FI81001B - Elektrisk bastuugn. - Google Patents

Description

Sähkökiuas 81001

Keksinnön kohteena on kolmivaiheverkkoon kytkettävä sähkökiuas, johon kuuluu tähtikytketty ja nollajohtimella varustettu 5 vastussarja, kolmivaiheiset kellolaitteen ja termostaatin ohjaavat kytkimet sähkönsyötön ohjaamiseksi vastuksille, kytkin ja huonelämpötilatermostaatti sähkön syöttämiseksi ainakin yhteen vastukseen kellolaitteen kytkimen ohitse.

10 Suomalaisesta kuulutusjulkaisusta n:o 74610 tunnetaan huoneläm-mitykseen soveltuva sähkökiuas. Julkaisussa ehdotetaan sähkön syöttämistä joko erilliseen vastukseen tai yhteen tähtikytket-tyyn vastukseen erillisen kytkinlaitteen kautta. Edullisimmin kaksi tai kolme tähtikytketyn vastussarjan vastuksista kytke-15 tään sarjaan siten, että koko sarjan yli kytketään vaihejännite samalla kun normaali tähtikytkentä on purettu. Kahden vastuksen sarjakytkennällä saadaan puolet yhden vastuksen lämmitystehosta ja vastaavasti kolmen vastuksen sarjaankytkennällä saadaan yksi kolmasosa yhden vastuksen lämmitystehosta. Esimerkiksi 6 kW 20 kiukaan yhteydessä kahden vastuksen sarjaankytkennällä saadaan huoneenlämmitystehoksi 1000 W. Tämä on yleensä kuitenkin liian suuri teho, jolloin lämmityksen säädöstä tulee voimakkaasti sahaava. Kolmen vastuksen sarjaankytkentä huoneenlämmitykseen on taas sangen monimutkainen kytkentä ja vaatii monimutkaisen 25 pääkytkimen.

Ruotsalaisesta patenttijulkaisusta n:o 308419 tunnetaan toinen huoneenlämmitykseen soveltuva kiukaan lämmitysvastusten tähtikytkentä. Tässä sähkön syöttö tapahtuu erikoislaatuisella 30 termostaatilla joka kytkee lämpötilaeron kasvaessa ensin kaksi vaihetta päälle ja eron kasvaessa edelleen kolmannen vaiheen päälle. Jos tässä termostaatin lämpötila-asetusalue ulottuu huoneenlämpötila-alueelle, koko lämmitys tapahtuu tällöin kahden vastuksen sarjaankytkennällä kahden vaihejohtimen väliin, 35 jota termostaatti katkoo lämpötilaeron mukaan. Tässäkin huoneeniämmitysteho on kuitenkin turhan suuri huolimatta kahden vastuksen sarjaankytkennästä.

2 81001

Keksinnön tarkoituksena on aikaansaada uudenlaisella sähkökyt-kennällä varustettu sähkökiuas, joka soveltuu saunahuoneen lämmitykseen. Erikoisesti on pyritty kytkennän yksinkertaisuuteen ja optimaaliseen huoneeniämmitystehoon. Keksinnön tunnus-5 merkilliset piirteet on esitetty patenttivaatimuksessa 1. On huomattava, että käytännössä yhden vastuksen lämmitysteho putoaa enemmän kuin sähkönsyöttöajasta voisi päätellä. Tämä johtuu siitä, että lämmitysvastuksen impedenssi ei muodostu pelkästään resitiivisestä osasta vaan siihen kuuluu myös induk- 10 tiivinen osa. Tämä induktiivinen osa vaikuttaa huomattavan voimakkaasti murrettaessa sini-aalto jaksollisiin osiin. Patenttivaatimuksessa 2 on esitetty erityisen edullinen sovellutusmuoto. Tässä on päästy kytkentäteknillisesti äärimmäiseen yksinkertaisuuteen.

15

Seuraavassa keksintöä havainnollistetaan viittaamalla oheisiin kuviin, joissa esitetään keksinnön periaatteita ja erästä kytkennän sovellutusmuotoa.

20 Kuva 1 esittää viivästetyllä liipaisulla tapahtuvaa sähkönsyöt-töä.

Kuva 2 esittää puoliaaltotasasuunnattua sähkönsyöttöä Kuva 3 esittää sähkökiukaan kytkentäkaaviota 25 Tyristori- ja triackomponenteilla on mahdollista kytkeä sähkön-syöttö päälle keskellä jaksoa, jolloin huoneenlämmitysvastuksen sähkönsyötöstä tulee kuvan 1 mukainen. Lämmitysvastukselle kytketään jännite joka puolijakson loppuvaiheessa, jolloin sähkönsyöttö on kuvan 1 mukainen. Syötettyä lämmitystehoa 30 kuvaavat pinnat 2. Kuvan 1 tapauksessa lämmitysteho on murto-osa vastuksen nimellistehosta. Triac- ja tyristorikomponenteil-la sähkönsyöttö voidaan säätää mielivaltaisesti nollasta nimellistehoon saakka. Nämä komponentit vaativat kuitenkin oman ohjausyksikkönsä, mikä tekee kytkentäkaaviosta monimutkaisen.

