HU193340B

HU193340B - Circuit arrangement to maintain perflation and minimum temperature of the devices requiring perflation and sensitive to low temperature and being in enclosed room

Info

Publication number: HU193340B
Application number: HU306385A
Authority: HU
Inventors: Jozsef Kosa; Bela Laub; Karoly Molnar; Laszlo Nagy; Gyoergy Pragai
Original assignee: Villamos Ipari Kutato Intezet
Priority date: 1985-08-08
Filing date: 1985-08-08
Publication date: 1987-09-28
Also published as: HUT40850A

Abstract

Kapcsolási elrendezés zárt helyiségben lévő, légcserét igénylő alacsony hőmérsékletre érzékeny berendezések légcseréjének és minimális hőmérsékletének biztosítására, amely elrendezésnek belső alsó hőmérséklet referencia egysége (4) van, amelynek kimenete egy első összehasonlító egység (6) egyik bemenetére van kötve, belső hőmérsékletérzékelő egységének (5) kimenete az első összehasonlító egység (6) másik bemenetére kapcsolódik. Egy külső hőmérséklet referencia egység (1) kimenete a második összehasonlító egység (3) egyik bemenetére (a) van kötve. A külső hőmérsékletérzékelő egység (2) kimenete a második összehasonlító egység (3) másik bemenetére (b) kapcsolódik. A második összehasonlító egység (3) kimenete (c) egy logikai egység (7) másik bemenetére (h) van kötve. Az első összehasonlító egység (6) egyik kimenete (f) a logikai egység (7) egyik bemenetére (g) kapcsolódik, és a logikai egység (7) további bemenetére(i) egy programadó egység (8) egyik kimenete (k) csatlakozik. A programadó egység (8) másik kimenete (1) egy szellőzést biztosító egység (10) bemenetére kapcsolódik, és a logikai egység (7) kimenete (j) egy fűtőegység (9) bemenetére van kötve.Switching arrangement in a closed room at low temperatures requiring air exchange sensitive equipment and minimum temperature, which arrangement has an internal lower temperature reference unit (4) having an output one of the first comparison units (6) is connected to the input of an internal temperature sensor unit (5) output is the first comparator connected to another input of the unit (6). An external temperature reference unit (1) output is the second comparator one of the inputs (a) of the unit (3) connected. The outside temperature sensor unit (2) output is the second comparator (3) is connected to another input (b). Output of second comparator (3) (c) another input of a logical unit (7) (h) is bound. The first comparator one output (f) of the unit (6) to the logic connected to one of the inputs (g) of the unit (7) and further input (i) of the logical unit (7) one output of a programming unit (8) (k) connected. Programming Unit (8) the other output (1) is a ventilation (10) and logic output (j) of unit (7) is a heating unit (9).

Description

A találmány tárgya kapcsolási elrendezés zárt helyiségben lévő, légcserét igénylő, alacsony hőmérsékletre érzékeny berendezések légcseréjének és minimális hőmérsékletének biztosítása, mely elrendezésnek belső alsó hőmérséklet referencia egysége van, amelynek kimenete egy első összehasonlító egység egyik bemenetére van kötve, belső hőmérsékletérzékelőjének kimenete pedig az első összehasonlító egység másik bemenetére kapcolódik.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a circuit arrangement for providing air exchange and minimum temperature for low temperature sensitive equipment requiring air exchange in an enclosed space having an internal lower temperature reference unit connected to an input of a first comparator and an internal temperature sensor output to the first comparator. switches to the other input.

Az iparban gyakran szükséges zárt helyiségekben működő berendezések légcseréjének és minimális hőmérsékletének biztosítása. Ilyen berendezések pld. az akkumulátorok, ill. a szakaszos működésű, mőködésük során veszteséghőt termelő, alacsony hőmérsékletre érzékeny elektronikus berendezések stb.It is often necessary in the industry to ensure air circulation and a minimum temperature for equipment operating indoors. Such equipment eg. batteries, or low temperature temperature sensitive electronic equipment, intermittent, heat loss in operation, etc.

