FI89003B

FI89003B - Electric sauna stove

Info

Publication number: FI89003B
Application number: FI902886A
Authority: FI
Inventors: Peter Sjoelund
Original assignee: Saunatec Ltd Oy
Priority date: 1990-06-08
Filing date: 1990-06-08
Publication date: 1993-04-30
Also published as: FI902886A0; FI902886A

Description

! 89003 Sähkökiuas Tämä keksintö koskee sähkökiuasta, joka käsittää yhden tai useampia sähkövastuksia kiukaan sijoitustilan 5 lämmittämiseksi joko saunomislämpötilaan tai oleellisesti normaaliin huonelämpötilaan, välineet kiukaan sähkövastusten sähkönsyötön ohjaamiseksi saunomislämpötilan saavuttamiseksi ja ylläpitämiseksi kiukaan sijoitustilassa ja 10 välineet kiukaan sähkövastusten sähkönsyötön oh jaamiseksi oleellisesti normaalin huonelämpötilan saavuttamiseksi ja ylläpitämiseksi kiukaan sijoitustilassa.! This invention relates to an electric heater comprising one or more electric resistors for heating a heater space 5 to either a sauna temperature or a substantially normal room temperature, means for controlling the power supply to the heater to achieve and maintain a normal heating temperature and investment mode.

Yllä kuvatun kaltainen sähkökiuas tunnetaan esimerkiksi FI-kuulutusjulkaisusta 74610. Tällaisen sähkö-15 kiukaan avulla löylyhuoneen lämmitys sekä saunottaessa että muulloin voidaan hoitaa yhden ja saman laitteen avulla. Täten erilliset lämmittimet huonelämmitystä varten on kyetty eliminoimaan.An electric heater such as that described above is known, for example, from FI publication 74610. With the help of such an electric-15 heater, the heating of the steam room both during sauna and at other times can be handled by means of one and the same device. Thus, separate heaters for room heating have been eliminated.

Tällaiseen tunnettuun kaksitoimiseen kiukaaseen 20 liittyvänä ongelmana voidaan pitää sen ohjaamista siten, että erityisesti huonelämmitinkäytössä huonelämmittimille asetettuja korkeinta sallittua pintalämpötilaa koskevia !*! määräyksiä kyetään noudattamaan.A problem with such a known double-acting heater 20 can be considered to be its control in such a way that the maximum permissible surface temperature set for room heaters, especially in room heater use, applies! *! regulations can be complied with.

; ; Edellä mainittu ongelma on keksinnön mukaisessa '·'·* 25 sähkökiukaassa ratkaistu siten, että sähkönsyötön ohjaus-’· ” välineet oleellisesti normaalia huonelämpötilaa varten käsittävät lämpötilaohjatun kytkinelimen kiukaan pinnan ·’,· : maksimilämpötilan rajoittamiseksi ja että sähkönsyötön ohjausvälineet saunomislämpötilaa varten käsittävät väli-30 neet, jotka on sovitettu ohittamaan mainittu lämpötilaoh- • · jattu kytkinelin saunomiskäytössä.; ; The above-mentioned problem in the electric heater according to the invention is solved in such a way that the power supply control means for a substantially normal room temperature comprise a temperature-controlled switch element for limiting the maximum temperature of the heater and that the power control means for the sauna temperature comprise adapted to bypass said temperature-controlled switch in sauna use.

Tämä keksinnön mukainen ratkaisu mahdollistaa kiu-: ·’ kaan varustamisen lämpötilaohjatulla kytkinelimellä, joka huonelämmitinkäytössä rajoittaa laitteen pintalämpötilan : 35 sallittuun maksimiarvoon. Varustamalla kiuas edelleen vä- 2 89003 lineillä, joiden avulla mainittu lämpötilaohjattu kyt-kinelin kyetään ohittamaan, voidaan kiuasta saunomiskäy-tössä lämmittää myös korkeampaan lämpötilaan kuin mitä kyseinen kytkinelin sallisi.This solution according to the invention makes it possible to provide the heater with a temperature-controlled switching element which, in room heater operation, limits the surface temperature of the device to a maximum permissible value. By further equipping the stove with means for bypassing said temperature-controlled switch member, the stove can also be heated to a higher temperature in sauna use than would be allowed by said switch member.

