FI90723B

FI90723B - electric heater

Info

Publication number: FI90723B
Application number: FI901151A
Authority: FI
Inventors: Antti Kivimaa
Original assignee: Saunatec Ltd Oy
Priority date: 1990-03-07
Filing date: 1990-03-07
Publication date: 1993-12-15
Also published as: SE9100643L; DE4105099A1; DE4105099C2; GB2243925A; FI901151A0; FI901151A; FI90723C; SE503811C2; GB9103941D0; SE9100643D0

Description

90723 Sähkökiuas Tämä keksintö koskee sähkökiuasta, joka käsittää yhden tai useampia sähkövastuksia lämmön kehittämiseksi 5 kiukaan sijoitustilaan eli löylyhuoneeseen, johon on sijoitettu raittiin ilman sisääntuloaukko ja poistoilma-auk-ko ja välineet löylyhuoneen ilmanvaihdon aikaansaamiseksi, kuten puhallin sovitettuna löylyhuoneen raittiin ilman tu-loaukon yhteyteen, ohjattu venttiili sovitettuna löylyhuo-10 neen raittiin ilman tuloaukon yhteyteen löylyhuoneen poistoillaan poistuessa poistoilmaimurilla varustetun kanavis-ton kautta tai imuri sovitettuna löylyhuoneen poistoilma-aukon yhteyteen.The present invention relates to an electric heater comprising one or more electric heaters for generating heat in a storage space of the heater 5, i.e. a steam room with a fresh air inlet and an exhaust air opening and means for providing ventilation of the steam room, such as a fan fitted to the steam room. a controlled valve fitted to the fresh air of the steam room 10 in connection with the inlet of the steam room when leaving the steam room via a duct with an exhaust air extractor or a vacuum cleaner fitted in connection with the outlet of the steam room.

Eräs merkittävimmistä saunomisnautintoon vaikutta-15 vista tekijöistä on löylyhuoneen hengitysilman laatu ja määrä. Löylyhuoneen ilman riittävän raikkauden ja happipitoisuuden säilyttämisen kannalta on saunan oikealla ilmastoinnilla suuri merkitys. Uusimpien tutkimusten mukaan suositellaan koneellista ilmanvaihtoa käytettäessä tai il-20 man poistuessa vapaan poistona katolle menevään hormiin raittiin ilman tuomista kiukaan päälle vähintään 50 cm kiukaan yläpuolelle. Poistoilmaventtiilin tulee puolestaan sijaita mahdollisimman kaukana kiukaasta ja suhteellisen alhaalla esimerkiksi lauteiden alla. Näin suoritetulla il-25 mastoinnilla jää lämpötilaero löylyhuoneen ylä- ja alaosan välillä mahdollisimman pieneksi.One of the most significant factors influencing sauna enjoyment is the quality and quantity of breathing air in the steam room. Proper air conditioning of the sauna is of great importance for maintaining the air in the steam room with sufficient freshness and oxygen content. According to the latest research, it is recommended to use fresh air in the flue at least 50 cm above the stove when using mechanical ventilation or leaving the air free of charge in the flue going to the roof. The exhaust air valve, in turn, should be located as far as possible from the heater and relatively low, for example under benches. With the il-25 leveling carried out in this way, the temperature difference between the upper and lower part of the steam room is kept to a minimum.

