DE1454485B2

DE1454485B2 - CONTROL DEVICE FOR HEATING

Info

Publication number: DE1454485B2
Application number: DE19621454485
Authority: DE
Inventors: Gerhard 6000 Frankfurt Klee
Original assignee: Samson Apparatebau AG
Current assignee: Samson Apparatebau AG
Priority date: 1962-12-11
Filing date: 1962-12-11
Publication date: 1971-03-18
Also published as: DE1454485A1

Description

1 21 2

Die Erfindung betrifft eine Regelvorrichtung für glied 5. Zur Erzeugung der erforderlichen Luftdrücke, Heizungen mit einem Außentemperaturfühler und Überdruck oder Unterdruck, ist ein elektrisch aneinem Vorlauftemperaturfühler, die mit einem Regel- getriebenes Gebläse oder eine Membranluftpumpe 6 gerät verbunden sind, das ein Stellglied in der Vor- vorgesehen. Der Wasserkreislauf der Zentralheizungslaufleitung der Heizung steuert. 5 anlage ist in der Zeichnung lediglich durch einenThe invention relates to a control device for member 5. To generate the required air pressures, Heating with an outside temperature sensor and overpressure or underpressure is an electrical one Flow temperature sensors with a variable speed fan or a diaphragm air pump 6 device are connected, which is provided an actuator in the front. The water circuit of the central heating pipe controls the heating. 5 system is shown in the drawing only by one

Die mit elektrischen Signalen, Steuerkreisen und Kessel 7, eine in die Vor- und Rücklaufleitungen einGeräten arbeitenden Regelvorrichtungen dieser Art geschaltete Mischklappe 8 und einen z. B. in einem sind bekanntlich verhältnismäßig kompliziert und Wohnraum angeordneten Heizkörper 9 angedeutet, teuer. In manchen, z. B. chemischen Betrieben ist Bei dieser Heizungsanlage soll die Vorlauftemperatur auch die Verwendung von elektrischen Signalleitun- io des Kessels 7 durch einen in der Zeichnung nicht gen und Schalt- bzw. Regel- und Stellgliedern wegen näher dargestellten Thermostaten stets auf der gleider dadurch bestehenden Explosionsgefahr nicht er- chen Höhe gehalten werden. Die Vorlauftemperatur wünscht. Bei Heizüngsreglern mit pneumatischen in der zu den Heizkörpern 9 führenden Leitung wird Signalgebern besteht diese Gefahr nicht. Auch sind durch die Mischklappe 8 geregelt, welche von dem pneumatisch arbeitende, Regeleinrichtungen einfach, 15 Stellglied 5 betätigt wird.The devices with electrical signals, control circuits and boiler 7, one in the supply and return lines working control devices of this type switched mixing flap 8 and a z. B. in one are known to be relatively complicated and the radiator 9 arranged in the living room is indicated, expensive. In some, e.g. B. chemical companies is With this heating system, the flow temperature also the use of electrical signal lines of the boiler 7 by one in the drawing is not genes and switching or regulating and actuating elements are always on the glider because of the thermostats shown in more detail the resulting risk of explosion cannot be maintained at a considerable height. The flow temperature wishes. In Heizüngsreglern with pneumatic in the line leading to the radiators 9 is Signal transmitters do not have this risk. Also are regulated by the mixing flap 8, which of the pneumatically operating, control devices simple, 15 actuator 5 is operated.

preiswert und betriebssicher, und die zur Über- Der Außentemperaturfühler 1 und der Heizungs-inexpensive and reliable, and the outside temperature sensor 1 and the heating

tragung der pneumatischen Signale dienenden Luft- vorlauf temperaturregler 2 sind mit pneumatischenAir flow temperature regulators 2, which are used to carry the pneumatic signals, are equipped with pneumatic ones

leitungen sind billig und korinen leicht verlegt werden! Signalgebern 10 in Form von Überströmventilen ver-pipes are cheap and easy to lay! Signal transmitters 10 in the form of overflow valves

