DE20304149U1 - Raumthermostat für eine elektrische Fußbodenheizung - Google Patents

Description

Anmelder: Theben AG, Hohenbergstraße 32

72401 Haigerloch (DE) Anmelder-Nr.: 1684183

Bezeichnung: Raumthermostat für eine elektrische Fußbodenheizung

Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen Raumthermostat mit einer programmierbaren Steuereinrichtung, durch welche im normalen Betriebsmodus einer elektrischen Heizeinrichtung in Abhängigkeit einer vorgebbaren Raumtemperatur die jeweils notwendige Betriebsspannung zuführbar ist.

Raumthermostaten der gattungsgemäßen Art sind in vielfältigen Ausführungsformen bekannt. Solche Raumthermostaten werden zur Temperaturregelung eingesetzt und weisen dazu eine programmierbare Steuereinrichtung auf. Solche programmierbaren Steuereinrichtungen können beispielsweise mit einer Displayanzeige versehen sein, durch welche verschiedene eingestellte Steuer- oder Regelungsparameter anzeigbar sind. So können bei modernen Raumthermostaten beispielsweise Zeitpunkte für die Nachtabschaltung sowie auch die entsprechenden zugehörigen, gewünschten Raumtemperaturen eingegeben, abgespeichert und angezeigt werden.

Insbesondere bei der Steuerung von elektrischen Heizeinrichtungen ergibt sich nun bei Ausfall dieser Heizein-

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richtung das Problem, zu testen, ob der Heizleiter der Heizeinrichtung selbst unterbrochen ist oder ob die Steuereinrichtung fehlerhaft arbeitet. Um die elektrische Heizeinrichtung, wie beispielsweise eine elektrische Fußbodenheizung, zu prüfen, muß diese derzeit von der Steuereinrichtung abgekoppelt werden, um den Heizleiter mit einem entsprechenden, separaten Prüfgerät testen zu können. Dies ist äußerst aufwendig und insbesondere vom Anwender nicht durchführbar, da er einerseits den Heizleiter nicht von der Steuereinrichtung abkoppeln kann und er andererseits in der Regel auch nicht über die notwendigen Testgeräte verfügt.

Demgemäß liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Raumthermostat derart auszugestalten, daß vom Bediener ein Test für die Funktionsfähigkeit der elektrischen Heizeinrichtung selbst durchführbar ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Steuereinrichtung durch einen manuell betätigbaren Tastschalter ein Testsignal zuführbar ist, durch welches die Steuereinrichtung vom Betriebsmodus in einen Prüfmodus umschaltbar ist und, daß bei anliegendem Testsignal die Heizeinrichtung durch die Steuereinrichtung von der anliegenden Betriebsspannung trennbar und mit einer Prüfspannung beaufschlagbar ist, durch welche bei intakter

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Heizeinrichtung eine optische und/oder akustische Kontrolleinrichtung aktivierbar ist.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Raumthermostaten wird der Bediener einer elektrischer Heizeinrichtung in die Lage versetzt, die Funktionsfähigkeit des elektrischen Heizleiters dieser Heizeinrichtung selbst zu prüfen.

Dazu ist der Steuereinrichtung manuell über einen Tastschalter ein Testsignal zuführbar, durch welches die Steuereinrichtung vom normalen Betriebsmodus, in welchem die Heizeinrichtung zum Heizen eines Raumes aktiviert ist, in einen Prüfmodus umschaltbar ist. Dabei wird bei anliegendem Testsignal die Heizeinrichtung durch die Steuereinrichtung von der anliegenden Betriebsspannung getrennt und anschließend mit einer Prüfspannung beaufschlagt. Bei anliegender Prüfspannung ist in den geschlossenen Stromkreis eine Kontrolleinrichtung eingekoppelt, welche bei intakter Heizeinrichtung ein entsprechendes Signal abgibt. Diese Kontrolleinrichtung kann dabei als optische oder auch als akustische Kontrolleinrichtung oder auch eine Kombination aus akustischer und optischer Kontrolleinrichtung sein.

Gemäß Anspruch 2 kann die Steuereinrichtung mit einer Verzögerungsschaltung versehen sein, durch welche das Testsignal erst nach Ablauf einer vorbestimmbaren Verzö-

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gerungszeit wirksam ist. Dies hat den Vorteil, daß bei kurzzeitiger, versehentlicher Betätigung des Tastschalters und damit entsprechend kurzzeitiger Aktivierung des Testsignals, der Umschaltvorgang nicht sofort ausgelöst wird. Erst nach längerer Betätigung des Tastschalters, beispielsweise über eine Zeitraum von 4 bis 5 Sekunden, wird die Umschaltung durch die Steuereinrichtung aktiviert und vom Betriebsmodus in den Prüfmodus umgeschaltet.

