NO122140B - - Google Patents

Description

^Fremgangsmåte og innretning for oppvarming av magasinkjernen

i en magasinovn.

Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte samt en innretning for oppvarming av magasinkjernen i en varmemagasinovn ved hjelp av i kjer-nen anordnede elektriske varmeelementer hvis strømkrets sjaltes med en termisk styrt sjalter, f. eks. en termostat.

Det er kjent å oppvarme slike varmemagasinovner ved å holde varmeelementene ubrutt innsjaltet helt til magasinkjernen har fått sin tillatte, henholdsvis forutbestemte maksimaltemperatur. Såsnart denne temperatur er nådd, sjaltes varmeelementene ut ved hjelp av en termostat som reagerer ved denne temperatur og først sjalter inn igjen når en bestemt minimaltemperatur underskrides. Som regel måles temperaturen ved hvilken magasinkjernen sjaltes ut, henholdsvis inn, påutsiden av magasinkjernen, i varmeisoleringen eller ved en isolert mellomvegg.

Da varmemagasinovnens magasinkjerne har en dårlig varmeled-ningsevne, er magasinkjernens temperatur ved oppvarmingen større jo mindre avstanden er til varmeelementene. Magasinkjernens varmeste sone befinner seg i umiddelbar nærhet av varmeelementet, og magasinkjernens steder med den minste temperatur kan ofte være over 100°C til 200°C kaldere enn de soner av magasinkjernen som ligger i nærheten av varmeelementene. På grunn av den forholdsmessig høye temperatur til magasinkjernen i området ved varmeelementene, utsettes disse for en særlig stor belastning, slik at deres levetid reduseres sterkt. På .grunn av den sterkt differensierte varmefordeling i magasinkjernen, er man heller ikke sikret en nøyaktig utsjalting av magasinkjernen ved oppnåelse av en bestemt varmekapasitet. Når temperaturregulatoren sjalter oppvarmingen ut etter at oppladningen er ferdig, skjer det en utjevning av temperaturforskjeller inne i magasinkjernen. Temperaturen i varmeisoleringen i magasinkjernen stiger likeledes og har i lang tid etter var-meutsjaltingen en midlere temperatur som hindrer en gjeniiqaisjalting av regulatoren. Dette er en ulempe når det foreligger en mulighet for en ekstra etteroppvarming av magasinkjernen om dagen.

Hensikten méd oppfinnelsen er å sikre en bedre og mer pålite-lig drift av en varmemagasinovn. Særlig er hensikten å oppnå en størr-e levetid for varmemagasinovnens varmeelementer. Videre skal man kunne foreta en nøyaktig regulering av varmemagasinovnen på en enkel måte.

Ifølge oppfinnelsen foreslås det således en fremgangsmåte til oppvarming av magasinkjernen i en varmemagasinovn i intervaller med i magasinkjernen anordnede elektriske varmeelementer, hvis strømkrets ved hjelp av en av en temperaturføler styrt hovedsjalter holdes lukket til oppnåelsen av en øvre grensetemperatur og under en avkjølingsperiode av ovnen holdes åpen helt til ovnstemperaturen er sunket til en nedre grenseverdi, og deretter automatisk lukkes igjen for en ny oppvarmingsperiode, hvilken fremgangsmåte er kjennetegnet ved at oppvarmingsstrøm-men under en oppvarmingsperiode som strekker seg fra den nedre grenseverdi og til den øvre grenseverdi, brytes og lukkes periodisk i flere på hverandrefølgende.korttidsintervaller ved hjelp av en andre sjalter, hvilken sjalter er seriekoblet med hovedsjalteren og magasinkjernens varmeelementer, hvorhos temperaturdifferansen mellom den nedre grenseverdi og den øvre grenseverdi utgjør det flerdobbelte av de respektive temperaturøkninger som oppnås i løpet av hvert korttidsintervall. Der-ved er man sikret at magasinkjernen har en alltid omtrent lik temperatur over hele tverrsnittet. Som følge av mellomrommene mellom oppvarm- ingsintervallene ledes varme fra det område av magasinkjernen hvor varmeelementet er anordnet og til de områder som ligger lengre borte, og varmeelementet utsettes derfor for en forholdsmessig mindre belastning slik at levetiden økes vesentlig.