Bei solchen Regelvorrichtungen liegt nun die Auf- sehen, die von Bimetallfedern gesteuert werden. Bei gäbe vor, das auf die von den Temperaturfühlern 20 dem Überströmventil des Außentemperaturfühlers 1 gegebenen Steuersignale ansprechende Regelgerät so arbeitet die Verschlußfläche der Bimetallfeder mit auszubilden, daß Veränderungen der Temperatur- der inneren Mündung einer in die Außenluft Verhältnisse und damit des Sollzustandes der Rege- führenden Öffnung zusammen, während bei dem lung rasch eine entsprechende Verstellung des Stell- Überströmventil des Vorlauftemperaturreglers 2 die gliedes herbeiführen und daß das Verhältnis der 25 Verschlußfläche der Bimetallfeder mit der Mündung Außentemperaturänderung zur Vorlauftemperatur- einer Luftleitung 12 zusammenarbeitet. An das Geänderung jederzeit entsprechend den Heizungs- häuse des Außentemperaturfühlers 1 ist eine Luftverhältnissen geändert werden kann. Es wurde ge- leitung 13 angeschlossen. Da die Vorspannung der funden, daß sich diese Aufgabe auf pneumatischem Bimetallfedern von der Temperatur und der Über-Wege besonders einfach lösen läßt. 30 strömdruck wiederum von der Vorspannung der Bi-With such regulating devices, the focus now lies, which are controlled by bimetallic springs. at would specify that the overflow valve of the outside temperature sensor 1 given control signals responding control device so the locking surface of the bimetal spring works with Train that changes in temperature- the inner mouth of one in the outside air Relationships and thus the target state of the regulating opening together, while in the development quickly a corresponding adjustment of the control overflow valve of the flow temperature controller 2 the bring about member and that the ratio of the 25 closure surface of the bimetallic spring with the mouth Outside temperature change for flow temperature an air line 12 cooperates. The change anytime according to the heating housing of the outside temperature sensor 1 is an air condition can be changed. Line 13 was connected. Since the bias of the found that this task is based on pneumatic bimetallic springs of the temperature and the over-ways can be solved particularly easily. 30 flow pressure, in turn, depends on the bias of the bi-

Die Lösung besteht erfindungsgemäß darin, daß metallfedern abhängig ist, stellt der Luftdruck in den die Temperaturfühlex.mit an sich bekannten, in Ab- Luftleitungen 12 und 13 ein Maß für die jeweiligen hängigkeit von der gemessenen Temperatur gesteuer- Temperaturen an den Meßstellen dar. In den Diäten pneumatischen Signalgebern versehen sind.Und -grammenl4 und 15 sind die Kennlinien des Außendas Regelgerät einen Waagebalken enthält, der zu 35 temperaturfühler 1 bzw. des Vorlauftemperaturbeiden Seiten seines Lagers jeweils von einem durch fühlers 2 beispielsweise aufgetragen. Wie aus diesen die Temperaturfühler gesteuerten Luftdruck beauf- Diagrammen ersichtlich ist, arbeitet die Einrichtung schlagt wird und bei Störung des Gleichgewichts- mit verhältnismäßig geringen Über- und Unterzustandes das Stellglied über einen pneumatischen drücken, was als besonderer Vorteil angesehen wer-Verstärker betätigt. 40 den kann. _.,.. .The solution according to the invention is that metal springs are dependent, the air pressure in the Temperaturfühlex.mit known, in exhaust air lines 12 and 13 is a measure of the respective dependence on the measured temperature controlled temperatures at the measuring points. In The diets pneumatic signal generators are provided.Und -gramsl4 and 15 are the characteristics of the external control device contains a balance beam, the 35 temperature sensor 1 or the flow temperature on both sides of its bearing by a sensor 2, for example. As can be seen from these air pressure diagrams controlled by the temperature sensor, the device works and if the equilibrium is disturbed with relatively low over- and under-conditions, press the actuator via a pneumatic device, which is viewed as a particular advantage when the amplifier is operated. 40 den can. _., ...