Vaikka löylyhuoneen ilmanvaihdon merkitys onkin tunnustettu, ei kuitenkaan ole käytännössä aikaansaatu laitteistoja, jotka toteuttaisivat tämän ilmanvaihdon op-30 timaalisella tavalla. Esillä olevan keksinnön tavoitteena onkin esittää sähkökiuas, joka tarjoaa ratkaisun tähän ongelmaan. Tälle keksinnön mukaiselle sähkökiukaalle on tunnusomaista, että kiuas käsittää ohjausvälineet ilmanvaihdon aikaansaavia välineitä varten ja että nämä ohjaus-35 välineet käsittävät aika- ja/tai lämpötilaohjatut kytkin- 2 välineet, jotka ohjaavat ilmanvaihdon saunomistasolle halutun ajan kuluttua kiukaan päällekytkemisen jälkeen tai halutussa löylyhuoneen lämpötilassa ja palauttavat ilmanvaihdon normaalitasolle halutun ajan kuluttua kiukaan sam-5 muttamisen jälkeen tai toisessa edellä mainittua lämpötilaa alhaisemmassa lämpötilassa. Täten siis löylyhuoneen ilmanvaihtoa eli ilmanvaihdon tasoa ohjataan kiukaaseen liittyvillä välineillä, jolloin yksinkertaisesti ja tehokkaasti kyetään ottamaan huomioon kiukaan ja siten myös 10 löylyhuoneen eri toimintatilat.Although the importance of steam room ventilation has been recognized, no equipment has been provided in practice to implement this ventilation in an optimal manner. It is therefore an object of the present invention to provide an electric heater which provides a solution to this problem. This electric heater according to the invention is characterized in that the heater comprises control means for ventilation means and that these control means comprise time and / or temperature controlled switching means 2 which control ventilation to the sauna level after a desired time after switching on the heater or in a desired steam room. ventilation to the normal level after the desired time after the heater has been switched off or at another temperature below the above-mentioned temperature. Thus, the ventilation of the steam room, i.e. the level of ventilation, is controlled by means associated with the heater, whereby the different operating modes of the heater and thus also of the 10 steam rooms can be taken into account simply and efficiently.

Erillisissä löylyhuoneissa tai saunahuoneissa on yksinkertaisinta ja tehokkainta käyttää raitisilma-aukon yhteyteen sijoitettua puhallinta. Tällä tavoin taataan tehokas ilman sisäänpuhallus eikä löylyhuoneen mahdolliset 15 vuotokohdat vaikuta ilmanvaihdon toimintaan. Jos taas kysymys on huoneistosaunasta, jossa löylyhuoneen ilmanvaihto on yhdistetty huippuimurilla varustettuun ilmanvaihtokana-vistoon, voidaan tehokas ilmanvaihto hoitaa tämän huippu-imurin avulla varustamalla saunan raittiin ilman tuloaukko 20 kiukaan ohjauksessa olevalla venttiilillä. Vaihtoehtoisen ratkaisun raitisilma-aukkoon sijoitetulle puhaltimelle tarjoaa poistoilma-aukkoon sovitettu imuri, mutta tällöin edellytetään löylyhuoneen rakenteelta riittävää tiiveyttä, jotta ilma saadaan imettyä halutusta paikasta eli raittiin 25 ilman tuloaukosta. Toisaalta on todettava, että puhalluksen käyttö aiheuttaa löylyhuoneeseen lievän ylipaineen, mikä saattaa aiheuttaa kosteuden tunkeutumista löylyhuoneen rakenteisiin.In separate steam rooms or sauna rooms, it is simplest and most efficient to use a fan located in connection with the fresh air opening. In this way, efficient air supply is guaranteed and any leaks in the steam room do not affect the ventilation operation. On the other hand, in the case of an apartment sauna in which the ventilation of the steam room is connected to a ventilation duct equipped with a top extractor, efficient ventilation can be provided by this top extractor by equipping the sauna's fresh air inlet 20 with a valve controlled by the stove. An alternative solution for a fan located in the fresh air opening is provided by a vacuum cleaner fitted to the exhaust air opening, but in this case sufficient tightness is required of the steam room structure to allow air to be sucked in from the desired location, i.e. fresh air inlet. On the other hand, it should be noted that the use of blowing causes a slight overpressure in the steam room, which may cause moisture to penetrate the structures of the steam room.

Keksinnön mukaisesti ohjausvälineet, joilla koneel-30 lista ilmanvaihtoa ohjataan, ovat joko aikaohjattuja tai lämpötilaohjattuja kytkinvälineitä tai näiden yhdistelmiä. Tällä tavoin ohjatut kytkinvälineet mahdollistavat esimerkiksi ilmanvaihdon ojaamisen saunomisen kannalta edulliselle tasolle halutun ajan kuluttua kiukaan päällekytken-35 nästä ja vastaavasti ilmanvaihdon palauttamisen normaali-According to the invention, the control means by which the mechanical ventilation is controlled are either time-controlled or temperature-controlled switching means or combinations thereof. The switching means controlled in this way make it possible, for example, to drift the ventilation to a level favorable for saunaing after the desired time after switching on the heater and, accordingly, to restore the ventilation to normal.