Az akkumulátorok esetében az időnkénti légcserét az akkumulátor működési folyamatából adódó gázképződés indokolja, míg a veszteséghőt termelő berendezések légcseréjét a veszteséghő elvitele teszi szükségessé.In the case of batteries, the occasional change of air is justified by the formation of gas resulting from the operation of the battery, while the replacement of the heat-generating equipment by the loss of heat.

Mind az akkumulátoroknál, mind a legtöbb elektronikus berendezéseknél a működés minimális hőmérséklete meghatározott. Miután az ilyen jellegű berendezések számára a minimális hőmérsékletet és a légcserét (szellőzést) biztosítani kell, alacsony külső hőmérséklet esetén a hagyományos megoldás viszonylag nagy energiaigényű, tehát nem gazdaságos. Hagyományosan a helyiséget olyan teljesítménnyel fűtik, hogy légcsere esetén a helyiségbe bejutó tiszta levegő a helyiség hőmérsékletét a minimális külső hőmérséklet esetén se hűtse le a berendezések működéséhez szükséges minimális hőmérséklet alá.Minimum operating temperatures are specified for both batteries and most electronic equipment. Because of the need for minimum temperature and air exchange (ventilation) for these types of equipment, the conventional solution is relatively high energy-consuming and therefore not economical at low outside temperatures. Conventionally, the room is heated to such an extent that, when the air is exchanged, the clean air entering the room does not cool the room temperature to the minimum required for the operation of the equipment, even at the minimum outside temperature.

Egy ilyen fütőegység, illetve hőmérsékletszabályozó felépítése közismert belső alsó hőmérsékletreferencia egységet, belső hőmérsékletérzékelő egységet, első összehasonlító egységet, illetve fűtőegységet tartalmaz.The construction of such a heating unit or temperature controller comprises a well-known internal lower temperature reference unit, an internal temperature sensor unit, a first comparison unit, or a heating unit.

Működése azon az elven alapszik, hogy ha a helyiség hőmérséklete a belső alsó hőmérsékletreferencia egység által meghatározott szint alá csökken az első összhasonlító egység bekapcsolja a fűtőegységet, illetve ha a helyiség hőmérséklete a belső alsó hőmérsékletreferencia egység által. meghatározott szint fölé nő az első összehasonlító egység a fűtést megszünteti.Its operation is based on the principle that if the room temperature falls below the level determined by the internal lower temperature reference unit, the first total comparator unit will turn on the heating unit, or if the room temperature is lowered by the internal lower temperature reference unit. above a certain level, the first comparator unit heats up.

Ez a megoldás gazdaságtalan, hiszen feleslegesen nagy teljesítményű, és a belső hőmérséklet szabályozásakor az a veszély is íenfíáll, hogy igen alacsony külső hőmérséklet esetén a szellőzéskor a helyiségbe jutó hideg levegő a belső hőmérsékletet átmenetileg az előírt minimális szint alá hűti. Ez a hátrány természetesen a beépített futóteljesítmény növelésével kiküszöbölhető, ami azonban igen gazdaságtalan. Ezért célul tűztük ki olyan egyszerű kapcsolási elrendezés létreho2 zását, amely mentes az előbb felsorolt hibáktól, eredményeként az alacsony hőmérsékletre érzékeny, légcserét igénylő berendezés helyiségének hőmérsékletét viszonylag kis teljesítménnyel a berendezésre előírt minimális szint felett lehet tartani, és az igényelt légcserét biztosítani lehet.This solution is uneconomic as it is unnecessarily high in power and there is also the risk of controlling the indoor temperature to keep the indoor temperature temporarily below the required minimum when the outside temperature is very low, when the outside temperature is very low. Of course, this disadvantage can be overcome by increasing the built-in running power, which is very uneconomic. It is therefore an object of the present invention to provide a simple circuit arrangement which is free of the foregoing defects, as a result of which the room temperature of low-temperature sensitive air-requiring equipment can be kept relatively low above the minimum required for the equipment.

