SE450072B - Anordning for frankoppling av en termostatstyrd vermeavgivande enhet efter ett forutbestemt antal temperaturpendlingar - Google Patents

Description

15 20 25 30 450 072 portmedel, alldenstund som kalla stolar kan åstadkomma olika sjukdomar hos den som utnyttjar en kall stol. Av det skälet utnyttjas värmeavgivande enheter med en termo- statanläggning av ovan angivet slag. Därvid inställes tem- peraturen exempelvis pá 370 C. En snabb uppvärmning erhål- les av stolsits och stolsrygg. När önskad temperatur upp- nåtts pendlar temperaturen kring inställt värde och det har då visat sig att efter en viss tid upplever en människo- kropp den inställda värmen som obehagligt hög och därför måste ställa ner inställd temperatur till ett värde av cza 320 C, vilket är en temperatur som en människa upp- lever som behaglig. Vid behaglig temperatur avger även människokroppen en viss värme, som i regel är tillräcklig för att hålla stolsits och stolsrygg vid en temperatur som upplevs som behaglig för människa. Således föreligger det även ett annat alternativ till att förändra värmen i en stol, nämligen genom att efter en viss tid av full värme stänga av spänningstillförseln till den värmeavgivande en- het eller enheter som förefinns i en stol.

Föreliggande uppfinning hänför sig speciellt till stolar vid transportmedel och har till uppgift att efter ett visst antal temperaturpendlingar efter ernåendet av inställd tem- peratur bryta spänningstillförseln. Detta sker när adde- rad varaktighet hos det ena eller andra slaget av pulser uppnått ett förutbestämt värde, som fastställes av ett pulsregistreringsorgan.

Pulsregistreringsorganet kan bringas dels i en utgångssi- tuation dels i en ingângssituation. Vid utgàngssituation påverkar pulsregistreringsorganet en strömbrytare för till- försel av spänning på så sätt att den intar ett slutet läge. Vid slutsituation däremot bringar pulsregistrerings- organet nämnda strömbrytare i en bruten situation.

Pulsregistreringsorganet kan bringas från den ena situa- 10 15 20 25 30 450 072 tionen till den andra med hjälp av en kondensator som be- finner sig i ett uppladdat skick när pulsregístreringsor- ganet intar sin utgángssituation. Nämnda kondensator urlad- das successivt av varaktighet hos puls.

I stället för en kondensator för att bringa pulsregistre- ringsorganet från den ena situationen till den andra kan i stället ett räkneverk användas som verkar mellan tvâ olika inställningar.

Det är fördelaktigt att utnyttja styrorgan som vid tillslag- ning av spänning till värmeavgivande enhet inställer puls- registreringsorganet i dess utgângssituation.

Nämnda styrorgan kan ävenledes vara så beskaffat att det när rådande temperatur i värmeavgivande enhet underskrider inställd temperatur med ett förutbestämt antal grader, bringar pulsregistreringsorganet automatiskt till sin ut- gàngssituation vid bruten strömkrets för termostat och an- sluten spänningskälla.

Genom den sistnämnda egenskapen erhålles en värmeavgivande enhet för fordonsstol som är helautomatisk och icke erford- rar efterinställningar. En värmegivande enhet kan omedelbart anslutas till en spänningskälla vid spänningstillslag med hjälp av en startnyckel. Därefter bringas den värmeavgivande enheten så snabbt som möjligt till inställd temperatur.

Efter en viss tidsperiod därefter bryts strömmen till den värmeavgivande enheten pá grund av pulsregistreringsorganets inställning. Skulle temperaturen understiga inställd tem- peratur med_ett förutbestämt antal grader tillföres åter den värmeavgivande enheten spänning på grund av samverkan mellan styrenheten och pulsregistreringsorganet.

En lämplig konstruktion på termostat vid en värmeavgivan- de enhet enligt föreliggande uppfinning är en operationsför- 10 15 20 25 30 450 072 stärkare till vars ena ingång anslutes en spänningsdelare innehållande två fasta motstånd och till vars andra ingång anslutes en spänningsdelare innehållande dels en reostat för inställning av önskad temperatur dels ett temperaturkän- nande element som är anordnat i den värmeavgivande enheten.

Det temperaturkännande organet kan utgöras av NTC-motstånd som har högt värde vid låg temperatur och làgt värde vid hög temperatur.