Auf diese Weise werden die von den beiden Tem- Die Luftleitungen 13 und 12 sind mit dem Regelperaturfühlern gegebenen , Steuersignale über den / gerät 3 verbunden, das einen Waagebalken 16 entWaagebalken des Regelgerätes direkt miteinander ge- ' hält, welcher auf einem verschiebbaren Lager 17 koppelt. Dabei bildet der Signaldruck des Außen- kippbar gelagert ist. Durch Verschiebung des Lagers temperaturfühlers die Führungsgröße, während der 45 17 kann der Verhältniswert von Außentemperatur-Signaldruck des Vorlauftemperäturfühlers den Ist- änderung zu Vorlauftemperaturänderung entsprewert der Regelgröße der Vorlauftemperatur darstellt. chend den jeweiligen Verhältnissen der Heizungs-Diese beiden Größen werden an dem Waagebalken anlage und der zu beheizenden Räume eingestellt des Regelgerätes miteinander verglichen und ins Ver- werden.In this way, the air lines 13 and 12 are connected to the control temperature sensors given, control signals connected via the / device 3, the balance beam 16 ent balance beam of the control device held directly to one another, which on a displaceable bearing 17 couples. The signal pressure forms the outer tiltable bearing. By moving the camp temperature sensor the reference variable, while the 45 17 can be the ratio of the outside temperature signal pressure of the flow temperature sensor corresponds to the actual change to the flow temperature change represents the controlled variable of the flow temperature. according to the respective conditions of the heating these Both sizes are set on the balance beam system and the rooms to be heated of the control device are compared with each other and become a reality.

hältnis gesetzt, so daß sie über den Verstärker eine 50 Die Luftleitung 13 ist an "eine Membrandose 18 der Abweichung zwischen der Führungsgröße und od. dgl. angeschlossen, die an dem einen Hebelarm dem Istwert proportionale Stellungsänderung des des Waagebalkens 16 angreift. In der Luftleitung 13 Stellgliedes hervorrufen. Durch eine Verschiebung und damit auch in der Membrandose 18 herrscht ein des Lagerpunktes des Waagebalkens kann das Ver- Unterdruck, dessen Höhe durch den Außenhältnis von Außentemperaturänderung zur Vorlaufe 55 temperaturfühler 1 bzw. dessen Signalgeber (Übertemperaturänderung je nach den vorliegenden Ver- Strömventil) bestimmt wird. Das Arbeiten mit Unterhältnissen und Heizungsforderungen sehr leicht ein- druck ist an dieser Meßstelle besonders zweckmäßig, gestellt werden. Die Verstellgeschwindigkeit des Stell- weil hierbei Luft von außen durch das Überströmgliedes kann durch den Einbau einer einstellbaren ventil des Außentemperaturfühlers 1 angesaugt wird, Drossel in mindestens eine der vom Verstärker zum 60 wodurch bei kalter Witterung eine Vereisung des Stellglied führenden Luftleitungen verändert werden. Gerätes vermieden wird. In der Luftleitung 12 undratio set so that they have a 50 The air line 13 is to "a diaphragm box 18 via the amplifier the deviation between the reference variable and od. The like. Connected to the one lever arm The change in position of the balance beam 16, which is proportional to the actual value, attacks. In the air line 13 Cause actuator. As a result of a displacement and thus also in the diaphragm box 18, there is a of the bearing point of the balance beam can be the vacuum, its height by the external ratio from outside temperature change to flow 55 temperature sensor 1 or its signal transmitter (overtemperature change depending on the current flow valve) is determined. Working with conversations and heating requirements very easily at this measuring point is particularly useful, be asked. The adjustment speed of the actuator because here air from the outside through the overflow element can be sucked in by installing an adjustable valve of the outside temperature sensor 1, Throttle in at least one of the from the amplifier to the 60 which in cold weather an icing of the Actuator leading air lines are changed. Device is avoided. In the air line 12 and