IIII

90723 3 tasolle halutun ajan kuluttua kiukaan sammuttamisesta, jolloin taataan löylyhuoneen riittävä kuivatus. Vaihtoehtoisesti sama toiminta voidaan aikaansaada lämpötilaohja-tuilla kytkinvälineillä, jotka halutussa lämpötilassa, jo-5 ka vastaa ehkä alhaista saunomislämpötilaa, ohjaavat ilmanvaihdon sopivalle tasolle, mutta sitä ei kuitenkaan palauteta normaalitasolle ennenkuin löylyhuoneen lämpötila on laskenut oleellisesti tämän saunomislämpötilan alapuolelle. On myös mahdollista, että ilmanvaihto käynnistetään 10 lämpötilaohjatusti mutta katkaisusta huolehditaan aikaoh-jatusti.90723 3 levels after the desired time after switching off the heater, which ensures adequate drying of the steam room. Alternatively, the same operation can be achieved with temperature-controlled switching means which, at the desired temperature, which may correspond to a low sauna temperature, control the ventilation to a suitable level, but are not returned to normal until the steam room temperature has dropped substantially below this sauna temperature. It is also possible for the ventilation to be started in a temperature-controlled manner but to be switched off in a time-controlled manner.

Seuraavassa keksinnön mukaista sähkökiuasta kuvataan yksityiskohtaisemmin viitaten oheiseen piirustukseen, jossa 15 kuvio 1 esittää poikkileikkauksen löylyhuoneesta ja kuvio 2 esittää esimerkinomaisen kytkentäkaavion sähkökiukaaseen liittyville välineille ilmanvaihdon ohjaamiseksi löylyhuoneessa.The electric heater according to the invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawing, in which Figure 1 shows a cross-section of a steam room and Figure 2 shows an exemplary wiring diagram for means associated with an electric heater for controlling ventilation in a steam room.

Kuviossa 1 on esitetty poikkileikkaus löylyhuonees-20 ta, jossa ilmanvaihto on toteutettu nykyisen tietämyksen mukaan edullisimmalla tavalla. Siinä raittiinilman sisään-tuloaukko 6 sijaitsee ainakin noin puoli metriä kiukaan 9 yläpuolella ja poistoaukko 10 sijaitsee puolestaan mahdollisimman etäällä kiukaasta löylyhuoneen alaosassa. Kuvios-25 sa 1 on raittiin ilman tuloaukkoon 6 liitetty aseteltava venttiili 7 ja poistoaukko 10 yhdistyy poistoilmakojeella, kuten huippuimurilla, varustettuun ilmanvaihtokanavistoon 8. Sijoittamalla raittiin ilman tuloaukko 6 riittävän ylös kiukaan yläpuolelle saadaan raitis ilma sekoittumaan mah-30 dollisimman tehokkaasti lauteiden (ei esitetty) yläpuoliseen tilaan löylyhuoneessa ja samalla minimoidaan lämpötilaerot löylyhuoneen ylä- ja alaosien välillä. Poistoilma-aukko 10 sijaitsee puolestaan mahdollisimman alhaalla, jotta poistettava ilma olisi mahdollisimman kylmää ja si-35 ten minimoitaisiin poistoilman aiheuttamat lämpöhäviöt.Figure 1 shows a cross-section of a steam room-20 in which ventilation is implemented in the most advantageous manner according to current knowledge. In it, the fresh air inlet 6 is located at least about half a meter above the heater 9 and the outlet 10 is in turn as far as possible from the heater in the lower part of the steam room. Fig. 25 sa 1 is an adjustable valve 7 connected to the fresh air inlet 6 and the outlet 10 connects to a ventilation duct 8 equipped with an exhaust air device such as a top extractor. Placing the fresh air inlet 6 high above the stove causes fresh air to mix as efficiently as possible. above-ground space in the steam room while minimizing temperature differences between the upper and lower parts of the steam room. The exhaust air opening 10, in turn, is located as low as possible in order to keep the exhaust air as cold as possible and thus to minimize the heat loss caused by the exhaust air.

