FI80157B

FI80157B - ANORDING I MAXTERMOSTAT FOER KOMBINATIONSPANNA.

Info

Publication number: FI80157B
Application number: FI850203A
Authority: FI
Inventors: Goeran Nilsson
Original assignee: Ctc Parca Ab
Priority date: 1984-01-17
Filing date: 1985-01-16
Publication date: 1989-12-29
Also published as: NO164065B; SE8400209L; DK161785B; FI850203A0; DK22785A; DE3500854C2; DK22785D0; SE8400209D0; AT387863B; SE464051B; ATA4685A; NO164065C; FI80157C; FI850203L; NO850178L; DE3500854A1; CH668311A5; DK161785C

Description

1 801571 80157

Laite maksitermostaatissa yhdistelmäkattilaa vartenDevice in maximum thermostat for combination boiler

Esillä oleva keksintö kohdistuu laitteeseen maksitermostaatissa yhdistelmälämmityskattilaa varten, toisin sanoin lämmityskattilaa, joka on tarkoitettu kiinteille polttoaineille ja öljylle ja/tai sähkölle ja tarkoitettu toimimaan yhdessä kattilan käyttötermostaatin kanssa ja järjestetty kytkemään kattilaan yhdistetty syöttävä sähköverkko pois kun kattilassa on liian korkea lämpötila johtuen viasta käyttötermostaatissa.The present invention relates to a device in a maximum thermostat for a combined heating boiler, i.e. a heating boiler for solid fuels and oil and / or electricity for co-operation with a boiler operating thermostat and arranged to disconnect the supply to the boiler when the boiler temperature is too high.

Kuten tiedetään on maksitermostaatin tehtävä katkaista kattilan lämmitys vian esiintyessä kattilan käyttötermostaatis-sa, joka normaalisti säätelee kattilan lämpötilaa. Määräysten mukaan maksitermostaatti ei saa palautua automaattisesti kun se kerran on käynnistynyt.As is known, the function of the maximum thermostat is to switch off the boiler heating in the event of a fault in the boiler operating thermostat, which normally controls the boiler temperature. According to the regulations, the maximum thermostat must not reset automatically once it has started.

Kiinteitä polttoaineita ja sähkölämmitystä varten tarkoitetussa yhdistelmäkattilassa sähköelementtien on tarkoitus jatkaa lämmitystä kun kiinteä polttoaine on palanut loppuun. Lämmitettäessä kiinteällä polttoaineella, esim. haloilla, on usein vaikeata kontrolloida kattilan lämpötilaa. Tämä aikaansaa sen, että sähkökäytön maksitermostaatin katkaisu-lämpötila ylittyy, joka johtaa siihen, että maksitermostaatti rupeaa toimimaan vaikka kattila ei ollut sähkökäytössä kun lämpötila ylittyi. Kun kiinteä polttoaine sitten vähitellen on palanut loppuun ja sähkökäytön pitäisi ruveta lämmittämään, on tämä tässä tapauksessa kytketty pois ja lämpöä ei tule.In a combined boiler for solid fuels and electric heating, the electrical elements are intended to continue heating when the solid fuel has burned out. When heating with solid fuel, e.g. halos, it is often difficult to control the boiler temperature. This causes the cut-out temperature of the maximum operating thermostat to be exceeded, which results in the maximum thermostat starting to operate even when the boiler was not in electric operation when the temperature was exceeded. When the solid fuel is then gradually burned out and the electric drive should start to heat, this is in this case switched off and no heat is generated.

Tämä hankala haittapuoli voidaan välttää esillä olevan keksinnön mukaisella laitteella maksitermostaatissa. Maksiter-mostaatille on tunnusomaista, että se käsittää jännityksen tunnistavan elimen, joka on järjestetty tunnistamaan kattilassa käytettyä polttoainetta vastaavan signaalin, ja liian : korkean lämpötilan elimen, joka on järjestetty tunnistamaan 2 80157 signaalin, joka vastaa kattilan vesilämpötilaa, ja että maksitermostaatti käsittää kytkentäelimen, joka on järjestetty kytkemään pois syöttävän sähköverkon silloin kun tunnistetaan sekä signaali joka vastaa kattilassa olevaa liian korkeata lämpötilaa että signaali, joka tarkoittaa kattilan sähkö- tai öljykäyttöä, jolloin kytkentäelin lukkiutuu tähän asentoon niin, että sähköverkko pysyy poiskyt-kettynä kunnes kummatkin tunnistuselimet ovat tunnistaneet sekä uuden jännityssignaalin että normaalin kattilan veden-lämpötilan.This inconvenient disadvantage can be avoided with the device according to the present invention in a maximum thermostat. The maxim thermostat is characterized in that it comprises a voltage sensing means arranged to detect a signal corresponding to the fuel used in the boiler, and too: a high temperature means arranged to detect 2 80157 signals corresponding to the boiler water temperature, and that the maximum thermostat comprises a switching element is arranged to switch off the supply mains when both a signal corresponding to the excessively high temperature in the boiler and a signal indicating electric or oil operation of the boiler are detected, the switching element being locked in this position so that the mains remains switched off until both sensing elements detect a new voltage signal to the normal boiler water temperature.

