Flüssigkeitsgefüllter Federthermostat mit mehreren Wärmefühlern In der Wäxmetechnik sind bereits Steuer- vorriehtungen bekanntgeworden, bei denen zwei oder mehrere physikalische Grössen ein und dasselbe Regulierorgan beeinflussen, mit dem Zweck, eine dieser physikalischen Grössen in Abhängigkeit von den andern zu regulie ren. So werden zum Beispiel elektrische Mess- systeme mit temperaturabhängigen Wider ständen oder 'Thermoelementen für diese Art der Zusammenwirkung verwendet.
Bei Tiemperaturmesssystemen mit Flüssig keitsfühler, Kapillarrohr und Federrohr oder Membrane, sind Kombinationen mit zwei Fühlern bekanntgeworden, welche für die Steuerung von Heizanlagen Verwendung fin den, indem ein Fühler der Aussentemperatur im Freien und der andere der Kesselwasser- temperatur der Heizanlage ausgesetzt werden. Hierbei handelt es sich um Steuerungen, da die beiden Fühler sich nicht im gleichen Regelkreis befinden.
Die vorliegende Erfindung betrifft nun einen flüssigkeitsgefüllten Federtliermostat mit mehreren Wärmefühlern, welcher sich. gegenüber den bekannten Einrichtungen der gleichen Art dadurch auszeichnet, dass die Wärmefühler in einem wärmedurchilossenen Objekt an Orten mit verseliiedenen Tempera turen angeordnet sind und sieh in einem einzigen Regelkreis befinden.
In der Zeichnung sind einige Ausfüh rungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes .schematisch dargestellt, Es zeigen: Fig. <B>1</B> einen flüssigkeitsgefÜllten Feder thermostat zusammengebaut mit einem Koch gefäss mit Tauehheizung, Fig. 2 einen gleichen Thermostat, zusam mengebaut mit einem Kochgefäss mit aussen angelegter Heizung, Fig. <B>3</B> einen ebensolchen Thermostat, zu sammengebaut mit einem Backofen, Fig.4, <B>5</B> verschiedene Anschlussarten der Wärmefühler an ein Federrohr und Fig. <B>6</B> eine besondere Ausführungsart der Wä,
rmefühler.
In der Fig. <B>1</B> bedeutet<B>1</B> einen Kochkessel einer Waschmaschine, eines Durehlauferhit- zers usw., in den von unten eine elektrische Tauchheizung 2 eingeführt ist. In der Nähe der letzteren ist ein Flüssigkeitswärmefühler <B>3</B> angeordnet, der über ein Kapillarrohr 4 mit einem Pederrofir <B>5</B> in einem mindestens einen durch das Federrohr<B>5</B> betätigten 'Thermo- statschalter,6 enthaltendesThermostatgehäuse <B>7</B> verbunden ist.
Im Kochkessel<B>1</B> ist nun noch ein zweit-er Wärmefühler <B>8</B> angeordnet, der über ein Kapillarrohr <B>9</B> ebenfalls mit dem Federrohr<B>5</B> in Verbindung steht. Die Volu mina der beiden Wärmefühler<B>3, 8</B> sind vor zugsweise verschieden gross; beispielsweise ist das Volumen des Wärmefühlers<B>8</B> doppelt so gross wie dasjenige des Wärmefühlers<B>3.</B> Auch die Wandungen der Wärmefühlergefässe <B>3, 8</B> sind vorzugsweise verschieden stark und aus die Wärme verschieden gut leitendem Material hergestellt, so dass die Wärmefühler <B>3, 8</B> verschiedene Wärmeträgheiten aufweisen.
Man ersieht aus der Fig. <B>1,</B> dass die beiden Wärmefühler<B>3, 8</B> in einem wärmedurchflos senen Objekt, nämlich dem Kochkessel<B>1,</B> an Orten angeordnet sind, in welchen zwei von der Tauchheizung 2 erzeugte, -unterschied- liehe Temperaturen herrschen. Wird mit dem Thermostatsehalter <B>6</B> die Tauchheizung 2 über an sich bekannte Mittel ein- und ausgeschal tet., so bilden die beiden Wärmefühler<B>3, 8</B> Teile eines Regelkreises, da beide Fühler die gleiche physikalische Grösse Überwachen.
