CH629887A5 - Tension control device on a heating apparatus - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine automatische Zugregelvorrichtung an einem Heizungsgerät für feste Brennstoffe mit einem Temperaturfühler und einer Luftregelklappe, die in Funktion der vom Fühler gemessenen Temperatur bewegbar ist. The invention relates to an automatic draft control device on a heating device for solid fuels with a temperature sensor and an air control flap which can be moved as a function of the temperature measured by the sensor.

Aus der CH-PS 285 077 ist eine automatischer Zugregler für einen Heizkessel bekannt. Die Frischluftklappe des Heizkessels ist mittels eines Thermostats verstellbar, wobei der Thermostat über ein Zugorgan und einen schwenkbar gelagerten Hebel mit der Frischluftklappe verbunden ist. From CH-PS 285 077 an automatic draft regulator for a boiler is known. The fresh air flap of the boiler is adjustable by means of a thermostat, the thermostat being connected to the fresh air flap via a pulling element and a pivotably mounted lever.

Bei einer anderen Heizvorrichtung für feste Brennstoffe gemäss der CH-PS 392 751 wird ebenfalls ein Thermostat zur Steuerung eines Lufteinlassventils verwendet. Der Thermostat wirkt über ein Zugseil auf das Ventil ein, welches aus einem dünnen, biegsamen Werkstoff besteht und in der Breite nach unten hin abnimmt, um eine Feinregulierung der Primärluftzufuhr zu ermöglichen. In another heating device for solid fuels according to CH-PS 392 751, a thermostat is also used to control an air inlet valve. The thermostat acts on the valve via a pull rope, which is made of a thin, flexible material and decreases in width downwards in order to enable fine adjustment of the primary air supply.

In der Praxis hat es sich gezeigt, dass die Zugregelung mittels Thermostaten ungenau ist. Die mechanische Kraftübertragung vom Thermostat zur Luftklappe ist kompliziert und muss öfters nachgestellt werden. Infolge der Trägheit des Thermostats und der Reibung im Kraftübertragungssystem treten grössere Temperaturschwankungen auf, die unerwünscht sind. In practice, it has been shown that the tension control using thermostats is inaccurate. The mechanical power transmission from the thermostat to the air damper is complicated and has to be readjusted frequently. Due to the inertia of the thermostat and the friction in the power transmission system, major temperature fluctuations occur, which are undesirable.

Es ist nun Aufgabe der Erfindung, eine automatische Zugregelvorrichtung der eingangs erwähnten Gattung zu schaffen, bei welcher diese Nachteile vermieden sind. Die eingestellte Raumtemperatur soll ohne grosse Temperaturunterschiede konstant gehalten werden können, und auch die Feuertemperatur in der Heizung soll möglichst im optimalen Bereich bleiben. It is an object of the invention to provide an automatic tension control device of the type mentioned at the outset, in which these disadvantages are avoided. The set room temperature should be able to be kept constant without large temperature differences, and the fire temperature in the heating should also remain in the optimal range if possible.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, dass der Temperaturfühler einen temperaturabhängigen Widerstand 5 aufweist, der Bestandteil einer Schaltungsanordnung ist, in welcher ein vom Fühler ausgehendes Eingangssignal in einem Regelkreis in ein Schaltsignal für einen Elektromagneten umwandelbar ist, und dass der an der Regelklappe angeordnete Magnet bei Aktivierung die Öffnung der Regelklappe bewirkt, io Durch die elektronische Temperaturmessung und Luftklappenregelung wird ein sehr sparsamer Brennstoffverbrauch erzielt, da immer nur soviel Verbrennungsluft dem Feuerraum zugeführt wird wie für den Abbrand des Brenngutes notwendig ist, um die gewünschte Raumtemperatur zu erreichen bzw. zu is halten. Die genaue und annähernd trägheitslose Regelung erlaubt bei festen Brennstoffen einen langen, gleichmässigen Dauerbrand ohne irgendeine manuelle Bedienung. To achieve this object, the invention provides that the temperature sensor has a temperature-dependent resistor 5, which is part of a circuit arrangement in which an input signal emanating from the sensor can be converted in a control circuit into a switching signal for an electromagnet, and that that arranged on the control flap Magnet activates the opening of the control flap when activated. The electronic temperature measurement and air flap control result in very economical fuel consumption, since only as much combustion air is supplied to the combustion chamber as is necessary for the combustion of the fired material in order to reach or reach the desired room temperature is hold. The precise and almost inertia-free control allows a long, steady fire with solid fuels without any manual operation.