Yhdistelmäkattila voi näin ollen toimia joko kiinteillä polttoaineilla kuten esim. koksilla tai haloilla tai sähkökäyttöisellä voimanlähteellä kuten esim. sähköelementeillä tai öljypolttimella. Kattila voi tällöin olla kytketty yksivaihe- tai kolmivaiheverkkoon. Maksitermostaatti voi esim. kolmivaiheverkossa olla kytketty vaihejohtimen ja nollajohtimen väliin. Maksitermostaatin liitäntä voidaan tehdä joko käyttötermostaatin ja kattilan väliin tai ennen käyttötermostaattia.The combination boiler can thus be operated either with solid fuels such as coke or halos or with an electric power source such as electric cells or an oil burner. The boiler can then be connected to a single-phase or three-phase network. In a three-phase network, for example, the maximum thermostat can be connected between a phase conductor and a neutral conductor. The maximum thermostat can be connected either between the operating thermostat and the boiler or before the operating thermostat.

Lämmitettäessä haloilla esim. haloille ja sähkölle tarkoitetussa yhdistelmäkattilassa tulee kattilan käyttötermos-taatti olemaan katkaistu jos kattilan vedenlämpötila ylittää säädetyn määrän, esim. 70°C. Mitään signaalijännitystä ei kulkeudu maksitermostaattiin tässä käyttötilassa. Se saa kuitenkin halkolämmityksen aikana lämpötila-anturiltaan signaalin mikäli kattilan lämpötila ylittää esim. 80°C. Tämä ei kuitenkaan vaikuta maksitermostaattiin koska se ei ole samanaikaisesti tunnistanut jännitesignaalia, joka ilmoittaa että kattila olisi sähkökäytössä. Mikäli sähköelementit sitä vastoin olisivat kytkettyinä ja kattilan vedenlämpötila ylittäisi esim. 80°C saa maksitermostaatti signaalin lämpötila-anturiltaan, sekä jännitesignaalin tulopuoleltaan, jolloin maksitermostaatti rupeaa toimimaan ja katkaisee jännityksen sähköelementteihin. Maksitermostaatti jää sen 3 80157 jälkeen lauenneeseen asentoon kunnes se palautetaan manuaalisesti .When heating with halos, e.g. in a combination boiler for halos and electricity, the boiler operating thermostat will be switched off if the boiler water temperature exceeds a set amount, e.g. 70 ° C. No signal voltage is transmitted to the maximum thermostat in this operating mode. However, during log heating, it receives a signal from its temperature sensor if the boiler temperature exceeds, for example, 80 ° C. However, this does not affect the maximum thermostat as it has not simultaneously detected a voltage signal indicating that the boiler is in electric operation. If, on the other hand, the electrical elements are connected and the boiler water temperature exceeds e.g. 80 ° C, the maximum thermostat receives a signal from its temperature sensor and a voltage signal from the input side, whereupon the maximum thermostat starts to operate and disconnects the electrical elements. After 3,80157, the maximum thermostat remains in the tripped position until it is reset manually.

Keksintöä kuvaillaan lähemmin viitaten oheisiin piirroksiin, joissa kuvio 1 esittää esimerkin tavasta liittää käyttö- ja maksitermostaatti lämmityskattilaan, kuvio 2 esittää lohkokaaviona esimerkin maksitermostaatin rakenteesta ja kuvio 3 esittää esimerkin periaatekaaviosta kuvion 2 mukaiselle maksitermostaatille.The invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings, in which Figure 1 shows an example of how to connect an operating and maximum thermostat to a boiler, Figure 2 shows a block diagram of an example of a maximum thermostat structure and Figure 3 shows an example of a schematic diagram of the maximum thermostat of Figure 2.