Gemäß Anspruch 3 kann vorgesehen sein, daß die Zeitspanne des Prüfmodus durch eine Zeitschaltung der Steuereinrichtung auf einige Sekunden begrenzt ist. Durch diese Ausgestaltung läuft der Prüfmodus nach dessen Aktivierung automatisch ab, so daß dieser nicht mehr von der Bedienungsperson beeinflußt werden muß. Vorzugsweise ist die Zeitspanne für den Prüfmodus im wesentlichen unabhängig von der Dauer des an der Steuereinrichtung anliegenden Testsignals. Dies bedeutet, daß auch bei längerer Betätigung des Tastschalters der Prüfmodus nach dessen Aktivierung trotzdem nur über einige wenige Sekunden, beispielsweise 3 bis 5 Sekunden abläuft und dann automatisch wieder in den Betriebsmodus umgeschaltet wird.

Gemäß Anspruch 4 kann zur Erzeugung der Prüfspannung ein Kondensatornetzteil vorgesehen sein. Durch dieses Kondensatornetzteil wird die Prüfspannung auf eine Niedervolt-

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Spannung begrenzt. Durch diese Ausgestaltung wird die elektronische Auswerteschaltung bzw. Umschalteinrichtung erheblich vereinfacht. Das Kondensatornetzteil ist dabei vorzugsweise derart ausgelegt, daß die gesamte Steuereinrichtung mit seinen einzelnen Bestandteilen mit der erforderlichen Betriebsspannung vom Kondensatornetzteil versorgt wird.

Weiter kann die Steuereinrichtung gemäß Anspruch 5 zur Umschaltung vom Betriebsmodus in den Prüfmodus eine einfache Transistorschaltung in Kombination mit einem Steuerrelais aufweisen.

Die Umschalteinrichtung kann gemäß Anspruch 6 dahingehend ausgelegt sein, daß das Steuerrelais als Umschaltrelais ausgebildet ist und zur Umschaltung die Heizeinrichtung von der Phase der Netzspannung trennt und auf den Ausgang der Transistorschaltung aufschaltet und, daß die Transistorschaltung anschließend die Prüfspannung auf die Heizeinrichtung über den Relaiskontakt aufschaltet. Das heißt, daß netzseitig keine Verbindung zum Heizleiter der Heizeinrichtung besteht und somit die Heizeinrichtung vom Netz abgekoppelt ist und so in einfacher Weise mit einer Prüfspannung beaufschlagt werden kann.

Gemäß Anspruch 7 ist vorzugsweise vorgesehen, daß die Kontrolleinrichtung zwischen der Transistorschaltung und dem Relaiskontakt in Reihe geschaltet ist. Das heißt, daß

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bei intakter Heizeinrichtung die Kontrolleinrichtung bei geschlossenem Stromkreis und Beaufschlagung der Heizeinrichtung mit der Prüfspannung automatisch ein Prüfsignal abgibt.

Gemäß Anspruch 8 kann die optische Kontrolleinrichtung durch eine LED gebildet sein. Durch diese Ausgestaltung wird eine sichere und gut erkennbare Kontrolle während des Prüfmodus durch die Bedienungsperson ermöglicht.

Anhang der Zeichnung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel ein prinzipieller Schaltungsaufbau eines solchen, erfindungsgemäßen Raumthermostaten dargestellt. Es zeigt :

Fig. 1 eine Prinzipdarstellung einer erfindungsgemäßen Prüfschaltung;

Fig. 2 eine Ansicht eines Raumthermostaten der erfindungsgemäßen Art.

Fig. 1 zeigt den prinzipiellen Aufbau eines Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Prüfschaltung. Um die unten beschriebenen Funktionen erreichen zu können, sind auch PrüfSchaltungen anderen Aufbaus vorstellbar, so daß das vorliegende Ausführungsbeispiel lediglich zu Illustration der Erfindung dient und nicht den durch die Schutzansprüche definierten Schutzbereich der Erfindung beschränkt.

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Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, weist die erfindungsgemäße Steuereinrichtung 1 einen programmierbaren Mikroprozessor 2 auf, durch welchen sowohl die Temperaturregelung als auch die Umschaltung vom normalen Betriebsmodus in einen Prüfmodus geregelt wird. Im normalen Betriebsmodus befindet sich die mit der Steuereinrichtung 1 gekoppelte Heizeinrichtung 3 im normalen Heizbetrieb. Zur Steuereinrichtung 1 gehört selbstverständlich auch ein Temperatursensor, welcher in der Zeichnung nicht explizit dargestellt ist.