5 Edullisesti mainitut ohitusvälineet käsittävät kytkinelimen, joka on sovitettu oikosulkemaan mainitun lämpötilaohjatun kytkinelimen kiukaan ollessa kytkettynä saunomiskäyttöön.Preferably, said bypass means comprise a switching member adapted to short-circuit the heater of said temperature-controlled switching member when connected to a sauna operation.

Seuraavassa keksinnön mukaista kiuasta kuvataan 10 sen yhden esimerkinomaisen suoritusmuodon valossa lähemmin viitaten oheiseen piirustukseen, jossa kuvio 1 esittää keksinnön mukaisen sähkökiukaan osat kaaviollisesti ja kuvio 2 esittää periaatteellisen piirijärjestelyn 15 keksinnön mukaisen sähkökiukaan ohjausvälineitä varten.The heater according to the invention will now be described in more detail in light of one exemplary embodiment thereof with reference to the accompanying drawing, in which Figure 1 schematically shows parts of an electric heater according to the invention and Figure 2 shows a basic circuit arrangement 15 for electric heater control means according to the invention.

Kuviossa 1 on esitetty keksinnön mukainen sähkö-kiuas, joka käsittää tavanomaisen runkorakenteen 1, jonka alaosaan on sijoitettu releyksikkö 2 sähkövirran syöttämiseksi kiukaan 1 kuumennusvastuksille RL1, RL2 ja RL3.Fig. 1 shows an electric heater according to the invention, comprising a conventional frame structure 1, in the lower part of which a relay unit 2 is placed for supplying electric current to the heater 1 for heating resistors RL1, RL2 and RL3.

20 Releyksikköä 2 ohjataan toisaalta ohjausyksiköllä 3 ja toisaalta esimerkiksi löylyhuoneen seinälle sijoitetulla termostaattiyksiköllä 4, joka sisältää tuntoelimen sekä ;** kiuaskäyttöä että huonelämmitinkäyttöä varten sekä myös • · ; 1 lämpötilarajoittimen kiuaskäyttöä varten. Lämpötilarajoi- ·1·’ 25 tin Tl huonelämmitinkäyttöä varten on sijoitettu kiukaan • 1: 1 yhteyteen sen vaippojen väliin kiukaan takaosaan eri- tyisesti lähelle kiukaan yläosaa.The relay unit 2 is controlled on the one hand by a control unit 3 and on the other hand by a thermostat unit 4 placed on the wall of a steam room, for example, which includes a sensor for both; ** stove operation and room heater operation, as well as • ·; 1 temperature limiter for stove operation. The temperature limiter · 1 · '25 tin Tl for room heater operation is placed in the heater • 1: 1 in connection between its casings at the back of the heater, especially near the top of the heater.