Kuviossa 1 esitetään kuinka kolmivaiheverkko 1 on liitetty yhdistelmälämmityskattilaan 2 mm. sähkökäyttöä varten. Sähkölaitteen sijasta voi verkkoon olla liitetty öljypoltin. Verkkoon on tunnetulla tavalla kytketty käyttötermostaatti ja sen lämpötila-anturi 3 koskettimineen 4, sekä maksitermostaatti 5, joka kontaktorin 6 kautta koskettimineen 7 voi kytkeä sähköverkon päälle ja pois. Kontaktoriin on liitetty maksilämpötila-anturi 9, joka on asennettu siten, että kun säädetty maksimilämpötila ylittyy kytkee kontaktori pois verkon.Figure 1 shows how the three-phase network 1 is connected to a 2 mm combined heating boiler. for electrical use. Instead of an electrical appliance, an oil burner may be connected to the mains. A drive thermostat and its temperature sensor 3 with their contacts 4 are connected to the network in a known manner, as well as a maximum thermostat 5, which can switch the mains on and off via the contactor 6 with its contacts 7. A maximum temperature sensor 9 is connected to the contactor, which is installed so that when the set maximum temperature is exceeded, the contactor switches off the mains.

Maksitermostaatti 5 on muodostettu siten, että se on vaikutuksen alaisena vain silloin kun kattilaan syötetään sähköä. Maksitermostaatti ei siis ole vaikutuksen alainen kun kattilaa lämmitetään kiinteillä polttoaineilla. Kattilaa syötettäessä sähköllä öljy- tai sähkökäyttöä varten saa maksitermostaatti tästä signaalin erityisestä laitteesta 10.The maximum thermostat 5 is designed so that it is only affected when electricity is supplied to the boiler. The maximum thermostat is therefore not affected when the boiler is heated with solid fuels. When the boiler is supplied with electricity for oil or electricity use, the maximum thermostat receives a signal from this special device 10.

Tämä voi esim. olla kattilan vetoluukkuun sijoitettu kosketin, jolloin kosketin rupeaa toimimaan kun vetoluukku on suljettu, toisin sanoin kun kiinteillä polttoaineilla suoritettu lämmitys on lakannut. Kuten mainittiin voidaan ajatella myös muunlaisia järjestelmiä aikaansaamaan signaali maksitermostaattiin siitä, että sähköverkko on liitetty.This can be, for example, a contact placed in the boiler's suction hatch, whereby the contact begins to operate when the suction hatch is closed, i.e. when the heating with solid fuels has ceased. As mentioned, other types of systems can also be considered to provide a signal to the maximum thermostat that the mains is connected.

4 801574,80157

Kuviossa 2 esitetään lohkokaaviona esimerkki ilmoitetun periaatteen mukaisesti toimivan maksitermostaatin 5 rakenteesta. Sisääntulo C on liitetty koskettimeen 10 ja sisääntulo B on liitetty verkon 0-johtimeen. Maksitermos-taatti 5 käsittää jänniteilmaisimen 11, joka muodostaa myös sähköpiirin maksitermostaatin muille elimille. Maksimilämpötilan ilmaisin 9 on sisääntulon T kautta liitetty ylilämpötilan ilmaisimeen 15, joka on järjestetty, silloin kun ylilämpötila huomataan, kiikkupiirin 14 avulla vaikuttamaan ulostulopiiriin 13. Tämä piiri käsittää koskettimen 16 kontaktorin 6 piirissä, joka kontaktori näin ollen ylilämpötilan sattuessa kytkee pois verkon sähkölaitteesta tai öljy-polttimesta. Maksitermostaattiin kuuluu myös piiri 12, joka on järjestetty palauttamaan kiikkupiirin 14 ja ulostulopii-rin 13 alkuperäisasentoon kun jännitettä taas on sisääntulossa C.Figure 2 shows as a block diagram an example of the structure of a maximum thermostat 5 operating according to the stated principle. Input C is connected to contact 10 and input B is connected to network 0 conductor. The maximum thermostat 5 comprises a voltage detector 11, which also forms an electrical circuit for the other members of the maximum thermostat. The maximum temperature detector 9 is connected via an input T to an overtemperature detector 15 which, when an overtemperature is detected, is arranged to act on the output circuit 13 by means of a flip-flop circuit 14. This circuit comprises a contact 16 in a contactor 6 circuit. the torch. The maximum thermostat also includes a circuit 12 arranged to reset the flip-flop circuit 14 and the output circuit 13 to the original position when the voltage is again at the input C.