Találmányunk alapja az a felismerés, hogy a helyiség külső és belső hőmérsékletét egyaránt mérni kell és a szellőzés megkezdése előtt a külső és belső hőmérséklet függvényében a helyiséget elő kell fűteni, illetve a fűtést esetlegesen a szellőzés közben is fent lehet tartani, hogy a szellőzéskor létrejövő alacsonyabb hőmérséklet ne csökkenjen a berendezések működéséhez szükséges minimális hőmérséklet alá.The present invention is based on the discovery that both the outside and inside temperature of the room must be measured and, depending on the outside and inside temperature, the room must be preheated prior to ventilation, or the heating may be maintained during ventilation to reduce the the temperature must not fall below the minimum temperature required for the operation of the equipment.

A kitűzött célt a bevezetőben körülírt kapcsolási elrendezéssel a találmány szerint úgy értük el, hogy külső hőmérséklet referencia egysége, külső hőmérsékletérzékelő egysége, második összehasonlító egysége, logikai egysége, programadó egysége, szellőzést biztosító egysége, és fütőegysége is van.This object is achieved by the circuit arrangement described in the preamble according to the invention, which includes an external temperature reference unit, an external temperature sensor unit, a second comparator unit, a logic unit, a program unit, a ventilation unit, and a heating unit.

A belső hőmérsékletérzékelő egység értelemszerűen a helyiség belső hőmérsékletét, a külső hőmérsékletérzékelő a helyiség külső hőmérsékletét érzékeli.The internal temperature sensor unit senses the internal temperature of the room, while the external temperature sensor senses the external temperature of the room.

A találmányt az jellemzi, hogy egy külső hőmérséklet referencia egység és egy külső hőmérsékletérzékelő egység egy második, összehasonlító egység egyik, illetve másik bemenetére, az első összehasonlító egység egyik kimenete és a második összhasonlító egység kimenete egy logikai egység egyik, illetve másik bemenetelre csatlakoznak. Egy programadó egység egyik kimenete a logikai egység további bemenetére csatlakozik, míg a programadó egység másik kimenete egy szellőzést biztosító egységre van kötve, és a logikai egység kimenete pedig egy fütöegységre kapcsolódik.The invention is characterized in that an external temperature reference unit and an external temperature sensor unit are connected to one of the inputs of a second comparator unit, one output of the first comparator unit and the output of the second comparator unit to one of the inputs of a logic unit. One output of a programming unit is connected to the other input of the logic unit, while the other output of the programming unit is connected to a ventilation unit and the output of the logic unit is connected to a heating unit.

Találmányunk egy további kiviteli alakjában az előbb ismertetett kapcsolási elrendezés azzal módosul, hogy az első összehasonlító egység további bemenetére egy belső felső hőmérsékletreferencia egység kimenete csatlakozik, illetve az első összehasonlító egység másik kimenetére a programadó egység további bemente van kötve.In a further embodiment of the present invention, the above-described circuit arrangement is modified by connecting a further input of an internal upper temperature reference unit to a further input of the first comparator unit and an additional input of the programming unit connected to another output of the first comparator unit.

Találmányunk egy további kiviteli alakjában a külső hőmérsékletérzékelő egység kimeneté egyrészt a második összehasonlító egység másik bemenetére, másrészt a logikai egység még egy további bemenetére kapcsolódik.In a further embodiment of the present invention, the output of the external temperature sensor unit is connected to one of the other inputs of the second comparator unit and to a further input of the logic unit.