,· · Kuviossa 2 on esitetty periaatteellinen kytkentä kaavio välineille, joilla ohjataan kiukaan lämmitysvas-’·1. 30 tusten RL1, RL2 ja RL3 sähkönsyöttöä sekä kiuaskäytössä että huonelämmitinkäytössä. Kiuaskäytössä lämmitysvastuk-siä syötetään kutakin omasta kolmivaiheverkon vaiheestaan LI, L2 ja L3 vastaavasti releiden RE2 ja RE1 ohjaamien ..1 kytkinten 6, 7 ja 5 kautta. Vastusta RL3 syöttävään vai- 35 heeseen L3 yhdistettyyn linjaan on lisäksi sovitettu kyt- • · · · 3 89003 kin 8, joka on normaalisti suljettu sitä ohjaavaan releen RE3 ollessa virraton, jolloin tämä kytkin 8 oikosulkee sen rinnalle kytketyn diodin Dl. Vastukset RL1, RL2 ja RL3 on kytketty kolmivaiheiseen tähtikytkentään tähtipis-5 teen ollessa liitettynä kolmivaiheverkon nollapisteeseen N. Relettä RE2, joka siis ohjaa vaiheiden LI ja L2 kytkimiä 6 ja 7 ohjataan komparaattorilla IC1A, jota puolestaan ohjaa lämpötilariippuvainen vastus NTC. Tämän komparaattorin IC1A plusliitin on kytketty vastuksen 9 kaut-10 ta syöttöjännitteeseen +U ja mainitun lämpötilariippuvai-sen vastuksen NTC kautta maadoitukseen. Komparaattorin IC1A miinusnapaan syötetään referenssijännite, joka on aikaansaatu maadoituksen ja jännitteen +u väliin kytkettyjen vastusten 10 - 13 sarjaankytkennän muodostaman jän-15 nitteenjakajan avulla. Kiuaskäytössä vaiheen L3 kytkintä 5 ohjaava rele RE1 saa pitovirtansa komparaattoria IC1A vastaavalta ja sen kanssa lähes identtisellä tavalla kytketyltä komparaattorilta IC1B kytkimen S4 kautta. Kiuaskäytössä tämä kytkin S4 on suljettu ja ohittaa tällöin 20 sen rinnalla olevan lämpötilaohjatun kytkinelimen Tl., · · Figure 2 shows a schematic connection diagram for the means for controlling the heating response of the heater. 30 RL1, RL2 and RL3 power supply for both stove operation and room heater operation. In heater operation, the heating resistors are supplied from each of their own three-phase network phases L1, L2 and L3 via switches 6, 7 and 5 controlled by relays RE2 and RE1, respectively. A line 8 is also arranged in the line connected to the phase L3 supplying the resistor RL3, which is normally closed when the relay RE3 controlling it is de-energized, whereby this switch 8 short-circuits the diode D1 connected in parallel with it. Resistors RL1, RL2 and RL3 are connected in three-phase star connection with the star point 5 connected to zero point N of the three-phase network. Relay RE2, which thus controls switches 6 and 7 of phases L1 and L2, is controlled by comparator IC1A, which in turn is controlled by temperature-dependent resistor NTC. The plus terminal of this comparator IC1A is connected via a resistor 9 to a supply voltage of + U and to the ground of said temperature-dependent resistor NTC. A reference voltage is supplied to the negative terminal of the comparator IC1A by means of a voltage-divider divider formed by the series-connected resistors 10 to 13 connected between the ground and the voltage + u. In heater operation, the relay RE1 controlling the switch 5 of phase L3 receives its holding current from a comparator IC1B corresponding to and almost identical to the comparator IC1A via the switch S4. In stove operation, this switch S4 is closed and then bypasses the temperature-controlled switch element T1 adjacent to it.

Tällä tavoin lämpötilariippuvainen vastus NTC ohjaa kom-paraattoreita IC1A ja IC1B, jotka puolestaan ohjaavat re-*1 leitä RE2 ja RE1, jotka puolestaan ohjaavat kytkimiä 6, 7 ja 5.In this way, the temperature-dependent resistor NTC controls the comparators IC1A and IC1B, which in turn control the relays RE2 and RE1, which in turn control the switches 6, 7 and 5.

*·* 25 Muutettaessa kiuas huonelämmittimeksi menetellään * ·* · * 25 When converting a stove to a room heater, proceed as follows * ·

