometer 16 verhindert durch Unterbrechung der Erregung des Ventils .2-5-eine zu weit gehende Absenkung der Heizlufttemperatur. .,In the device shown in Fig. 2 If the desired room temperature is exceeded, the outside temperature sensors 6 to 9 are heated are designed as mercury thermometers by applying a stream of warm air achieved, which is branched off from the air flow emerging from the air heater 5. The supply of this warm air stream Serving line leading to the housing 10 containing the sensors 6 to 9 contains an electromagnetically controlled Valve 25, which is opened when the room temperature sensor 15 responds; through the so brought about an increase in the temperature of the sensor 6 to 9 applied Air flow is the shutdown - a heating element of the air heater 5 and thus causes the heating air temperature to drop. That in the outlet of the air heater 5 arranged thermometer 16 prevented by interrupting the excitation of the Valve .2-5-too far lowering the hot air temperature. .,

Claims

Patent claims:

ι. Regulation of air heating, especially in railway vehicles, where the The heating elements of the air heater are controlled by various outside temperature sensors with an additional room temperature sensor connected to the control which is connected to the heating elements dependent on the outside temperatures by a heat source (11, 12) near the outside temperature sensor (6 to 7), which the room temperature sensor (15) when its Response temperature switches on.

2. Control device according to claim 1, characterized in that the heat source is divided into several stages (11, 12) and a part (12) 1 of these stages-105 Gives off heat with a delay.

3. Control device according to claims ι and 2, characterized in that that the heat source from an additional temperature sensor (16) in the heating air flow when the temperature falls below the threshold temperature corresponding to the lowest permissible heating air temperature, it is switched off will.

4. Control device according to claims ι to 3, characterized in that the outside temperature sensor that switches the heating elements (1 to 4) of the air heater (5) (6 to 9) and the influencing heat source (11, 12, 22) in the iao the air heater (5) supplied air flow are arranged.

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5 · Control device according to claims 1 to 4, characterized in that the outside temperature sensors (6 to 9) and the heat source influencing them (n, 12, 22) arranged in a partial flow of the air supplied to the air heater (5) are.

6. Control device according to claims ι to 5, characterized in that the heat source by one or more electrical heating resistors (1-1, 12) formed is connected in series with the temperature sensors (15, 16) that control them are.

7. Control device according to claims ι to 5, characterized in that the heat source through one of the outside temperature sensors (6 to 9) Warm air flow, for example a branch flow from the air heater (5) escaping air, which is generated by means of a room temperature sensor (iS), for example, electromagnetically controlled shut-off device (25) when exceeded the desired room temperature is switched on,

8. Control device according to claims ι to 7, characterized in that the temperature sensors controlling the heating elements (1 to 4) of the air heater (5) (6 to 9) are bridged by a switch-off relay (18) in its excitation circuit .A room contact thermometer (19) is connected, which with a little under the desired room temperature contact.

1 sheet of drawings