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der der an diese angeschlossenen Membrandose 19 desIn the drawing, an embodiment of the diaphragm box 19 of the connected to this is shown

Erfindung veranschaulicht und nachstehend be- Regelgerätes 3, die an dem anderen Hebelarm desInvention illustrated and hereinafter be control device 3, which is attached to the other lever arm of the

schrieben. Waagebalkens 16 angreift, wird dagegen mit Über-wrote. Attacks balance beam 16, however, is with over-

Die Regelvorrichtung umfaßt im wesentlichen 65 druck gearbeitet. Die Höhe dieses Überdruckes hängtThe control device comprises essentially 65 pressure worked. The level of this overpressure depends

einen Außentemperaturfühler 1, einen Vorlauf- ab von der Temperatur des Heizungsvorlaufes, welchean outside temperature sensor 1, a flow from the temperature of the heating flow, which

temperaturfühler 2, ein Regclgerät 3 mit einem pneu- die Vorspannung der die Mündung der Luftleitungtemperature sensor 2, a Regclgerät 3 with a pneumatic bias of the mouth of the air line

matischen Verstärker, Kraftschalter, 4 und ein Stell- 12 abschließenden bzw. abdeckenden Bimetallfedermatic amplifier, force switch, 4 and an actuating 12 closing or covering bimetal spring

im Vorlauftemperaturregler 2 bestimmt. Ferner greift an dem Waagebalken 16 eine einstellbare Feder 20 an, mit der das Temperaturniveau der Regelvorrichtung eingestellt werden kann.determined in flow temperature controller 2. Furthermore, an adjustable spring 20 engages the balance beam 16 with which the temperature level of the control device can be set.

Die von dem Außentemperaturfühler 1 zu der Druckdose 18 des Regelgerätes 3 führende Luftleitung 13 ist mit der Saugseite des Druckerzeugers 6 verbunden, wodurch der gewünschte Unterdruck in der Luftleitung 13 erzeugt wird. Die von dem Vorlauftemperaturfühler 2 zu der Druckdose 19 des Regelgerätes 3 führende Luftleitung 12 ist dagegen an die Druckseite des Druckerzeugers 6 angeschlossen, wodurch in der Luftleitung 12 der gewünschte Überdruck hervorgerufen wird.The air line leading from the outside temperature sensor 1 to the pressure cell 18 of the control device 3 13 is connected to the suction side of the pressure generator 6, whereby the desired negative pressure in the air line 13 is generated. The from the flow temperature sensor 2 to the pressure cell 19 of the control device 3 leading air line 12, however, is connected to the pressure side of the pressure generator 6, whereby in the Air line 12 the desired overpressure is created.

Das Stellglied 5 der Mischklappe 8 wird von dem Regelgerät 3 auf pneumatischem Wege betätigt. Zu diesem Zweck werden die Ausschläge des Waagebalkens 16 auf die z. B. hebelartigen Steuerorgane des pneumatischen Verstärkers 4 übertragen. Der Verstärker 4 steuert seinerseits die Druckimpulse, welche auf die einander gegenüberliegenden Arbeitsmembranen 21 und 22 des Stellgliedes 5 wirken. The actuator 5 of the mixing flap 8 is actuated pneumatically by the control device 3. to For this purpose, the deflections of the balance beam 16 on the z. B. lever-like controls of the pneumatic amplifier 4 transmitted. The amplifier 4 in turn controls the pressure pulses, which act on the opposing working diaphragms 21 and 22 of the actuator 5.