44

Edelleen kuvion 1 löylyhuone on varustettu poistoilmavent-tiilillä 11, joka on sijoitettu löylyhuoneen yläosaan. Tämän venttiilin 11 tarkoituksena, joka normaalisti saunottaessa on suljettuna, on tehostaa löylyhuoneen jäähtymistä 5 ja kuivumista saunomisen jälkeen. Keksinnön mukaista säh-kökiuasta käytettäessä tämän tuuletusventtiilin 11 tarpeellisuus kuitenkin vähenee merkittävästi.Further, the steam room of Fig. 1 is provided with an exhaust air valve 11 located at the top of the steam room. The purpose of this valve 11, which is normally closed during saunaing, is to enhance the cooling 5 and drying of the steam room after saunaing. However, when using the electric heater according to the invention, the need for this ventilation valve 11 is significantly reduced.

Kuviossa 2 on esitetty esimerkinomainen kytkentäkaavio sähkökiukaaseen 9 liittyville välineille, jotka 10 mahdollistavat löylyhuoneen ilmanvaihdon ohjaamisen sähkö-kiukaan 9 toimintatilasta riippuvaisesti. Kuviossa 2 esitetyt välineet käsittävät puhaltimen tai imurin moottorina toimivan sähkömoottorin M, joka on tarkoitettu sijoitettavaksi joko puhaltamaan ilmaa löylyhuoneeseen raittiin il-15 man sisääntuloaukon 6 yhteyteen sovitettuna tai imemään ilmaa löylyhuoneesta poistoilma-aukon 10 yhteyteen sovitettuna, ja kiukaan ohjaamat releet 2 ja 3 moottorin M ohjausta varten.Fig. 2 shows an exemplary wiring diagram for means associated with the electric heater 9, which enable the ventilation of the steam room to be controlled in the electric heater 9 depending on the operating state. The means shown in Fig. 2 comprise an electric motor M acting as a fan or vacuum cleaner motor, which is intended to be placed either to blow air into the steam room freshly connected to the air inlet 6 or to suck air from the steam room connected to the exhaust air opening 10, and motor 2 relays for guidance.

Moottori M on esitetyssä ratkaisussa varustettu 20 kahdella käämityksellä, jolloin sitä voidaan käyttää kahdella eri teholla. Kun löylyhuonetta ei käytetä saunomiseen, on moottori M toiminnassa pienellä teholla saaden toimintavirtansa sähköverkon vaiheesta L kytkimen 4, yli-kuormitussuojan 5 ja releen 3 koskettimen 3A kautta. Tämä 25 releen 3 toinen kosketinkärki 3A on suljettuna releen 3 ollessa lepotilassa, kuten kuviossa 2 on esitetty. Tällä tavoin moottorin M avulla voidaan huolehtia löylyhuoneen sopivasta ilmanvaihdosta saunomisten välillä.In the solution shown, the motor M is provided with 20 windings, so that it can be operated with two different powers. When the steam room is not used for saunaing, the motor M is running at low power, receiving its operating current from the mains phase L via the switch 4, the overload protection 5 and the contact 3A of the relay 3. This second contact tip 3A of the relay 3 is closed when the relay 3 is at rest, as shown in Fig. 2. In this way, the motor M can be used to ensure adequate ventilation of the steam room between saunas.