** seuraavasti. Kytkin S2, joka kytkee komparaattorin IC1A** as follows. Switch S2 which connects comparator IC1A

..· lähdön maahan, suljetaan. Tällöin rele RE2 ei voi saada ·’ · ohjausvirtaa, jolloin kytkimet 5 ja 7 avautuvat ja vas tukset RL1 ja RL2 jäävät verrattomiksi. Kytkin S4 ava-·*; 30 taan, jolloin komparaattorin IC1B lähtö, joka ohjaa re-lettä REl, joka puolestaan ohjaa vaiheen L3 kytkintä 5, tulee riippuvaiseksi lämpötilaohjatun kytkinelimen Tl ·* asennosta. Edelleen suljetaan kytkin S3, jolloin rele RE3 .·’ saadaan vetämään ja tällöin avaamaan diodin Dl rinnalla 35 olevan kytkimen 8, jolloin kytkimen 5 ollessa suljettuna 4 990C3 vastus RL3 saa puoliaaltotasasuunnattua virtaa diodin Dl kautta vaiheesta L3. Tällä tavoin kyetään synnyttämään riittävän pieni teho huonelämmitystä varten. Jotta komparaattori IC1B ohjaisi lämpötilan oleellisesti huoneläm-5 pötila-alueelle, tulee sen miinusnapaan syötetty referenssi jännite asettaa tässä suhteessa sopivaan arvoon. Tämä on toteutettu kytkimen SI avulla, jolla voidaan ohittaa vastusten 10 - 13 muodostama jännitejakajan vastus 10. Täten komparaattori IC1B ohjaa nyt kytkintä 5 10 edelleen lämpötilariippuvaisen vastuksen NTC ohjaamana, mutta sen toimintalämpötila-alue on nyt aseteltu vastaamaan huonelämpötilaa. Liian korkeat huonelämmittimen pintalämpötilat eliminoi nyt lämpötilaohjattu kytkin Tl, kuten bimetallikytkin, joka on siis sovitettu komparaat-15 torin IC1B ja releen RE1 väliin. Tämän kytkinelimen Tl toimiessa ei rele RE1 enää saa pitovirtaansa ja täten kytkin 5 avautuu. Tällä tavoin ehdottoman luotettavasti vältetään liian korkeiden pintalämpötilojen syntyminen... · departure to the ground, closed. In this case, the relay RE2 cannot receive the control current, so that the switches 5 and 7 open and the resistors RL1 and RL2 remain incomparable. Switch S4 open · *; 30, whereby the output of the comparator IC1B, which controls the relay RE1, which in turn controls the switch 5 of phase L3, becomes dependent on the position of the temperature-controlled switch element T1 · *. The switch S3 is further closed, whereby the relay RE3. · 'Causes the switch 8 parallel to the diode D1 to be pulled and then opened, whereby when the switch 5 is closed the resistor RL3 receives 990C3 current through the diode D1 from the phase L3. In this way, enough power can be generated for room heating. In order for the comparator IC1B to control the temperature substantially in the room temperature range, the reference voltage applied to its negative terminal must be set to a suitable value in this respect. This is implemented by a switch S1 which can be used to bypass the voltage divider resistor 10 formed by the resistors 10 to 13. Thus, the comparator IC1B now controls the switch 5 10 further under the control of the temperature-dependent resistor NTC, but its operating temperature range is now set to correspond to room temperature. Excessively high surface temperatures of the room heater are now eliminated by a temperature-controlled switch T1, such as a bimetallic switch, which is thus arranged between the comparator 151 IC1B and the relay RE1. When this switching element T1 operates, the relay RE1 no longer receives its holding current and thus the switch 5 opens. In this way, excessive surface temperatures are absolutely reliably avoided.