Nachfolgend wird anhand der Zeichnungen ein Ausfüh-ao rungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigen: An exemplary embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to the drawings. Show it:

Fig. 1 die Ansicht eines Ofens für feste Brennstoffe, 1 is a view of a furnace for solid fuels,

Fig. 2 einen Schnitt durch die Primärluftklappe in geöffneter Stellung in grösserem Massstab und Fig. 2 shows a section through the primary air flap in the open position on a larger scale and

Fig. 3 das Schema der Schaltungsanordnung. Fig. 3 shows the schematic of the circuit arrangement.

25 Der in der Fig. 1 dargestellte Ofen besteht aus dem Ofenkörper 1 und dem Rauchgasrohr 2. In der Vorderwand des Ofens sind in bekannter Weise zwei Türen 3,4 angeordnet. Die obere Tür 4 dient der Füllung des Ofens mit festem Brennstoff, z.B. mit Holz oder Kohle. Die untere Tür 3 dient der Asche-30 entfernung und der Luftzufuhr beim Anheizen des Ofens. The furnace shown in FIG. 1 consists of the furnace body 1 and the flue gas pipe 2. In the front wall of the furnace, two doors 3, 4 are arranged in a known manner. The upper door 4 is used to fill the furnace with solid fuel, e.g. with wood or coal. The lower door 3 is used for ash removal and air supply when heating the furnace.

Auf der unteren Tür 3 ist eine kleinere Regelklappe 5 verschwenkbar befestigt. Sie weist einen Elektromagneten 6 auf, dessen Stange 7 beim Einschalten des Magneten 6 gegen eine Querrippe 8 in einer Ausnehmung der unteren Tür 3 gedrückt 35 wird, um die Regelklappe 5 zu öffnen. Beim Ausschalten des Stromkreises schliesst die Regeiklappe automatisch infolge ihres Eigengewichtes. On the lower door 3, a smaller control flap 5 is pivotally attached. It has an electromagnet 6, the rod 7 of which, when the magnet 6 is switched on, is pressed 35 against a transverse rib 8 in a recess in the lower door 3 in order to open the control flap 5. When the circuit is switched off, the control flap closes automatically due to its own weight.

Zur Steuerung der Primärluftzufuhr ist ein Temperaturfühler 9 vorgesehen, der im Abstand vom Rauchgasrohr 2 an die-40 sem befestigt ist. Der Temperaturfühler 9 misst die vom Rauchgasrohr abgestrahlte Wärme, reagiert aber auch auf Raumtemperaturänderungen. To control the primary air supply, a temperature sensor 9 is provided, which is attached to the-40 sem at a distance from the flue gas pipe. The temperature sensor 9 measures the heat radiated from the flue gas pipe, but also reacts to changes in room temperature.

Der Fühler 9 ist mit einem Steuergerät 10 verbunden, das ein Potentiometer 11 zur Einstellung der gewünschten Raum-45 temperatur aufweist. Das Steuergerät 10 seinerseits ist mit der Magnetspule verbunden. The sensor 9 is connected to a control unit 10, which has a potentiometer 11 for setting the desired room temperature. The control unit 10 in turn is connected to the magnetic coil.

Die Schaltungsanordnung geht aus der Fig. 3 hervor. The circuit arrangement is shown in FIG. 3.