In Richtung des Wärmegefälles betrachtet, das heisst über Tauehlieizung '2, Wärmefühler<B>Ö,</B> aufzuheizende Flüssigkeit<B>10,</B> Wärmefühler,<B>8,</B> Kochkesselwand und Umgebung, sind die Wärmefühler<B>3, 8</B> dort angeordnet, wo die grössten Temperaturgefälle auftreten. Dabei ist also keiner der beiden Fühler auf diejenige Temperatur eingestellt., die die zu überwa, chende Flüssigkeit<B>10,</B> annehmen soll, das heisst mit den Wärmefühlern<B>3, 8</B> wird eine Tem peraturregulierung an einem zwischen diesen beiden Wärmefühlern befindlichen Ort vorge nommen, wo sich selbst kein Wärinefühler be findet.
In der Fig. 2 ist ein wärmedurchflossenes Objekt<B>1,1,</B> zum Beispiel ein Futterdämpfer, Wasserboiler usw., mit indirekt durch eine innere Behälterwand 12 hindurchwirkendem Heizkörper<B>13</B> dargestellt, bei dem ein mit dem Heizkörper thermisch gekoppel ter Wärmefühler 14 und ein mit dem Koehgut, <B>15</B> thermisch gekoppelter Wärme fühler<B>116</B> gemeinsam auf ein einenSteuer- schalter <B>17</B> betätigendes Pederrohr 18 in einem Thermostatgehäuse) <B>19</B> wirken.
Bei derartigen Objekten ist es nun möglich, durch zweckmässige Wahl der Wärmefühler 14,<B>16</B> und ihrer Standorte verschiedenartige Be triebsbedingungen zu erfüllen, ohne beim Übergang von einer Betriebsart auf die an dere eine Nachstellung der Reglereinrichtung vornehmen zu müssen. Beispielsweise können die Verhältnisse so gewählt werden, dass bei leerem Kessel die Aussehaltung des Heizkör pers durch den Wärmefühler 14 bewirkt wird, der dann als Trockengangsehutzwärmefühler wirkt.
Wird der Kessel teilweise mit Wasser gefüllt, so kann erreicht werden, dass der Regler zum erstenmal gerade dann abschaltet, wenn das Wasser die Siedetemperatur erreicht hat. Wird der Kessel ganz mit Wasser gefüllt, so erfolgt die erste Absehaltung zum Beispiel bei einer Wassertemptratur von 8,00 <B>C,</B> und später steigt diese Temperatur langsam auf etwa<B>900 C.</B> Wird der Kessel ausser mit -Wasser noch mit einem zu erweichenden Gut belastet, zum Beispiel mit Gemüse, so erfolgt die<B>Ab-</B> schaltung der Heizung in Funktion der Be lastung.
Die erste Absehaltung erfolgt jetzt bei gleicher Reglereinstellung beispielsweise bei einer mittleren Temperatur des KochgLites von W' <B>C,</B> worauf diese Temperatur langsam auf<B>900 C</B> ansteigt.
Es ergibt sich somit, dass ohne eine Verstellung am Regler vornehmen zu müssen, eine korrekte Überwaehung ganz verschiedenartiger Betriebszustände möglich ist. Vorteilhafterweise kann der Regler des halb so angeordnet werden, dass er für die Bedienungsperson des Wärrneapparates unzu- gä,nglich ist.
Auf ähnliche Art und 'Weise können auch Backöfen einwandfrei geregelt werden, bei denen sonst eine korrekte Erfassung der Ober- und Unterhitze mittels eines einzigen Fühlers nicht möglich ist.
In der Fig. <B>3</B> ist ein derartiges wärme- durehflossenes Objekt dargestellt. Mit 20 ist der Baekraum bezeichnet, in welchem durch einen Heizkörper 21 die- Unterhitze und durch ,einen Heizkörper 22 die- Oberhitze erzeugt wird. Mit jedem Heizkörper ist ein Wärme fühler<B>23</B> bzw. 2,4 thermiseli gekoppelt, die gemeinsam auf in einem Thermostatgehäuse 215 untergebrachtes Federrohr<B>26</B> wirken.
Auf das gleiche Federrohr kann auch ein in der M <B>2</B> itte des Baekraumes 20, angebrachter drit- ter Wärmefühler<B>2,7</B> wirken. Durch zweck mässige Dimensionierung der Wärmefühler und entsprechend gewählte thermische Kopp lungen kann auch bei einem Baekofen eine befriedigende Regulierung erzielt werden.
In den erläuterten Ausführungsbeispielen wurde angenommen, dass die Wärmefühler parallel auf das gemeinsame, Federrohr ein wirken. Die gleiche Wirkung wird auch er zielt, wenn die Wärmefühler<B>28, 29</B> der Fig. 4 in Reihe an das Federrohr<B>30</B> angeschlossen sind.