Weiter ist aus Fig. 1 erkennbar, daß die Steuereinrichtung 1 ein Netzteil 4 aufweist, welches beispielsweise als Kondensatornetzteil ausgebildet sein kann. Durch das Netzteil 4 wird die komplette Steuereinrichtung 1 mit den entsprechend erforderlichen Betriebsspannungen seiner einzelnen Baugruppen versorgt.

Zur Umschaltung vom Betriebsmodus in den Prüfmodus ist ein Tastschalter 5 vorgesehen, durch dessen Betätigung der Steuereinrichtung 1 bzw. deren Mikroprozessor 2 ein Testsignal zuführbar ist. Die Steuereinrichtung 1 mit ihrem Mikroprozessor 2 ist dabei so ausgelegt, daß eine Umschaltung vom Betriebsmodus in den Steuermodus erst nach einer gewissen Verzögerungszeit erfolgt. Diese "Schaltverzögerung" kann dabei entweder durch eine entsprechende

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Programmierung des Mikroprozessors 2 oder auch durch eine elektronische Verzögerungsschaltung realisiert sein.

Zur Umschaltung in den Prüfmodus ist beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ein als Umschaltrelais ausgebildetes Schaltrelais 6 vorgesehen. Dieses Schaltrelais 6 wird über zwei Steuerleitungen 7 und 8 vom Mikroprozessor 2 angesteuert. Über die Steuerleitung 7 wird das Schaltrelais 6 im normalen Betriebsmodus in die Schaltposition "EIN" geschaltet, so daß der Relaisschalter 9 den Schaltkontakt 10 der Heizeinrichtung 3 über die Spannungsversorgungsleitung 11 mit dem Netzanschluß L der Netzversorgung verbindet. In Fig. 1 ist dies durch die gestrichelte Linie des Relaisschalters 9 dargestellt.

Wird nun der Steuereinrichtung 1 bzw. deren Mikroprozessor 2 durch Betätigung des Tastschalters 5 über mehrere Sekunden ein Testsignal zugeführt, so schaltet der Mikroprozessor 2 das Schaltrelais 9 in seine Schaltposition "AUS", wie dies in Fig.l in durchgezogener Linie für den Relaisschalter 9 dargestellt ist. Damit wird der Schaltkontakt 10 der Heizeinrichtung 3 über eine entsprechende Verbindungsleitung 12 mit dem Ausgang einer Transistorschaltung 13 verbunden und die Verbindung zum Netzanschluß L getrennt. In diesem Zutand ist somit die Heizeinrichtung 3 zunächst spannungsfrei geschaltet.

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Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, ist mit der Steuerleitung 8 des Mikroprozessors 2 die Transistorschaltung 13 über einen Widerstand Rl über einen Kondensator Cl mit dem Nulleiter 14 der Netzteils 4 verbunden. Die beim Umschaltvorgang in der Steuerleitung 8 anstehende Schaltspannung für das Schaltrelais 6 lädt nun über den Widerstand Rl den Kondensator Cl auf, bis dieser nach etwa 60 ms seine Schaltspannung für den Transistor Tl erreicht und diesen durchschaltet. Auf Grund des dargestellten Schaltungsaufbaus wird damit auch die vom Netzteil 4 gelieferte Prüfspannung VDD über den Transistor T2 durchgeschaltet. Diese Prüfspannung VDD wird über eine LED über die Verbindungsleitung 12 zum Relaisschalter 9 zum Schaltkontakt 10 der Heizeinrichtung 3 geführt. Da das Netzteil 4 und die Heizeinrichtung 3 auf demselben Nullpotential GND liegen, ist somit der Stromkreis zwischen VDD über die Heizeinrichtung 3 und GND geschlossen, so daß bei intakter Heizeinrichtung die LED als Kontrolleinrichtung ein optisches Kontrollsignal abgibt und auf-

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Dabei ist vorgesehen, daß der Prüfmodus durch eine entsprechende Zeitschaltung in seiner Dauer begrenzt ist. Diese Zeitspanne kann dabei durch eine entsprechende Programmierung des Mikroprozessors 2 bestimmt sein, so daß aus dem Prüfmodus nach dieser vorbestimmten Zeitspanne, von beispielsweise 3 bis 4 Sekunden, automatisch wieder

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in den Betriebsmodus zurückgeschaltet wird. Dadurch ist ein erneutes Schaltsignal durch den Benutzer zum Zurückschalten in den Betriebsmodus nicht notwendig und die Bedienung des erfindungsgemäßen Raumthermostaten äußerst betriebssicher. Insbesondere kann die Heizeinrichtung 3 nicht versehentlich über einen längeren Zeitraum abgeschaltet werden bzw. bleiben.