Styrorganet kan ävenledes utgöras av en operationsförstär- kare till vars ena ingång spänning från operationsförstär- karen i själva termostaten tillföres och till vars andra ingång en spänningsdelare är ansluten. Spänningsdelarens motstånd reglerar vid vilken temperatur understigande för- inställd temperatur som pulsregistreringsorganetskall bringas till sin utgàngssituation.

I det föregående nämnda operationsförstärkare kan vara av typ 741 eller 326.

Ytterligare kännetecken gällande för föreliggande uppfin- ning framgár av efterföljande patentkrav.

Föreliggande uppfinning kommer närmare att beskrivas i sam- band med bifogade tre ritningar, där Fig l visar ett principschema för värmeavgivande enhet med en termostatanläggning innehållande föreliggan- de uppfinning, där Fig 2 visar ett detaljerat kopplingsschema för uppfin- ningen, där Fig 3 visar en temperaturkurva över uppvärmningsförlop- ' pet av en värmegivande enhet och där Fig 4 visar variationen av tillförd spänning efter upp- náendet av inställd temperatur. 10 ;_| l." 20 25 30 450 072 I Pig. 1 visas ett principschema över en värmegivande enhet till- sammans med en termostatanläggning. Dessa båda delar är avsedda att ingå i ett fordon med en eller flera värmeavgivande enheter.

Spänningskälknnhar en spänning av 12 volt. I en stolsits eller en stolsrygg är en värmedyna 1 inmonterad. Denna kan bestå av ett anta] elektriska ledare som är så beskaffade att de vid ge- nomströmning avger värme. Ledarna är lämpligen anordnade mellan två plastskikt. Ledarna är anslutna till en spänningskälla 3a och 3b. Intill de elektriska trådarna är ett temperaturkänsligt motstånd 2 anordnat som kan vara ett s.k.NPC-motstånd. Även andra temperaturkänslíga kroppar kan utnyttjas, vilka är elek- triskt anslutna till en termostat 5. Spänningstillförseln till de elektriska ledarna i värmedynan 1 regleras med hjälp av ett relä 4 som har en äïömbrytare 12. Termostaten 5 har en inställningsratt 6 med vars hjälp en temperatur kan inställas till vilken man önskar att den värmeavgivande enheten 1 skall uppnå. Fràn termostaten 5 gär en styrsignal av likströmskarak- tär till en förstärkare 10 som är en konventionell transistorför- stärkare, vilken levererar spänning tillräcklig för att råverka relät~ 4. Relät 4 kan maximalt tillföras en spänning på 12 volt dvs. den spänning som är förefintlig i fordonet. Termostaten 5 bryter när inställd temperatur uppnåtts hos den värmeavgivande enheten 1. Efter ett visst avsvalnande kommer termostaten att slå till igen och spänning tillföres den värmeavgivande enheten l. Efter uppnàendet av inställd temperatur kommer temperaturen att efter ett visst avsvalnande att sjunka under inställd tempe- ratur varvid termostaten återigen slàr till. Temperaturen hos den värmeavgivande enheten kommer efter uppnáendet av inställd temperatur att variera i form av en sinusformig kurva med posi- tiva och negativa amplituder. vid positiva amplituder är termo- staten frànslagen och vid negativa amplituder är termostaten till- slagen: Den höga temperaturen kommer således att kontinuerligt vara rådande och detta är en nackdel alldenstund som en männi- ska efter en viss tid upplever värmeavgivningen son för hög och 10 15 20 25 30 450 072 därför vill sätta ner temperaturen. För att undvika nämnda om- ställningsförlopp förefinns et registreringsorgan 7 som har en utgângssituation och en slutsituation. Registreringsorganet sam- verkar med en strömbrytare vid termostaten 5 pà så sätt att när registreringsorganet befinner sig i utgångssituation nämnda strömbrytare är tillslagen och att när registreringsorganet be- finner sig i sin slutsituation nämnda strömbrytare intar brutet läge. Regístreringsorganet 7 är så beskaffat att det mäter var- aktighet hos på varandra följande positiva amplituder som uppstår efterdet att inställd temperatur uppnåtts. Nämnda varaktigheter summeras och när summan av varaktigheter uppgått till ett förut- bestämt värde tvingas registreringsorganet till sin slutsitua- tion. Registreringsorganet omställes fràn slutsituation till ut- gàngssituation när ett uppvärmningsförlopp startas för en värme- avgivande enhet. Ett uppvärmnhgsfihflqqnàskädliggöres genom kur- van 1 Pig. 3 där den horisontella axeln anger tiden H och där den vertikala axeln anger temperaturen T.Kurvdelen 35 uppvisar själva uppvärmningsförloppet och vid detta uppvärmningsförlopp omställes registreringsorganet 7 till sin utgàngsposition. När den inställda temperaturen T1 uppnås framgår det klart och tyd- ligt av kurvan att temperaturen i den värmeavgivande enheten J kommer att variera i form av en sinuskurva med positiva kurv- delar 36, 38 och 40 samt med negativa kurvdelar 37, 39 och 41.