Der Temperaturfühler 9 besteht aus einem temperaturabhängigen NTC-Widerstand, der Bestandteil einer Messbrücke so 12 ist. Das Potentiometer 11 zur Einstellung der Soll-Raumtemperatur bildet einen weiteren Bestandteil dieser Messbrücke 12. Der Ausgang der Messbrücke 12 führt in einen Transistorverstärker 13 und von da in einen Analog-Digitalumsetzer 14. Im Umsetzer 14 wird das analoge Schwellwertsignal der Mess-55 brücke in ein genau definiertes Ein-Aus-Signal umgewandelt zum Schalten eines Relais 17 für die Aktivierung des Magneten 6. The temperature sensor 9 consists of a temperature-dependent NTC resistor, which is part of a measuring bridge 12. The potentiometer 11 for setting the desired room temperature forms a further component of this measuring bridge 12. The output of the measuring bridge 12 leads into a transistor amplifier 13 and from there into an analog-to-digital converter 14. In the converter 14, the analog threshold value signal of the measuring bridge 55 becomes a precisely defined on-off signal converted for switching a relay 17 for the activation of the magnet 6.

Die Steuerimg wird auf 24-V-Niederspannung betrieben, wobei die Speisung ab dem 220-V-Netz und über einen Ein-60 Schalter 15 auf den Transformator 16 erfolgt. Um konstante Messwerte zu erhalten, ist die Messelektronik spannungsstabili-siert. The control unit is operated at 24 V low voltage, with the supply starting from the 220 V network and via a switch 60 on the transformer 16. In order to obtain constant measured values, the measuring electronics are voltage-stabilized.

Der Temperaturfühler 9 spricht sowohl auf die Rauchgastemperatur (indirekt über die Wärmeabstrahlung des Rauchgas-65 rohres) wie auch auf die Raumtemperatur an. Der Abstand des Fühlers 9 vom Rauchgasrohr 2 wird für eine bestimmte Heizungsanlage empirisch festgelegt, so dass die Temperatur an der Messstelle 100 °C nicht überschreitet. Durch Einstellen des Po- The temperature sensor 9 responds both to the flue gas temperature (indirectly via the heat radiation from the flue gas 65 pipe) and to the room temperature. The distance of the sensor 9 from the flue gas pipe 2 is determined empirically for a specific heating system, so that the temperature at the measuring point does not exceed 100 ° C. By adjusting the po-

629 887 629 887

tentiometers 11 kann der Schwellwert zur Betätigung des Magneten im Bereich von etwa 50 °C bis 100 °C variiert werden. tentiometer 11, the threshold value for actuating the magnet can be varied in the range from approximately 50 ° C. to 100 ° C.

Die Steuerung funktioniert wie folgt: Bei sinkender Temperatur, welche durch den Fühler wahrgenommen wird, öffnet sich via Steuergerät die Primärluftregelklappe. Dem Feuerraum wird sofort Verbrennungsluft zugeführt, um den Abbrand des Brenngutes zu beschleunigen. Sobald die eingestellte Temperatur erreicht ist, schliesst sich die Primärluftklappe wieder. Dieser Vorgang wiederholt sich zyklisch, wobei infolge der geringen thermischen Trägheit die Zykluszeiten kleiner als eine Minute sein können. Um ein Ausgehen des Feuers zu verhindern, ist ein unterer Grenzschwellwert fest eingestellt, bei welchem sich die Regelklappe automatisch öffnet. The control works as follows: When the temperature drops, which is sensed by the sensor, the primary air control flap opens via the control unit. Combustion air is immediately fed into the combustion chamber in order to accelerate the burning of the combustion material. As soon as the set temperature is reached, the primary air flap closes again. This process is repeated cyclically, whereby the cycle times can be less than one minute due to the low thermal inertia. In order to prevent the fire from going out, a lower limit threshold is set at which the control flap opens automatically.

Bei anderen Ofentypen wäre es möglich, den Temperaturfühler statt beim Rauchgasrohr im Bereich der Feuerraumwandung im Abstand von dieser anzuordnen. Die Regelklappe 5 könnte auch unterhalb der Tür 3 oder seitlich unten am Ofen befestigt sein. With other types of furnace it would be possible to arrange the temperature sensor at a distance from the wall of the combustion chamber instead of the flue gas pipe. The control flap 5 could also be attached below the door 3 or laterally at the bottom of the oven.

<; Es wäre auch möglich, eine elektronische Steuerung der Sekundärluft vorzusehen, z.B. bei Brennstoffen mit langflammiger Verbrennung. <; It would also be possible to provide electronic control of the secondary air, e.g. for fuels with long-flame combustion.