35 Huonelämpötilatermostaatti voidaan kuitenkin rakentaa tähän ohjausyksikköön, jolloin vältytään erilliseltä tehokytkimeltä.

3 81 001

Kuviossa 3 on esitetty keksinnön mukaisen sähkökiukaan kytkentäkaavio. Kolmivaihejännitteitä L^, L2 ja L3 johdetaan usean kytkimen kautta tähtikytkettyyn vastussarjaan, jonka muodostavat lämmitysvastukset 5Lj., 5L2 ja 5L3 · Nolla johdin N on kytket-5 ty näiden .vastusten yhteiseen päähän. Käytännössä lämpötilara-joitin 6 ja termostaatti 7 muodostavat yhteisen yksikön, jossa lämpötilarajoittimen ja termostaatin kytkimet on sijoitettu sarjaan. Kiukaan normaali päällekytkentä tapahtuu kellolaitteen 8 avulla, joka samalla rajoittaa maksimipäälläoloajan neljään 10 tuntiin (Suomessa).

Kiuasta voidaan käyttää huoneenlämmittimenä siten, että yhteen vastukseen 5L3 johdetaan puoliaaltotasasuunnattu vaihejännite. Tätä varten huonelämpötilatermostaatti 9 ja diodi 10 on kyt-15 ketty sarjaan siten, että niillä ohitetaan vastaava kello-laitteen 8 kytkin. Huonelämpötilatennostaattiin 9 kuuluu kahdet kärjet; toisilla huoneenlämmitys kytketään pois ja toista käytetään varsinaiseen termostaattiohjaukseen. Kuvassa 3 kytkimet on esitetty huoneenlämmitystilassa silloin, kun 20 huoneenlämmitystermostaatti on katkaissut lämmitysvirran väliaikaisesti.

Saunan lämpötilatermostaatti 7 ei aiheuta huoneenlämmityskäy-tössä haittaa, sillä sen kytkimet ovat suljetut huonelämpöti-25 laalueella.

Käytännössä 6 kW:n kiukaan yhden 2 kW:n vastuksen ohjaaminen puoliaaltotasasuunnatulla jännitteellä pienentää lämmitystehoa enemmän kuin puoleen alkuperäisestä lämmitystehosta. Tämä 30 johtuu siitä, että lämmitysvastuksessa on resistiivisen osan tilalla myös induktanssia, jonka merkitys puoliaaltotasasuunnatulla virralla on huomattavasti suurempi kuin tasaisella sini-aaltovirralla. Käytännön mittauksissa 2 kW:n vastus on antanut puoliaaltotasasuunnatulla virralla noin 850-950 W. Kun yhden 35 vastuksen läpi johdetaan puoliaaltotasasuunnattu sähkövirta, sähkön syöttö on kuvan 2 mukainen. Yhdelle lämmitysvastukselle johdetaan vain jännitteen 1 positiivinen osa, jolloin pinnat 3 kuvaavat syötettyä tehoa.

Claims (2)

4 81 001

1. Elektrisk bastuugn kopplad tili trefasnät, vilken bastuugn innefattar stjärnkopplad och med nolledare (N) utrus-tad motständsserie (5Li, 5L2/ 5L3)/ trefasiga av klockanordning 25 (8) och termostat (7) styrda koppiingar för ledning av Ström tili motständ, koppiing och rumsuppvärmningstermostat (9) för matning av ström tili ätminstone en av motständen (5^) förbi klockanordningens (8) koppling, kännetecknad därav, att bastuugnen innefattar koppiingsanordning (10) för matning av 30 effekt vid rumsuppvärmning enbart periodvis under en del av hela perioden.

1. Kolmivaiheverkkoon kytkettävä sähkökiuas, johon kuuluu tähtikytketty ja nollajohtimella (N) varustettu 5 vastussarja (5li, 5L2' 5L3)* kolmivaiheiset kellolaitteen (8) ja termostaatin (7) ohjaamat kytkimet sähkönsyötön ohjaamiseksi vastuksille, kytkin ja huonelämpötilatermostaatti (9) sähkön syöttämiseksi ainakin yhteen vastukseen (5l3) kellolaitteen (8) kytkimen ohitse, tunnettu siitä, että kiukaaseen kuuluu 10 kytkinlaite (10) tehon syöttämiseksi huonelämmityksessä vain jaksollisesti osan aikaa koko jaksosta.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen sähkökiuas, tunnettu siitä, että sanottu kytkinlaite (10) on diodi, joka on 15 kytketty toisen termostaatin (9) kytkimen kanssa sarjaan ja joiden kautta puoliaaltotasasuunnattu vaihejännite johdetaan vastaavalle vastukselle kellolaitteen (8) ohjaaman kytkimen ohitse.

20 Patentkrav

2. Elektrisk bastuugn enligt patentkrav 1, kännetecknad därav, att den nämnda koppiingsanordningen (10) är en diod, 35 vilken diod är kopplad i serie tillsammans med den andra termostatens (9) koppling och genom vilka den halvvägslikrikta-de fasspänningen leds tili motsvarande motständ förbi den av klockanordningen (8) styrda koppiingen. Il