Találmányunk egy további előnyös kiviteli alakjában a külső hőmérsékletérzékelő egység kimenete egyrészt a második összehasonlító egység másik bemenetére, másrészt a programadó egység további bemenetére van kötve.In a further preferred embodiment of the present invention, the output of the external temperature sensor unit is connected to the other input of the second comparator unit and to the further input of the program transmitter unit.

Találmányunkat ábrák segítségével ismertetjük részletesen:Detailed Description of the Invention

-2193340-2193340

1. ábra Zárt helyiségben lévő, légcserét igénylő, alacsony hőmérsékletre érzékeny berendezések légcseréjének és minimális hőmérsékletének biztosítására szolgáló kapcsolási elrendezés kiviteli alakja.Figure 1 Embodiment of a circuit arrangement for providing air exchange and minimum temperature of low temperature sensitive equipment requiring air exchange in a confined space.

2. ábra Zárt helyiségben lévő, légcserét igénylő alacsony hőmérsékletre érzékeny berendezések légcseréjének és minimális hőmérsékletének biztosítására szolgáló kapcsolási elrendezés egy további kiviteli alakjának részlete.Figure 2 A detail of a further embodiment of a circuit arrangement for providing air exchange and minimum temperature of low temperature sensitive equipment in a confined space.

3. ábra A találmány egy további kiviteli alakja nak részlete.Figure 3 is a detail of a further embodiment of the invention.

4. ábra A találmány egy további előnyős kiviteli alakjának részlete.Figure 4 is a detail of a further preferred embodiment of the invention.

Az 1. ábrán a találmány egy kiviteli alakja látható. Egy 4 belső alsó hőmérséklet referencia egység kimenete egy 6 első összehasonlító egység d egyik bemenetére, míg egy 5 belső hőmérsékletérzékelő egység kimenete egy 6 első összehasonlító egység e másik bemenetére kapcsolódik. A 6 első összhasonlító egység f egyik kimenete egy 7 logikai egység g egyik bemenetére kapcsolódik.Figure 1 illustrates an embodiment of the invention. The output of an internal lower temperature reference unit 4 is connected to one of the inputs d of a first comparator 6, while the output of an internal temperature sensor unit 5 is connected to this other input of a first comparator 6. One of the outputs f of the first comparator unit 6 is connected to an input g of a logic unit 7.

Egy 1 külső hőmérséklet referencia egység egy 3 második összehasonlító egység a egyik bemenetére csatlakozik, míg egy 2 külső hőmérsékletérzékelő egység kimenete a 3 második összehasonlító egység b másik bemenetére, a 3 második összehasonlító egység c kimenete pedig a 7 logikai egység h másik bemenetére van kötve. A 7 logikai egység j kimenete a 9 fütöegység bemenetére van kapcsolva.An external temperature reference unit 1 is connected to one of the inputs of a second comparator 3, while the output of an external temperature sensor unit 2 is connected to the other input b of the second comparator 3 and the output c of the second comparator 3 is connected to the other input h. The output j of the logic unit 7 is connected to the input of the heating unit 9.