Kuviossa 3 esitetään esimerkkejä maksitermostaattiin kuuluvien yksiköiden periaatteellisesta rakenteesta. Sisääntuloon C on liitetty jännitteenilmaisin 11, josta siis jännitteen syöttö muihin yksiköihin tapahtuu. Yksikkö 11 sisältää tasasuuntaussillan ja suodatinkytkennän zenerdiodeineen. Tämän piirin 11 ulostulo on liitetty lähtöpiiriin 13, joka mm. sisältää releen 17 sarjassa transistorin 18 kanssa. Rele vaikuttaa koskettimeen 16, joka ohjaa kontaktoria 6. Transistori 18 on liitetty, esim. tyyppiä MC 14013 olevan muis-tikiikun 14 ulostuloon. Kiikussa on sisääntulo R liitettynä toiminnanvahvistinkytkentään, esim. tyyppiä LM 324. Toiminnan vahvistimeen johdetaan jännitettä osaksi jännitteenja-kaimesta 20, osaksi sisääntulopiiristä 11 vastuspiirin kautta, joka myös sisältää kalibrointivastuksen 19 ja lämpötila-anturin 9, joka tässä tapauksessa on termistori. Muistikiikun toinen sisääntulo S on liitetty automaattiseen palautuspii-riin 12, joka on myös liitetty piirin 11 ulostuloon. Piiri 12 käsittää RC-piirin 21 sarjassa vastuksen 22 kanssa, joka on kytketty rinnan diodin kanssa.Figure 3 shows examples of the basic structure of the units included in the maximum thermostat. A voltage detector 11 is connected to the input C, from which the voltage is supplied to the other units. Unit 11 includes a rectifier bridge and a filter circuit with zener diodes. The output of this circuit 11 is connected to the output circuit 13, which e.g. includes a relay 17 in series with transistor 18. The relay acts on the contact 16 which controls the contactor 6. The transistor 18 is connected, e.g. to the output of a memory flip-flop 14 of type MC 14013. The flip-flop has an input R connected to an operational amplifier circuit, e.g. type LM 324. A voltage is applied to the operational amplifier partly from the voltage gauge 20, partly from the input circuit 11 via a resistor circuit which also includes a calibration resistor 19 and a temperature sensor 9, in this case a thermistor. The second input S of the memory flip-flop is connected to the automatic reset circuit 12, which is also connected to the output of the circuit 11. Circuit 12 comprises an RC circuit 21 in series with a resistor 22 connected in parallel with a diode.

s 80157s 80157

Kun verkkojännite on sisääntulon C kautta syötetty piiriin 11 syötetään jännite myös piireihin 12, 13 ja 15. Piirissä 12 saadaan silloin vastuksen 22 yli jännite, joka myös saadaan muistikiikun 14 sisääntuloon S, jolloin ulostuloon Q saadaan sellainen pulssi, että transistorista 18 tulee johtava ja rele 17 toimii, jolloin kontaktorin kosketin 16 sulkeutuu. Kontaktori sulkee tällöin virran kattilan sähkölaitteeseen tai öljypolttimeen ja jää tähän asentoon niin kauan kun ylilämpötilaa ei havaita.When the mains voltage is applied to the circuit 11 via the input C, the voltage is also applied to the circuits 12, 13 and 15. In the circuit 12, a voltage is then applied across the resistor 22, which is also applied to the input S of the memory flip-flop 14, giving the output Q a pulse 17 operates, closing the contactor contact 16. The contactor then shuts off the power to the boiler's electrical system or oil burner and remains in this position as long as no overtemperature is detected.