Yllä keksinnön mukaista sähkökiuasta on kuvattu 20 vain yhden esimerkinomaisen kytkennän avulla ja on ymmärrettävää että siihen voidaan tehdä useitakin muutoksia poikkeamatta kuitenkaan keksinnön mukaisesta perusajatuk- • · sesta, joka on, että huonelämmittimen maksimilämpötilan • · • · * rajoittava lämpötilaohjattu kytkinelin ohitetaan kiuas- *·* 25 käytössä. Tämä voisi tapahtua muutoinkin kuin ehkä yk- ♦ • · sinkertaisinta toteutustapaa edustavan kuvion 2 mukaisen ..· kytkennän avulla. Kuvion 2 kytkentää voitaisiin yksinker- » · r ' * taisesti modifioida poikkeamatta kuitenkaan oheisten pa tenttivaatimusten määrittelemästä suojapiiristä. Ohjaus ·*; 30 releelle RE1 saunomiskäytössä voitaisiin saada myös kol- mannelta komparaattorin IC1B rinnalle kytketyltä komparaattorilta. Kytkin S4 olisi tällöin kytketty joko tältä komparaattorilta releelle RE1 menevään linjaan tai vaihtokytkimeksi, jolla valittaisiin joko tältä kolman-35 nelta komparaattorilta tuleva ohjaus kiuaskäytössä tai • · ♦ 5 89003 lämpötilaohjatulta kytkinelimeltä Tl tuleva ohjaus huone-lämmitinkäytössä. Olisi myös ajateltavissa, että lämpöti-laohjatulla kytkimellä Tl varustettu releen RE1 ohjaus saataisiin joltakin muulta lämpötilariippuvaisen ohjauk-5 sen aikaansaavalta välineeltä kuin komparaattorilta IC1B, joka väline tällöin voisi olla suoraan sovitettu toimimaan huonelämpötila-alueella. Kytkin S4 voitaisiin tällöin toteuttaa vaihtokytkimenä, joka edellä kuvatun tavoin kytkisi releen RE1 joko kytkinelimellä Tl varustetun 10 komparaattorin lähtöön tai mainitun muun lämpötilariippuvaisen ohjauksen aikaansaavan välineen lähtöön. Tässä tapauksessa ei olisi tarvetta muuttaa komparaattorin IC1B referenssijännitettä ja kytkin SI voitaisiin siten jättää pois kuvion 2 kytkennästä.The electric heater according to the invention has been described above with only one exemplary connection and it is understood that several modifications can be made to it without departing from the basic idea of the invention, which is to bypass the temperature-controlled switch element limiting the maximum room heater temperature. * 25 in use. This could be done other than perhaps by means of a connection according to Figure 2, which represents the simplest embodiment. The coupling of Figure 2 could be simply modified without departing from the scope defined by the appended claims. Control · *; The relay RE1 in sauna use could also be obtained from a third comparator connected in parallel with the comparator IC1B. Switch S4 would then be connected either from this comparator to the line to relay RE1 or as a changeover switch to select either control from this third comparator in heater operation or control from temperature controlled switch element T1 in room heater operation. It would also be conceivable for the control of the relay RE1 provided with the temperature-controlled switch T1 to be obtained from some other means providing temperature-dependent control than the comparator IC1B, which means could then be directly adapted to operate in the room temperature range. The switch S4 could then be implemented as a changeover switch which, as described above, would connect the relay RE1 either to the output of a comparator 10 provided with a switching element T1 or to the output of said other means providing temperature-dependent control. In this case, there would be no need to change the reference voltage of the comparator IC1B, and the switch S1 could thus be omitted from the connection of Fig. 2.

Claims

6 89003 1. An electric heater comprising one or more electrical resistors (RL1, RL2, RL3) for heating the heating space of the heater to either a sauna temperature or a substantially normal room temperature, means (IC1A, IC1B, RE1, RE2, S4) for heating the heater RL1, RL2, RL3) for controlling the power supply to achieve and maintain the sauna temperature in the heater placement space and means (S1, S2, IC1B, T1, RE1, S3, RE3, D1) for controlling the power supply to the heater to maintain a substantially normal room temperature , Characterized in that the power supply control means for a substantially normal room temperature comprise a temperature controlled switching element (T1) for limiting the maximum surface temperature of the stove and that the power supply control means for the sauna temperature comprise means (S4) adapted to bypass said heat saunomiskäytössä. Electric heater according to claim 1, characterized in that said bypass means comprise a switching element (S4) arranged to short-circuit the heater of said temperature-controlled switching element (T1) in the country. . · · • · · »» • · ♦ • · • «• · • • • • • • 7 δ 9 G C 3

1. Electrostatic charge and allergy (RL1, RL2, RL3) for uptake, with 5 colors of placebo, with reference to normal temperature or with low normal temperature, according to (IC1A, IC1B, RE1, RE2, RE2, RE2), RE2 However, the above standard (RL1, RL2, RL3) is used up to a maximum of 10 hours, the color of which is placebo, and made.1 (SI, S2, IC1B, T1, RE1, S3, RE3) the number of up to and including the normal temperature of the room temperature, the color of the temperature of the normal temperature of the room temperature omfattar medel (S4) 20 som är anordnade att förbigä nämnda temperaturstyrda Kopp lingsorgan (Tl) vid bastubadsanvändning.

. ·. 2. Electric shield according to patent 1, «1»! ’! kännetecknad därav, att ämnda förbigängsme- • «l del omfattar ett kopplingsorgan (S4) som är anordnat att *; 1 · 1 25 kortsluta nämnda temperaturstyrda kopplingsorgan (Tl) dä * · ♦ · · »♦ · •» · • · · • · · 1 · • «• · • · · · · • · · · · · • ♦ 1 • · • · • ♦ • • • • • »*« · • · · • · ♦ »