Der Verstärker 4 kann zweckmäßig von dem gleichen Druckerzeuger 6 gespeist werden, an den auch die Luftleitungen 12 und 13 angeschlossen sind. Zu I diesem Zweck ist die eine Zuleitung 23 zum Verstärker 4 an die Druckseite des Druckerzeugers 6 an- : geschlossen, so daß in dieser Zuleitung ein Überdruck herrscht. Die andere Zuleitung 24 zum Verstärker 4 ist dagegen an die Saugseite des Druckerzeugers 6 angeschlossen, so daß in dieser Zuleitung ein Unterdruck herrscht. Infolgedessen werden die Arbeitsmembranen 21 und 22 des Stellgliedes 5 je nach der !Einstellung des Verstärkers wechselweise mit Überdruck und mit Unterdruck beaufschlagt. Entspre-, chend wird der Betätigungshebel 25 des Stellgliedes 5 nach der einen oder nach der anderen Seite ver- ; schwenkt, wodurch das Klappenorgan der Misch- ^! klappe 8 im Uhrzeigersinn oder entgegengesetzt gedreht wird. Dadurch erfolgt eine entsprechende Mischung des Vor- und Rücklaufwassers im Sinne der gewünschten Regelung der Vorlauftemperatur in Abhängigkeit von der Außentemperatur.
Wenigstens in eine der vom Verstärker 4 zum Stellglied 5 führenden Luftleitungen ist eine einstellbare Drossel 26 eingebaut, mit deren Hilfe die Verstellgeschwindigkeit der Mischklappe 8 verändert werden kann. Ferner sind in die von dem Druckerzeuger 6 zu den Luftleitungen 12, 13 führenden Abzweigungen Drosseln 27 bzw. 28 eingebaut, und schließlich befindet sich auch in der zum Verstärker 4 führenden Unterdruckleitung eine Drossel 29. Diese Drosseln sorgen dafür, daß die Drücke in den Luftleitungen 12 und 13 nicht von der Betätigung des Stellgliedes 5 beeinflußt werden.The amplifier 4 can expediently be fed by the same pressure generator 6 to which the air lines 12 and 13 are also connected. For this purpose, one feed line 23 to the amplifier 4 is connected to the pressure side of the pressure generator 6, so that an overpressure prevails in this feed line. The other supply line 24 to the amplifier 4, on the other hand, is connected to the suction side of the pressure generator 6, so that a negative pressure prevails in this supply line. As a result, the working diaphragms 21 and 22 of the actuator 5 are acted upon alternately with positive pressure and negative pressure depending on the setting of the booster. Correspondingly, the actuating lever 25 of the actuator 5 is moved to one side or the other; pivots, whereby the valve organ of the mixing ^! flap 8 is turned clockwise or in the opposite direction. This results in a corresponding mixture of the flow and return water in the sense of the desired regulation of the flow temperature depending on the outside temperature.
An adjustable throttle 26 is built into at least one of the air lines leading from the amplifier 4 to the actuator 5, with the aid of which the adjustment speed of the mixing flap 8 can be changed. Furthermore, throttles 27 and 28 are installed in the branches leading from the pressure generator 6 to the air lines 12, 13, and finally there is also a throttle 29 in the vacuum line leading to the booster 4. These throttles ensure that the pressures in the air lines 12 and 13 are not influenced by the actuation of the actuator 5.

Claims

Patent claims:

1. Control device for heating systems with an outside temperature sensor and a flow temperature sensor, which are connected to a control device that has an actuator in the flow line of the Heating controls, characterized that the temperature sensors (1, 2) are known per se, depending on the measured Temperature-controlled pneumatic signal transmitters (10) are provided and the control device (3) contains a balance beam (16), which on both sides of its bearing (17) each by one the temperature sensor (1 or 2) controlled air pressure is applied and if the In the state of equilibrium, the actuator (5) is actuated via a pneumatic amplifier (4).

2. Control device according to claim 1, characterized in that at least one of the from Amplifier (4) to the actuator (5) leading air lines an adjustable throttle (26) built is.

1 sheet of drawings