Jos termistori havaitsee lämpötilan, joka on korkeampi kuin maksimaalisesti sallittu lämpötila, muuttuu vastus toiminnan-vahvistimien piirissä, jolloin nämä joutuvat sellaisen vaikutuksen alaisiksi, että muistikiikun 14 sisääntuloon R kohdistuu jännite. Kiikku asettuu silloin siten, että transistori 18 ei enää ole johtava, vaan rele 17 aukeaa, jolloin virta kontaktoriin 16 katkeaa. Kontaktori kytkee silloin kosket-timiensa 7 kautta pois sähkölaitteen tai öljypolttimen. Kun jännitettä jälleen on piirin 11 sisääntulossa C kun käyttö-mekanismiin on vaikutettu käsin saadaan jännitepulssi muisti-kiikun 14 sisääntuloon S. Transistorista 18 tulee jälleen johtava ja rele 17 toimii. Täten virta kontaktoriin 6 suljetaan, ja kontaktori vuorostaan sulkee virran sähkölaitteeseen tai öljypolttimeen, jonka jälkeen kattila käy normaalisti käyttötermostaatin 4 avulla kunnes uudelleen havaitaan liian korkea lämpötila. Termistori 9, joka tunnistaa kattilan vedenlämpötilan, voi olla siten muodostettu, että vian syntyessä termistoriin tai sen liitäntäpiiriin aktivoituu ylilämpötilaelin 15 sekä ulostulopiiri 13, jolloin kontaktori 6 kytkee sähköverkon pois kattilasta.If the thermistor detects a temperature higher than the maximum permissible temperature, the resistance in the circuit of the operational amplifiers changes, whereby they are subjected to such an effect that a voltage is applied to the input R of the memory flip-flop 14. The flip-flop is then set so that the transistor 18 is no longer conductive, but the relay 17 opens, whereby the current to the contactor 16 is cut off. The contactor then switches off the electrical device or the oil burner via its contacts 7. When the voltage is again at the input C of the circuit 11, when the drive mechanism is manually actuated, a voltage pulse is obtained at the input S of the memory flip-flop 14. The transistor 18 becomes conductive again and the relay 17 operates. Thus, the current to the contactor 6 is turned off, and the contactor in turn shuts off the current to the electrical device or the oil burner, after which the boiler normally runs by means of the operating thermostat 4 until too high a temperature is detected again. The thermistor 9, which detects the water temperature of the boiler, can be formed in such a way that in the event of a fault in the thermistor or its connection circuit, the overtemperature element 15 and the output circuit 13 are activated, whereby the contactor 6 disconnects the mains.

Edellä kuvatulla laitteella on aikaansaatu maksitermostaat-ti, jonka avulla johdannossa kuvatut haittapuolet vältetään. Maksitermostaatti ei luonnollisesti rajoitu edellä kuvailtuun sovellutusmuotoon, vaan on ajateltavissa erilaisia muunnelmia. Näin ollen voi tapa jolla maksitermostaatti liite- 6 80157 tään sähköverkkoon ja kattilaan vaihdella. Edelleen voi maksitermostaattiin sisääntulopiirien toteutus vaihdella.The device described above has provided a maximum thermostat which avoids the disadvantages described in the introduction. The maximum thermostat is, of course, not limited to the embodiment described above, but various variations are conceivable. Thus, the way in which the maximum thermostat is connected to the mains and the boiler can vary. Furthermore, the implementation of the input circuits for the maximum thermostat may vary.

Myös esimerkiksi ylilämpötilapiiri voidaan toteuttaa toisella tavalla. Lisäksi ulostulopiiri voi toisin kuin esitetyssä tapauksessa käsittää erillisen kontaktorin sijasta releen/ joka kytkee ja katkaisee sähköpiirin.The overtemperature circuit, for example, can also be implemented in another way. In addition, unlike in the case shown, the output circuit may comprise a relay / which switches on and off the electrical circuit instead of a separate contactor.

Claims

1. Device in max. Thermostat for combination heating boiler intended to cooperate with boiler operating thermostat and arranged to disconnect the supply electricity grid connected to the boiler at an excess temperature in the boiler, characterized in that the max. Thermostat comprises a voltage sensor ( 11) arranged to detect a signal corresponding to the boiler operating state and an over-temperature means (15) arranged to detect a signal corresponding to the boiler water temperature, the max thermostat (5) being arranged to disconnect the supply mains through a switching means (13, 16). a signal corresponding to the over-temperature in the boiler as well as a signal corresponding to electric or oil operation of the boiler is detected.

2. Device according to claim 1, characterized in that the operating state signal consists of the voltage supplied to the combination boiler during electric or oil operation or the supply voltage to the operating thermostat.

3. Device according to claim 1, characterized in that the operating state signal is a separately generated voltage during electricity or oil operation.

4. Apparatus according to claim 1, characterized in that the switching means (13, 16) comprises a relay arranged to disconnect and connect the supply mains to the boiler.

5. Device according to claim 1, characterized in that the coupling means (13, 16) are connected to a separate contactor (6), which is arranged to disconnect and connect the supply mains to the boiler.

6. Apparatus according to claim 1, characterized in that the over-temperature sensing means (15) is connected to a thermistor (9) arranged to sense the boiler water temperature, the over-temperature means (15) being arranged to release the maximum thermostat or in the event of a fault in the thermistor or in the its connection circuit. 10 80157

7. Device according to claim 1, characterized by a resetting means connected to the voltage sensing means (11), the switching means (13, 16) and the over-temperature means (15) and arranged, since the max thermostat disconnected the mains and voltage signal anyo. By means of a manual actuator, the voltage sensing means (11) and normal boiler water temperature are detected in the Overtemperature (15), actuate the switching means (13, 16) so that this connects the mains to the boiler.