Kun kiuas 9 sitten kytketään toimintaan ohjauskyt-30 kin 1 sulkemalla, saa toisaalta kiuas ohjausvirran linjan K välityksellä sähköverkon vaiheesta L ohjaussulakkeen SI kautta ja samalla virta kytkeytyy releelle 2. Tämän releen ohjauskäämin toinen napa on kytketty sähköverkon nollajoh-timeen N. Tämä rele 2 on vetohidastettu rele, jolloin sen 35 kosketin 2A sulkeutuu jonkin ajan kuluttua kytkimen 1 sul- li 90723 5 kemisesta. Täten löylyhuoneen lämpötila ehtii kohota merkittävästi ja mieluiten suhteellisen lähelle haluttua sau-nomislämpötilaa ennenkuin releen 2 kosketin 2A sulkeutuu kytkien ohjausvirran releelle 3, joka puolestaan sulkee 5 koskettimensa 3B ja avaa koskettimensa 3A. Tämän koskettimen 3A avautuminen merkitsee virran katkeamista moottorin M pienempitehoiselta käämitykseltä ja koskettimen 3B sulkeutuminen merkitsee virran kytkeytymistä moottorin M isompitehoiselle käämitykselle, jolloin moottorin M toi-10 mintateho siis kasvaa.When the heater 9 is then switched on by closing the control switch 30, on the other hand the heater receives control current via line K from the mains phase L via the control fuse S1 and at the same time the relay 2 is connected to relay 2. The other winding terminal of this relay is connected to neutral N. a traction-retarded relay, whereby the contact 2A of its 35 closes after some time after the closing of the switch 1 90723 5. Thus, the temperature in the steam room rises significantly and preferably relatively close to the desired sauna temperature before the contact 2A of the relay 2 closes, switching the control current to the relay 3, which in turn closes its contact 3B and opens its contact 3A. Opening of this contact 3A means a current cut-off from the lower power winding of the motor M and closing of the contact 3B means a current switching on the higher power winding of the motor M, thus increasing the operating power of the motor M.

Katkaistaessa virta kiukaalta 9 ohjauskytkimen 1 avaamisen avulla katkeaa virta myös releiltä 2 ja 3. Rele 3 on kuitenkin niin sanottu päästöhidastettu rele, jolloin sen kosketin 3B avautuu vasta jonkin ajan kuluttua virran 15 katkeamisesta releen 3 ohjauskäämiltä. Tällä tavoin puhallin jatkaa toimintaansa suuremmalla tehollaan jonkin aikaa sähkökiukaan virran katkaisemisen jälkeen. Tämä aika, joka voi olla esimerkiksi noin 2 h, takaa löylyhuoneen tehokkaan jäähdytyksen ja kuivauksen.When the power is switched off from the heater 9 by opening the control switch 1, the current is also switched off from the relays 2 and 3. However, the relay 3 is a so-called delayed relay, whereby its contact 3B only opens some time after the current 15 is switched off. In this way, the fan will continue to operate at its higher power for some time after the electric heater is switched off. This time, which can be about 2 hours, for example, guarantees efficient cooling and drying of the steam room.

20 Kuviossa 2 on esitetty vain yhdet sähkökiukaaseen liittyvät välineet löylyhuoneen ilmanvaihdon ohjaamiseksi. Tässä esimerkissä löylyhuoneen ilmanvaihdon ohjausvälineet ovat aikaohjattuja. Näiden kuvattujen aikaohjattujen releiden asemasta voitaisiin luonnollisesti käyttää myös ai-25 kaohjattuja kytkimiä, jolloin myös niiden toiminta-aikoja päästäisiin yksinkertaisesti asettelemaan. Vaihtoehdon ai-kaohjatuille kytkinvälineille tarjoavat lämpötilaohjatut kytkinvälineet,. jotka saattavat löylyhuoneen ilmanvaihdon saunomistasolle löylyhuoneen lämpötilan lähetessä haluttua 30 saunomislämpötilaa, mutta palauttavat löylyhuoneen ilmanvaihdon normaalitasolle vasta huomattavasti tätä saunomis-lämpötilaa alhaisemmassa lämpötilassa. Siten tehokkaampi ilmanvaihto voitaisiin ajatella kytkettäväksi päälle esimerkiksi noin lämpötilassa 60 °C ja palautettavaksi nor-35 maalitasolle esimerkiksi noin lämpötilassa 30 °C.Figure 2 shows only one means associated with the electric heater for controlling the ventilation of the steam room. In this example, the steam room ventilation control means are time controlled. Instead of these described time-controlled relays, it would of course also be possible to use ai-25 controlled switches, whereby their operating times could also be simply set. An alternative to time-controlled switching means is provided by temperature controlled switching means. which bring the steam room ventilation to the sauna level when the steam room temperature transmits the desired 30 sauna temperatures, but only return the steam room ventilation to the normal level at a temperature significantly below this sauna temperature. Thus, more efficient ventilation could be considered to be turned on, for example, at a temperature of about 60 ° C and returned to a normal paint level, for example, at a temperature of about 30 ° C.