En innretning for gjennomføring av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er forsynt med en termisk styrt hovedsjalter som bryter varmeelementets strømkrets ved oppnåelsen av den forutbestemte magasinkjernetemperatur og lukker strømkretsen ved underskridelsen av en forutbestemt magasintemperatur, og innretningen er ifølge oppfinnelsen kjennetegnet ved at det i hovedsjalterens strømkrets er anordnet en ytterligere sjalter som, når den termisk styrte hovedsjalter har lukket strømkrets, åpner og lukker strømkretsen i forutbestemte intervaller for trinnvis ytterligere oppvarming av magasinkjernen. Mens denne ytterligere sjalter bevirker inn- og utsjalting av varmeelementene i intervaller, sjalter hovedsjalteren varmeelementene så lenge ut ved oppnåelsen av sluttemperaturen, til en forutbestemt temperatur igjen underskrides.

Ifølge et videre kjennetegn er intervallsjalteren en termisk styrt sjalter, hvorved man er sikret en sikker funksjonering av innretningen .

Hensiktsmessig er det i nærheten av den for magasinkjernetem-peraturen utsatte temperaturføler til den termisk styrte sjalter anordi-net et ekstra i varmeelementets strømkrets innsjaltet varmeelement hvormed intervallsjalterens sjaltetider styres.

En videre fordelaktig utførelsesform av oppfinnelsens gjen-stand får man dersom intervallsjalterens temperaturføler og hovedsjalterens temperaturføler anordnes i større innbyrdes avstand, slik at hovedsjalterens temperaturføler ligger utenfor oppvarmingsområdet til det ekstra varmeelement og lukker., resp. åpner strømkretsen utelukkende på grunn av magasinkjernens temperatur, dvs. uavhengig av intervallsjalteren.

Det er imidlertid også tenkbart å anordne temperaturfølerne

til de to sjaltere i nærheten av det ekstra varmeelement.

Ved en videreutvikling av oppfinnelsen er det som ekstra varmeelement anordnet en delstrekning av de regulære varmeelementer, slik at man får en særlig rasjonell fremstilling av innretningen, henholdsvis av varmemagasinovnen.

Istedenfor den termisk styrte intervallsjalter kan det også være anordnet et sjalteurverk som da uavhengig av temperaturen lukker,

resp. åpner varmeelementets strømkrets i bestemte, like eller ulike "oppvarmingsintervaller.

Oppfinnelsen skal forklares nærmere ved hjelp av de på teg-ningene viste utførelseseksempler. Fig. 1 viser et skjema over en varmemagasinovn ifølge oppfinnelsen. Fig. 2 og 3 viser ytterligere utførelsesformer av varmemagasinovnen.i skjematisk form som i fig. 1. Fig. 4 viser et tids-temperaturdiagram for oppvarmingen av

magasinkj ernen.

Som vist i fig. 1-3 har en varmemagasinovn et hus 1 hvori en av en isolering 2 omgitt magasinkjerne 3 med elektriske varmeelementer 4 er anordnet. Varmeelementene 4 er tilknyttet en strømkilde 6 ved hjelp av en termisk styrt hovedsjalter 5.

Ved de i fig. 1 og 2 viste utførelseseksempler er det i strøm-kretsen 7 til de parallellkoblede varmeelementer 4 anordnet en termisk styrt intervallsjalter 8 i hvis nærhet det er anordnet et ekstra styrevarmeelement 9 som likeledes er koblet parallelt med magasinkjernens 3 varmeelementer 4.