Die beschriebene Zugregelung kann auch bei Heizgeräten io zur Warmwasseraufbereitung wie z.B. Zentralheizungsherden, Zentralheizungskessel für Holzfeuerung etc. verwendet werden. Der Temperaturfühler könnte dann in der Vorlaufleitung untergebracht sein, unmittelbar beim Austritt derselben aus dem Kessel. The draft control described can also be used for heaters for hot water preparation, e.g. Central heating stoves, central heating boilers for wood firing etc. can be used. The temperature sensor could then be accommodated in the flow line, immediately as it exits the boiler.

C C.

1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims (7)

629 887 PATENTANSPRÜCHE629 887 PATENT CLAIMS 1. Automatische Zugregelvorrichtung an einem Heizungsgerät für feste Brennstoffe mit einem Temperaturfühler (9) und einer Luftregelklappe (5), die in Funktion der vom Fühler gemessenen Temperatur bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperaturfühler (9) einen temperaturabhängigen Widerstand aufweist, der Bestandteil einer Schaltungsanordnung ist, in welcher ein vom Fühler (9) ausgehendes Eingangsignal in einem Regelkreis in ein Schaltsignal für einen Elektromagneten (6) umwandelbar ist, und dass der an der Regelklappe (5) angeordnete Magnet (6) bei Aktivierung die Öffnung der Regelklappe (5) bewirkt. 1. Automatic draft control device on a heating device for solid fuels with a temperature sensor (9) and an air control flap (5) which can be moved as a function of the temperature measured by the sensor, characterized in that the temperature sensor (9) has a temperature-dependent resistance, the component is a circuit arrangement in which an input signal from the sensor (9) can be converted in a control circuit into a switching signal for an electromagnet (6), and that the magnet (6) arranged on the control flap (5) activates the opening of the control flap (5). 5) causes. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperaturfühler im unmittelbaren Wärmestrahlungsbereich des Rauchgasrohres aussen, im Abstand von dessen Wandung, angeordnet ist. 2. Device according to claim 1, characterized in that the temperature sensor is arranged in the immediate heat radiation area of the flue gas pipe outside, at a distance from the wall thereof. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperaturfühler ausserhalb des Feuerraumes in dessen unmittelbarem Wärmestrahlungsbereich, im Abstand von der Feuerraumwandung, angeordnet ist. 3. Device according to claim 1, characterized in that the temperature sensor is arranged outside the combustion chamber in its immediate heat radiation area, at a distance from the combustion chamber wall. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Potentiometer (11) und der temperaturabhängige Widerstand Bestandteile einer Messbrücke (12) sind, wobei durch das der Einstellung der Raumtemperatur dienende Potentiometer (11) der Schwellwert für das Schaltsignal variierbar ist. 4. The device according to claim 1, characterized in that a potentiometer (11) and the temperature-dependent resistor are components of a measuring bridge (12), wherein the threshold value for the switching signal can be varied by the potentiometer (11) used for setting the room temperature. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelklappe (5) eine Primärluftklappe ist. 5. The device according to claim 1, characterized in that the control valve (5) is a primary air valve. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Stange (7) des Magneten (6) bei Aktivierung des letzteren gegen eine Strebe (8) in einer Lufteinlassöffnung des Heizungsgerätes pressbar ist zwecks Aufschwenken der Regelklappe (5), und dass letztere beim Ausschalten des Magneten (5) infolge ihres Eigengewichtes zuklappt. 6. The device according to claim 1, characterized in that a rod (7) of the magnet (6) upon activation of the latter against a strut (8) in an air inlet opening of the heating device can be pressed for the purpose of pivoting the control flap (5), and that the latter at Switching off the magnet (5) closes due to its own weight. 7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizgerät eine Warmwasserheizung aufweist, und dass der Temperaturfühler in der Vorlaufwasserleitung, unmittelbar nach Austritt aus der Heizung, angeordnet ist. 7. The device according to claim 1, characterized in that the heater has a hot water heater, and that the temperature sensor is arranged in the feed water line, immediately after exiting the heater.