Ha a belső hőmérséklet a 4 belső alsó hőmérséklet referencia egység által meghatározott szint alá csökken a 6 első összehasonlító egység f egyik kimenetén lévő jel a 7 logikai egységen keresztül a 9 fűtőegységet bekapcsolja, és a helyiség fűtését megkezdi. A 8 programadó egység k egyik kimenete a 7 logikai egység i további bemenetére kapcsolódik, és a 8 programadó egység 1 másik kimenete pedig a 10 szelőzést biztosító egység egyik bemenetére van kötve. A 7 logikai egység feladata, hogy figyelve a rendszer egyes egységeiből érkező jeleket, ezeket megfelelően mérlegelve a 9 fűtőegységet vezérelje. A 8 programadó egység feladata az, hogy az előfűtésre és a szellőzésre megfelelő időközönként parancsot adjon. Az előfütés csak abban az esetben szükséges, ha a külső hőmérséklet egy minimális hőmérsékletnél alacsonyabb. Ezt az „információt a 3 második összehasonlító egység c kimenete szolgáltatja. Ha a külső hőmérséklet nem csökken az 1 külső hőmérséklet referencia egység által meghatározott szint alá, a 7 logikai egység h másik bemenetére jutó jel nem ad parancsot az előfűtésre, hiszen a szellőzés időtartama alatt a helyiségbe áramló levegő hőmérséklete nem hűti a helyiség levegőjét a helyiségben lévő berendezésekre megenge4 dett minimális szint alá. így biztosítani lehet, hogy optimális energia-befektetéssel a szellőzés és a minimális belső hőmérséklet biztosítva legyen. A fűtőteljesítményt, illetve az előfütés idejét a helyiség mérete, a helyiségben esetlegesen keletkező veszteséghő a külső hőmérséklet és a szellőzés időtartama együttesen határozzák meg. Ha a helyiségben lévő berendezés veszteséghőt termel, a találmány — további kiegészítéssel—lehetőséget nyújt a veszteséghő elvezetésére is. Ebben az esetben az 1. ábra kiviteli alakját a 2. ábra szerint kell módosítani. A 2 ábrán látható további példakénti kiviteli alak esetében a 6 első összehasonlító egységet ún. „ablak-komparátor“-ként kell kivitelezni. A 6 első összehasonlító egység egy további m bemenetére egy 11 belső felső hőmérséklet referencia egység kapcsolódik, míg a 6 második összehasonlító egység n másik kimenete pedig a 8 programadó egység o további bemenetére van kötve. Találmányunk alacsony belső hőmérséklet esetén az 1. ábra szerint elmondottakkal megegyezően működik, azonban, ha a helyiség hőmérséklete a helyiségben keletkező hő (pld. veszteséghő) hatására a 11 belső felső hőmérsékletreferencia egység által meghatározott szint fölé nő, a 8 programadó egység azonnal parancsot ad a 10 szellőzést biztosító egység működésére, tehát a szellőzésre. Szellőzés esetén -feltételezve, hogy a oeáramló levegő a helyiség levegőjénél hidegebb- a belső hőmérséklet csökken. Változó alacsony hőmérséklet esetén lehetőség van a külső hőmérséklet függvényében az előfütés teljesítményének változtatására is. Erre mutat példát a 3. ábra.When the internal temperature drops below the level determined by the internal lower temperature reference unit 4, the signal on one of the outputs f of the first comparator unit 6, via logic unit 7, activates the heating unit 9 and starts heating the room. One output k of the programming unit 8 is connected to the other input i of the logic unit 7 and the other output 1 of the programming unit 8 is connected to one of the inputs of the control unit 10. The function of the logic unit 7 is to control the heating unit 9 by monitoring the signals from each unit of the system and weighing them accordingly. The function of the 8 transmitter units is to command preheat and ventilation at appropriate intervals. Preheating is only required if the outside temperature is below a minimum temperature. This information is provided by the output c of the second comparison unit 3. If the outdoor temperature does not fall below the level set by the outdoor temperature reference unit 1, the signal to the other input h of the logic unit 7 does not command pre-heating since the temperature of the air flowing into the room during cooling does not cool the room air. equipment below the minimum level. This ensures that ventilation and a minimum internal temperature are maintained with optimal energy investment. The heating capacity and the pre-heating time are determined by the size of the room, the possible heat loss in the room, the outdoor temperature and the ventilation time. If the equipment in the room generates heat loss, the invention also provides, by way of further addition, the possibility of removing heat loss. In this case, the embodiment of Figure 1 should be modified as in Figure 2. In the further exemplary embodiment shown in Figure 2, the first comparison unit 6 is called a so-called comparator. Should be implemented as a "window comparator". Another input m of the first comparator unit 6 is connected to an internal upper temperature reference unit 11, while the other output n of the second comparator unit 6 is connected to a further input o of the programming unit 8. In the case of low indoor temperatures, the present invention operates as described in Figure 1, however, if the room temperature rises above the level determined by the internal upper temperature reference unit 11 as a result of heat generated in the room (e.g., loss heat), 10 ventilation units, ie ventilation. In the case of ventilation, assuming that the circulating air is colder than the air in the room, the indoor temperature will decrease. With variable low temperatures, it is also possible to change the preheater performance depending on the outside temperature. An example of this is shown in Figure 3.