Som vist i fig. 1 er hovedsjalterens 5 varmeføler 10 anordnet i nærheten av ytterveggen til varmemagasinovnens hus 1. Underskrider husets 1 yttervegg en forutbestemt temperatur, så vil den termisk styrte hovedsjalter 5 lukke strømkretsen 7»slik at magasinkjernens varmeelementer 4 og det ekstra styrevarmeelement 9 avgir varme. Den av styrevarmeelementet 9 avgitte varme påvirker temperaturføleren 8a, slik at denne åpner strømkretsen 7, som antydet med den stiplede stilling.

Ved åpnet strømkrets 7 skjer det heller ingen strømtilførsel til styrevarmeelementet slik at temperaturen i området ved temperatur-føleren 8a, som hører til intervallsjalteren 8, synker og intervallsjalteren 8 lukkes deretter igjen, hvoretter den under påvirkning av den temperaturstigning som deretter skjer igjen åpnes osv.

Har ytterveggen til varmemagasinovnens hus 1 nådd en forutbestemt temperatur, så åpnes hovedsjalteren 5 ved hjelp av varmeføleren 10, slik at oppvarmingen av magasinkjernen 3 i intervaller brytes. Denne intervalloppvarming startes først igjen når husets 1 yttervegg har uriderskredet den forutbestemte temperatur.

På hovedsjalteren 5 kan man innstille den temperatur hvormed hovedsjalteren 5 skal åpne strømkretsen 7 og den temperatur hvormed den skal lukke strømkretsen 7-

Utførelsesformen av varmemagasinovnen i fig. 2 adskiller seg fra den i fig. 1 viste ved at varmeføleren 10a til hovedsjalteren 5 er anordnet i temperaturområdet til det ekstra styrevarmeelement 8 inne i isoleringen 2. Såsnart det fra styrevarmeelementet innvirker en temperatur på temperaturføleren 10a som er høyere enn en forutbestemt temperatur, vil hovedsjalteren 5. åpne strømkretsen 7, mens hovedsjalteren 5 vil være lukket ved underskridelse av en forutbestemt temperatur.

Ved den i fig. 3 viste utførelsesform er det istedenfor den termisk styrte infcervallsjalter anordnet et tidssjalteverk i strømkret-sen 7a, her i form av et koblingsur 8b, som åpner og lukker strømkret-sen 7a ved lukket hovedsjalter 5, i bestemte tidsavstander.

Ved utførelsesformen ifølge fig. 3 tjener det anordnede ekstra styrevarmeelement 9a bare til påvirkning av hovedsjalterens 5 varmefø-ler 10a.

I diagrammet i fig. 4 er temperaturen opptegnet langs ordina-ten 11, og tiden er opptegnet langs absissen 12. Ifølge fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen og ved hjelp av den beskrevne innretning oppvarmes magasinkjernen i løpet av en bestemt tid 13 fra værelsestemperatur til en forutbestemt temperatur 14, og oppvarmingen skjer lineær og konstant. Ved oppnåelse av temperaturen 14 vil intervallsjalteren 8, henholdsvis 8b, åpne varmeelementets 4 strømkrets 7 i bestemte avstander, slik at den videre oppvarming av magasinkjernen 3 til den forutbestemte maksimaltemperatur 15 skjer i intervaller 16. Er denne maksimaltemperatur 15 nådd, så vil den termisk påvirkede hovedsjalter 5 åpne strømkretsen 7 helt til en forutbestemt temperatur 17 igjen underskrides, hvoretter det skjer en ny oppvarming av magasinkjernen 3 i intervaller.

Den i fig. 4 stiplede linje 18 viser de hittil anvendte fremgangsmåter for oppvarming av magasinkjerner 3, og man ser at oppvarmingen skjer lineær og konstant til en maksimalverdi, hvoretter strømtil-førselen til varmeelementene 4 kobles ut, og magasinkjernen 3 igjen av-kjøles. Por å sikre en noenlunde virksom oppvarming av et rom, er det ved disse kjente fremgangsmåter nødvendig å oppvarme magasinkjernen til en vesentlig høyere temperatur enn når man benytter den nye fremgangsmåte ifølge oppfinnelsen.