Fig. 2 zeigt einen Raumthermostaten 15, der mit der Steuereinrichtung 1 aus Fig. 1 ausgestattet ist. Dieser Raumthermostat 15 weist eine Displayanzeige 16 auf, in welcher mehrere Heizparameter, wie beispielsweise die derzeit eingestellt Solltemperatur von 22.0⁰C anzeigbar ist. Solche Raumthermostaten 15 verfügen in der Regel über eine Programmiertaste, die beim vorliegenden Ausführungsbeispiel als sogenannte Infotaste 17 ausgebildet ist.

Durch Drücken dieser Infotaste 17 wird der Tastschalter 5 aus Fig. 1 betätigt. Wird der Tastschalter 5 nur kurze Zeit aktiviert, können beispielsweise mehrere eingestellte Parameter der Steuereinrichtung 1 wie etwa Nachtabschaltungszeiten oder verschiedene, vorgewählte Temperaturen abgerufen und in einem Programmiermodus über die beiden Tasten (+) und (-) verändert werden. Solche Schaltungen sind aus dem Stand der Technik hinreichend bekannt, so daß hier nicht näher darauf eingegangen wird.

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Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, daß nach längerem Drücken dieser Infotaste 17, beispielsweise über eine Zeitspanne von 4 Sekunden, die Steuereinrichtung 1 vom Betriebsmodus in den Prüfmodus schaltet, so daß die im Gehäuse des Raumthermostaten 15 von außen sichtbare LED aufleuchtet und der Benutzer in einfacher Weise erkennen kann, daß die durch den Raumthermostaten 15 angesteuerte Heizeinrichtung 3 intakt ist. Leuchtet die LED nicht auf, so ist eine Unterbrechung des Heizleiters der Heizeinrichtung 3 als Ursache zu vermuten und es kann davon ausgegangen werden, daß die Steuereinrichtung 1 selbst in Ordnung ist.

Anstatt oder in Ergänzung zur LED kann auch noch eine akustische Kontrolleinrichtung z.B. in Form eines Summers 18 vorgesehen sein, der beim vorliegenden Ausführungsbeispiels unmittelbar neben der LED angeordnet ist und einen Signalton abgibt, sofern die Heizeinrichtung 3 intakt ist.

Claims (8)

1. Raumthermostat mit einer programmierbaren Steuereinrichtung, durch welche im normalen Betriebsmodus einer elektrischen Heizeinrichtung in Abhängigkeit einer vorgebbaren Raumtemperatur die jeweils notwendige Betriebsspannung zuführbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuereinrichtung (1) durch einen manuell betätigbaren Tastschalter (5) ein Testsignal zuführbar ist, durch welches die Steuereinrichtung (1) vom Betriebsmodus in einen Prüfmodus umschaltbar ist und, daß bei anliegendem Testsignal die Heizeinrichtung (3) durch die Steuereinrichtung (1) von der anliegenden Betriebsspannung trennbar und mit einer Prüfspannung beaufschlagbar ist, durch welche bei intakter Heizeinrichtung (3) eine optische und/oder akustische Kontrolleinrichtung (LED, 18) aktivierbar ist.

2. Raumthermostat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (1) eine Verzögerungsschaltung aufweist, durch welche das Testsignal erst nach Ablauf einer vorbestimmbaren Verzögerungszeit wirksam ist.

3. Raumthermostat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitspanne des Prüfmodus im wesentlichen unabhängig von der Dauer des an der Steuereinrichtung (1) anliegenden Testsignals durch eine Zeitschaltung der Steuereinrichtung auf einige Sekunden begrenzt ist.

4. Raumthermostat nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (1) ein Netzteil (4), insbesondere ein Kondensatornetzteil aufweist ist, durch welches die Prüfspannung erzeugt wird.

5. Raumthermostat nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (1) zur Umschaltung vom Betriebsmodus in den Prüfmodus eine Transistorschaltung (13) in Kombination mit einem Schaltrelais (6) aufweist.

6. Raumthermostat nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltrelais (6) als Umschaltrelais ausgebildet ist und zur Umschaltung die Heizeinrichtung (3) von der Phase (L) der Netzspannung trennt und auf den Ausgang der Transistorschaltung (13) aufschaltet und, daß die Transistorschaltung (13) anschließend die Prüfspannung auf die Heizeinrichtung (3) über den Relaiskontakt (10) aufschaltet.

7. Raumthermostat nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontrolleinrichtung (LED, 18) zwischen der Transistorschaltung (13) und dem Relaiskontakt (10) in Reihe geschaltet ist.

8. Raumthermostat nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Kontrolleinrichtung durch eine LED gebildet wird.