Under de positiva kurvdelarna är termostaten frànslagen och under de negativa kurvdelarna är termostaten tillslagen. Efter uppnåendet av inställd temperatur T¿ kommer den värmeavgivande 43, 44 och 45. Regi- streringsorganet_7 adderar varaktigheten av de positiva kurvdelar- enheten att tillföras strömimpulserna na som börjar med kurvdelen 36 och när adderad varaktighet upp- går till ett förutbestämt värde har registreringsorganet 7 sin slutsituation varvid termostaten 5 är-bruten. Den summerade ' fy varaktigheten behöver icke bestå av den summerade varaktjgheten för hela kurvdelar utan den sist adderade varaktigheten kan be- sta av begynnelsevaraktigheten för kurvdelen. Förändringen från 10 15 20 25 30 450 072 en utgàngssituation till en slutsituation kan ske med hjälp av en kondensator som successivt urladdas eller med hjälp av en räkneanordning som verkar mellan tvà olika inställningar.

För bringandet av registreringsorganet i dess utgângssituation utnyttjas ett styrorgan 8 som påverkar registreringsorganet 7 när ett uppvärmningsförlopp startar. Styrorganet 8 har även den egenskapen att den kan bringa regístreringsorganet 7 i ut- gàngssituation när temperaturen hos den värmeavgivande enheten 1 avviker ifrån inställd temperatur med ett förutbestämt värde.

I blockschemat är 9 ett organ för inställning av registrerings- organet 7 så att detsamma förblir i sin utgàngssituation.

En termostatanläggning med värmeavgivande enhet kan direkt an- slutas till en spänningskälla via en tändningsnyckel till ett motorfordon. Sedan sköter sig det hela automatiskt utan någon som helst förändring av inställning, dvs. när tändníngsnyckeln vrides om startas uppvärmningsförloppet och därefter kommer ett pendlingsförlopp när inställd temperatur uppnåtts. Nämnda pendlingsförlopp avslutas därigenom att termostaten brytes eí- ter en viss varaktighet, dvs. efter ett antal pendlingar. Sedan inkopplas överhuvudtaget inte den värmeavgivande enheten förrän temperaturen sjunkit till ett värde understigande den inställ- da temperaturen med ett förutbestämt antal grader. Således har genom föreliggande uppfinning det framtagits ett helautomatiskt uppvärmningssystem av stolar i ett fordon. Den förutbestämda in- ställda temperaturen brukar ha ett värde på 37°C och det torde vara uppenbart att inställningsorganet för förutbestämdtexnperatur kan <æsäflæsræE en permanent enhet som kan utgöras av ett motstånd och därmed behöver överhuvudtaget icke någon tanke ägnas åt en stols uppvärmning. Erfarenheten har visat att det är tillfreds- ställande om strömkretsen för termostaten brytes efter 3 änun. från det att den värmeavgivande enheten uppnått den förutbestämda 'LEIIIPETBÅUYETI .

I Pig. 2 visas hur delarna 4, 5, 7, 8, 9 och 10 är uppbyggda. 10 15 20 25 30 450 Û72 Termostatdelen 5 består av en operationsförstärkare 19 till vars ena ingång en spänningsdelare 14,15 är ansluten. Spännings- delaren består i regel av två lika stora motstånd och är an- sluten till fordonets spänningskälla som är 12 volt. Till ope- rationsförstärkarens andra ingång är ävenledes en spännings- delare ansluten som består av ett värmekänsligt motstånd 2 som är beläget i den värmeavgivande enheten 1. Därutöver består spänningsdelaren av en reostat 12 med vars hjälp önskad tempe- ratur på den värmeavgivande enheten inställes och ytterligare ett motstånd 13. Spänningsdelaren är ansluten till fordonets spänningskälla. Mellan operationsförstärkarens ena ingång och utgång är ett motstånd 16 anslutet och mellan operationsför- stärkarens andra ingång och utgång är en kondensator 18 an- sluten. Operationsförstärkaren avgervid sin utgång en likspän- ning som varierar i beroende av ingàngsspänningarna. För att en utgàngssigel skall erhållas måste det förefinnas en differens mellan spänningarna pà de två ingångarna.