66

Luonnollisesti on mahdollista käyttää aika- ja läm-pötilaohjattujen kytkinvälineiden yhdistelmää. Varsin luonteva kokonaisuus aikaansaataisiin siten, että ilmanvaihto ohjattaisiin saunomistasolle löylyhuoneen lämpöti-5 lan perusteella ja palautettaisiin normaalitasolle aikaoh-jatusti halutun ajan kuluttua kiukaan sammuttamisesta.Of course, it is possible to use a combination of time- and temperature-controlled switching means. A fairly natural whole would be achieved by directing the ventilation to the sauna level on the basis of the temperature of the steam room and returning it to the normal level in a time-controlled manner after the desired time has been switched off.

Kuten yllä on esitetty, voidaan ilmanvaihto saattaa saunomistasolle, jolla tarkoitetaan tavanomaista ilmanvaihtoa eli niin sanottua normaalitasoa tehokkaampaa il-10 manvaihtoa, ohjaamalla joko löylyhuoneen ilmanvaihdosta huolehtiva imuri tai puhallin suuremmalle teholle tai avaamalla löylyhuoneen raitisilma-aukkoon liittyvä venttiili suuremmalle. Tässä viimemainitussa tapauksessa täytyy löylyhuoneen poistoilma-aukon liittyä huippuimurilla 15 tai muulla vastaavalla ilmanpoistokojeella varustettuun ilmanvaihtokanavistoon. Täten yllä esitetyt esimerkinomaiset toteutustavat kuvaavat vain yhtä esimerkinomaista ratkaisua ja on ymmärrettävää, että tästä kuvatusta ratkaisusta voidaan poiketa merkittävästäkin poikkeamatta kui-20 tenkaan oheisten patenttivaatimusten määrittelemästä suo-japiiristä.As described above, the ventilation can be brought to the sauna level, which means conventional ventilation, i.e. so-called more efficient ventilation than normal, by either controlling the vacuum cleaner or fan in the steam room to higher power or by opening the valve connected to the steam room fresh air opening. In the latter case, the exhaust air opening of the steam room must be connected to a ventilation duct equipped with a top extractor 15 or other similar deaeration device. Thus, the exemplary embodiments described above illustrate only one exemplary solution, and it is to be understood that this described solution may be departed from without significant deviation from the scope of the appended claims.

IlIl

Claims

90723

An electric heater comprising one or more electrical resistors for generating heat in a heater storage space, i.e. a steam room with a fresh air inlet (6) and an exhaust air opening (10) and means for providing ventilation of the steam room, such as a fan (M) fitted to the steam room in connection with the air inlet (6), a controlled valve (7) fitted to the fresh air inlet (6) of the steam room 10 with its outlet from the steam room via a duct (8) with an exhaust air extractor or a vacuum cleaner (M) fitted with a steam room outlet (10) that the fiber comprises control means for the ventilation means and that these control means comprise time and / or temperature controlled switching means (2,3) which control the ventilation to the sauna level after a desired time after switching on the heater (9) or at the desired steam room temperature and ventilation 20 to the normal level after the desired time after the heater has been switched off or at another temperature below the above-mentioned temperature.

Electric heater according to claim 1, characterized in that the time-controlled switching means 25 comprise a traction-retarded relay (2) for bringing ventilation to the sauna level and a emission-retarded relay (3) for returning the ventilation to a normal level.