Ebben az esetben a 2 külső hőmérsékletérzékelő egység kimenete egyrészt a 3 második összehasonlító egység b másik bemenetére, másrészt a 7 logikai egység p még egy további bemenetére van kötve. Ebben az esetben alacsonyabb külső hőmérséklet esetén a 7 logikai egység nagyobb teljesítményű előfütést biztosít. Változó alacsony külső hőmérséklet esetén lehetőség van az előfűtési idő változtatására is.In this case, the output of the external temperature sensor unit 2 is connected to the other input b of the second comparator unit 3 and to another input p of the logic unit 7. In this case, at lower outside temperatures, the logic unit 7 provides a higher output preheating. It is also possible to change the preheat time in case of variable low outdoor temperatures.

A 4. ábra a találmány egy további előnyös kiviteli alakjának részletét mutatja. A 2 külső hőmérséklet érzékelő egység egyrészt a 3 második összehasonlító egység b másik bemenetére, másrészt a 8 programadó egység q további bemenetére kapcsolódik. Hidegebb külső hőmérséklet esetén a 8 programadó egység az előfütés idejét megnöveli.Figure 4 shows a detail of a further preferred embodiment of the invention. The outside temperature sensor unit 2 is connected to the other input b of the second comparator unit 3 and to the other input q of the program transmitter unit 8. At colder outside temperatures, the 8 program units increase the preheat time.

A leírásból látható, hogy találmányunk mindenben megfelel a kitűzött célnak, eredményeként a zárt helyiségben lévő, légcserét igénylő, alacsony hőmérsékletre érzékeny berendezések helyiségének belső hőmérsékletét, viszonylag kis beépített teljesítménnyel gazdaságosan a külső hőmérséklet széles változása mellett a szellőzés ideje alatt is biztosítani lehet.It will be apparent from the description that the present invention fully fulfills the intended purpose, as a result of which the indoor temperature of low temperature sensitive equipment requiring air exchange in a confined space can be economically maintained with a relatively low built-in performance over a wide range of outdoor temperatures.

Claims

PATENT CLAIMS

A circuit arrangement for providing air exchange and minimum temperature for low temperature sensitive equipment in a confined space requiring air exchange, having an internal lower temperature reference unit connected to an input of a first comparator, an internal temperature sensor, an output of said first comparator unit to another. The input space is connected, characterized in that the output of an external temperature reference unit (1) is connected to one of the inputs (a) of a second comparator (3), the output of an external temperature sensor unit (2) is connected to the other input (3) b) connected, the output (c) of the second comparator unit (3) is connected to another input (h) of a logic unit (7), one of the outputs of the first comparator unit (6) (f) to an input of the logic unit (7) g) related k, a further output (i) of a logic unit (7) is connected to one of the outputs (k) of a programming unit (8) connected to the input of a ventilation unit (10) of the programming unit (8), and unit (7) output

5 (j) is connected to the inlet of a heating unit (9).

Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that an internal upper temperature reference unit (11) is provided, the output of which is the first comparator.

It is connected to an additional input (m) of unit 10 (6) and another output (n) of the first comparator unit (6) is connected to another input (o) of programming unit (8).

₁₅ 3. Circuit arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the output of the external temperature sensor unit (2) of the logical unit (7) has a further input (p) is connected to it.

20 4. Referring to Figures 1-3. Circuit arrangement according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the output of the external temperature sensor unit (2) is connected to an additional input (q) of the programming unit (8).