Styrorganet 8 består ävenledes av en operationsförstärkare 22 vars ena ingång är ansluten till en spänningsdelare med mot- stånden 20 och 21. Till den andra ingången är ansluten den andra ingången till operationsförstärkaren 19 hos termostaten.

Operationsförstärkaren 22 avger en utgàngssignal när spännings- skillnad föreligger mellan de två ingångarna. Vid starten av ett uppvärmningsförlopp blir spänningsskillnaden mellan de båda ingángarna hos operationsförstärkaren 22 så pass stor att en utgàngssignal erhålles av likspännignskaraktär. Denna sig- nal upphör när förutbestämt temperaturvärde uppnåtts hos den värmeavgivande enheten 1. Skulle temperaturen hos den värmeav- givande enheten 1 sjunka till en förutbestämd temperatur 1; kommer-operatíonsförstärkaren 22 återigen att avge en signal.

Avgivandet av en signal av sistnämnt slag bestämmes av värdena hos de båda motstånden 20 och 21. Således kan skillnaden mellan Tà och 12 fastställas till önskat värde. fx 10 15 20 30 35 7 förstärkaren 25 icke någon utgàngssignal. 9 450 072 .Signal från operationsförstärkaren 22 tillföres ett registre- ringsorgan 7. Tillförandet sker via ett motstånd 32 och en lik- riktare 31 och signalen utnyttjas till att ladda upp en kon- densator 28 som är ansluten till spänningskällans negativa - po] och till operationsförstärkarens 19 utgång i termostaten 5 via en likriktare 36 och ett motstånd 30. Kondensatorn 28 är ävenledes ansluten till en operationsförstärkare 25 och då till dess ena ingång. Till dess andra ingång är en spännings- delare ansluten bestående av motstànden 26 och 27. Nämnda ena ingång till operationsförstärkaren 25 är via ett motstånd och en likriktare ansluten till spänningskällans positiva pol. Sig- nalen från operationsförstärkaren 22 utnyttjas för att ladda upp kondensatorn 28. Vid uppladdad kondensator avger operations- Urladdas kondensa- torn 28 successivt kommer vid helt urladdad kondensator 28 operationsförstärkaren 25 att avge en signal till operations- förstärkaren 19 av sådan storlek att operationsförstärkaren 19 icke avger någon utgángssignal. Organet 9 innehåller en ope- rationsförstärkare 23 vars ingångar är anslutna till reostatens 12 båda ändar. Till operationsförstärkaren är ävenledes an- slutet ett snedtrimningsmotståmi24Genom inställning av reosta- ten 12 avger organet 9'en signal via ett motstånd 35 och en likriktare 36 till kondensatorn 28 så att densamma är konstant laddad. är ansluten till en konventionell transistorförstärkare 10, Operationsförstärkarens 19 utgång hos termostaten 5 vars utgång är ansluten till ett relä 4 innehållande en spole och en kontakt 12.

Under ett uppvärmningsförlopp kommer operationsförstärka- ren 19 att avge utgàngssignal ända till dess att förutbe- stämd inställd temperatur uppnàtts. När så skett kan ingen utgângssignal erhållas vilket innebär att kondensatorn 28 urladdas så länge som operationsförstärkaren icke av- ger någon utgângssignal. Emellertid brytes och slutes ter- det att förutbestämd ställd temperatur uppnåtts. Kondensatorn 28 kommer således mostaten periodvis efter in- 10 15 450 072 10 att successivt urladdas under varje frånvaro av spänningstill- förse] till den värmeavgívande enheten 1. Vid helt urladdad kondensator avger operationsförstärkaren 25 en signal som helt blockerar operationsförstärkaren 19 från att avge en signal.