Claims (10)

1. Fremgangsmåte til oppvarming av magasinkjernen i en varmemagasinovn i intervaller med i magasinkjernen anordnede elektriske varmeelementer, hvis strømkrets ved hjelp av en av en temperaturføler styrt

hovedsjalter holdes lukket til oppnåelsen av en øvre grensetemperatur (15) og under en avkjølingsperiode av ovnen holdes åpen helt til ovnstemperaturen er sunket til en nedre grenseverdi (li, henholdsvis 17), og deretter automatisk lukkes igjen for en ny oppvarmingsperiode, karakterisert ved at oppvarmingsstrømmen under en oppvarmingsperiode som strekker seg fra den nedre grenseverdi og til den øvre grenseverdi, brytes og lukkes periodisk i flere på hverandrefølg-ende korttidsintervaller (16) ved hjelp av en andre sjalter (8, 8a, 8b), hvilken sjalter er seriekoblet med hovedsjalteren (5) og magasinkjernens (3) varmeelementer (4), hvorhos temperaturdifferansen mellom den nedre grenseverdi (14, henholdsvis 17) og den øvre grenseverdi (15) utgjør det flerdobbelte av de respektive temperaturøkninger som oppnås i løpet ■av hvert korttidsintervall (16).

2. Innretning for gjennomføring av fremgangsmåten ifølge krav 1, •og forsynt med en termisk styrt hovedsjalter som åpner strømkretsen til varmeelementet ved oppnåelsen av den forutbestemte magasinkjernetemperatur og lukker strømkretsen ved underskridelse av en forutbestemt magasinkjernetemperatur, karakterisert ved at det i strømkretsen (7, 7.a) til denne hovedsjalter (5) er anordnet en ytterligere sjalter (8, resp. 8b) som, når den termisk styrte hovedsjalter (5) er lukket, åpner og lukker strømkretsen (7) i forutbestemte intervaller for trinnvis ytterligere oppvarming av magasinkjernen (3).

3. Innretning ifølge krav 2, karakterisert ved at intervallsjalteren er en termisk styrt sjalter (8).

4. Innretning ifølge krav 2 eller kravene 2 og 3> karakterisert ved at i nærheten av den for magasinkjernetempera-turen utsatte temperaturføler (8a) for den termisk styrte intervallsjalter (8), er det anordnet et i varmeelementets (4) strømkrets (7) innsjaltet ytterligere styrevarmeelement (9).

5. Innretning ifølge et av de foregående krav 2 - 4", karakterisert ved at•intervallsjalterens (8) temperaturføler (8a) og hovedsjalterens (5) temperaturføler (10) er anordnet i større avstand fra hverandre, slik at hovedsjalterens (5) temperaturføler (10) ligger utenfor oppvarmingsområdet til styrevarraeelementet (9).

6. Innretning ifølge et av de foregående krav 2 -5, karakterisert ved . at temperaturfølerne (8a, 10a) til begge sjaltere (8, 5) er anordnet i nærheten av styrevarmeelementet (9).

7. Innretning ifølge et av de foregående krav 2-6, karakterisert ved at en delstrekning av de elektriske varmeelementene (4) tjener som ekstra varmeelement.

8. Innretning ifølge krav 2, karakterisert ved *; at intervallsjalteren utgjøres av et sjaltetidsverk (8b).

9. Innretning ifølge et av de foregående krav 2 -8, karakterisert ved at hovedsjalterens (5) grenseverdier (15 og 14, henholdsvis 17) er innstillbare.

10. Innretning ifølge et av de foregående krav 2-9, karakterisert ved at ved en med flere varmeelementer forsynt varmemagasinovn er det anordnet flere, fortrinnsvis i forskjøvet tids-rekkefølge arbeidende intervallsjaltere.