Mitunter ist auch ein Anschluss gemäss der Fig. <B>-5,</B> wo der eine Wärmefühler<B>31</B> über ein Kapillarrohr <B>32</B> direkt an ein Federrohr <B>33</B> angeschlossen ist, während ein weiterer Wärmefühler 34 an das. Kapillarrohr <B>32</B> über ein Kapillarrohr <B>35</B> angeschlossen ist, zweck mässig. Die, Wärinefühler brauchen übrigens nicht als gegenüber den Kapillarrohren er weiterte Gefässe ausgebildet sein. Eine beson ders einfache Lösung ergibt sich dann, wenn die Kapillarrohre selbst als Wärmefühler dienen.
Eine solche Ausführung ist in der Fig. <B>6</B> dargestellt, in welcher zwei Kapillar- rohre <B>316, 37</B> auf ein gemeinsames Federrohr <B>3.8</B> wirken. Es ist selbstverständlich, dass auch bei dieser Ausführung die in den Fig. 4,<B>5</B> dargestellten Lösungen sinngemäss zur An wendung kommen können.
Die beschriebene Reglereinrichtung ermög licht die Konstantlialtung bzw. Regulierung der Temperatur an einem Ort eines thermi- sehen Objektes, an dem infolge der Eigenart desselben kein Wärinefühler hingestellt wer den kann.
Dieses Ziel wird vermittels minde stens zweier Wärmefühler erreicht, deren #Standorte grundsätzlicii so gewählt werden, dass, in R.ichtung des Wärinellusges betrachtet, ein erster Wärmefühler vor der zu regulie renden Stelle und ein zweiter nach dieser an geordnet wird. Durch eine verhältnismässig enge Kopplung des ersten Wärmefühlers mit der Heizung lässt siehürreichen, dass die Tem peraturschwankungen am Orte, wo man die regulierte Temperatur wünscht, kleiner sind, als wenn man nur dort einen Wärmefühler anordnen würde.
Ursache hierfür ist der grö ssere Betrag der Temperaturänderungen in der Nähe der Heizung und die nahezu kon stante Temperatur am Ort des zweiten Wärmefüblers. Hierdurch ergibt sieh für eine grosse Temperaturschwankung am Ort des ersten Wärmefühlers, welche die Reglerein- riehtung zum Schalten bringt, eine entspre chend kleine Schwankung am Orte, wo man die regalierteT'emperatur wünscht, ohne dass hierzu eine kleine Schaltdifferenz der Regler- einrichtung nötig wäre.
Der in der Nähe des Ortes, wo die Temperatur geregelt werden soll, angebrachte zweite Wärmefühler sorgt ferner dafür, dass die von der Reglereinrich- tung eingesetzte Heizleistung der Belastung des wärmedurchflossenen Objektes angepasst wird, was zum Beispiel nielit der Fall wäre, wenn man nur einen Fühler in der Nähe der Heizung anbringen würde.
Eine weitere<B>Mög-</B> lichkeit besteht darin, den zweiten in der Nähe des Ortes der gewünschten Temperatur befindliehen Wärmefühler, in Richtung des Wärmellusses betrachtet, nielit nach, sondern vor diesem Ort anzuordnen. Damit kann man in gewissen Fällen eine Verbesserung der Regelschwankung -und gleichzeitig eine Be rücksichtigung der Belastung erreichen, wenn auch keine genaue Konstanthaltung der Tem peratur. In vielen Fällen wird eine kleine Re gelschwankung einer genauen Temperatur haltung vorgezogen.
Die, beschriebene Anord nung kann dort vorgesehen werden, wo die Verhältnisse den Einbau eines Wärmefühlers am Ort der gewünschten Temperatur und in Richtung des Wärmeflusses betrachtet, nach demselben, nicht zulassen.
Würde man anderseits nur einen Wärme fühler in der Nähe des Ortes mit zu regulie render Temperatur vorsehen, so würde infolge des Wäxmegefälles vom Heizkörper bis zum Wärmefühler eine Nachheizung nach dem Abschalten und damit eine grosse Regel- sehwankung auftreten, im weiteren würde keine rechtzeitige Abschaltung der Heizung bei Trockengang stattfinden. Hingegen findet eine rechtzeitige Abschaltung statt, wenn, wie oben beschrieben, ein Wärmefühler in der Nähe der Heizung angebracht wird. Die be schriebene Einrichtung hat ferner den Vorteil, dass sie sehr leicht an die Besonderheiten eines wärmedurchilossenen Objektes angepasst wer den kann.
Es genügt dazu, die Wärmefühler- volumina, zweckmässig aufzuteilen. Im weite ren kann dies auch durch die Wahl von ver schiedenen Trägheiten der einzelnen Wärme fühler erzielt werden, wodurch dieselben auf die Temperaturänderung ihres Standortes ver schieden schnell reagieren.