Kondensatorns 28 storlek bestämmer hur många gånger tempera- turen hos den värmeavgivande enheten får variera efter det att förutbestämd temperatur T1 uppnåtts. Registreringsorganet 7 kan återigen tvingas till sin utgàngssítuation, dvs. organet har återigen laddad kondensator 28 och det när temperaturen hos den värmeavgivande enheten 1 sjunkit ett visst förutbestämt anta] grader under temperaturen Q ,dvs. till temperaturen T2.

Vid denna temperaturskillnad får operationsförstärkaren 22 så- dana ingángssignaler att den avger en utgàngssignal. Därmed dstartas ett uppvärmningsförlopp och detta avslutas när förut- bestämd temperatur T1 uppnåtts, varefter ett visst tidsvärde från nämnda uppnàende strömtillförseln till den värmeavgivan- de enheiail åter avbrytas. .m

Claims (1)

1. 0 15 20 25 30 H 450 072 PATENTKRAV l. Anordning vid en till elektrisk spänningskälla anslut- ningsbar värmeavgivande enhet innehållande en eller flera elektriska ledare avsedda för avgivande av vär- me vilken enhet kan bestå av en eller flera delar som företrädesvis är inbyggda i en stolsits och/eller stols- =rygg och vilken enhet samverkar med en inställbar ter- mostatanläggning så beskaffad att, när inställd tem- peratur uppnåtts efter ett spänningspàslag temperaturen i enheten pendlar kring nämnda inställda temperatur med positiva och negativa pulser pà grund av att ter- mostaten i termostatanläggningen slàr till och ifrån allt eftersom temperaturen i den värmeavgivande enhe- ten underskrider och överskrider inställd temperatur, k ä n n e t e c k n a d av ett pulsregístreringsorgan (7) som är anordnat att via termostaten (5) frânkopp- la spänningsmatningen till den värmeavgivande enheten (1) efter ett förutbestämt antal registrerade pulser av den ena polariteten. 0 Anordning enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k - n agd därav, att pulsregistreringsorganet (7) innehål- ler en kondensator (28) som i utgàngssituationen är uppladdad och i slutsituationen urladdad. Anordning enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k - n ald därav, att pulsregistreringsorganet (7) har ett räkneverk som i utgàngssituation har en inställning och i slutsituation en annan inställning. Anordning enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k - n a d av ett styrorgan (8) som bringar pulsregistre- ringsorganet (7) i utgángssituation, när värmeavgivande enhet (1) anslutes till elektrisk spänningskälla (3a och 3b). 10 15 20 25 30 450 072 5. 12 Anordning enligt patentkravet 4, k ä n n e t e c k - n a d därav, att styrorganet (8) bringar pulsregist- reringsorganet (7) i utgàngssituation, när temperaturen i den värmeavgivande enheten (1) underskrider inställd temperatur med ett förutbestämt värde. Anordning enligt något eller några av de föregående -fpatentkraven, k ä n n e t e c k n a d av organ (9 9. och 12) för att hålla pulsregistreringsorganet (7) i nämnda utgàngssituation konstant. Anordning enligt något eller några av de föregående patentkràven, k ä n n e t e c k n a d därav, att ter- mostateni termostatanläggningen utgöres av en operations- förstärkare (19) till vars ena ingång en spänningsde- lare med tvâ oföränderliga motstånd (14 och 15) är an- sluten och till vars andra ingång en spänningsdelare är ansluten som har ett motstånd (12) i form av en reostat med vars hjälp nämnda förutbestämda temperatur ínställes och som har ett motstånd (2) som är tempera- turkänsligt och företrädesvis av typ NTC och som är anordnat i den värmeavgivande enheten (1). Anordning enligt patentkravet 5, k ä n n e t e c k - n a d därav, att styrorganet (8) utgöres av en opera- ° ltionsförstärkare (22) med en ingång ansluten till den ena ingången hos en operationsförstärkare som ingår i termostaten och med den andra ingången ansluten till en spänningsdelare med två motstånd (20 och 21) där de två motståndens (20 och 21) värden bestämmer vid vilken temperatur underskridande inställd temperatur pulsre- gistreringsorganet (7) skall bringas i utgångssituation. Anordning enligt något eller några av de föregående v! 13 450 072 patentkraven där värmeavgivande enhet (1) är inmonterad i en eller flera stolar i ett transportmedel såsom bil, båt, flygplan och därmed liknande, k ä n n e t e c k n a d därav, att transportmedlets tändningslàs automatiskt an- sluter den värmeavgivande enheten (1) till transportmed- lets spänningskälla.